森林火险气象指数的应用研究

利用全国575个国家级基本气象站1971年1月1日至2005年5月31日的气象观测资料, 选用了5种已得到国际普遍认可或我国国家级预警业务中使用的森林火险气象指数计算方法, 计算了我国长序列的历史逐日森林火险气象指数, 并对这些指数在我国的实际使用效果进行对比分析和应用研究。结果表明: I_FFD, I_NMC, I_N, I_MN指数可在我国大范围推广使用 (除长江中下游及附近地区), 其中以I_FFD指数总体应用效果最好, I_MN指数次之。     

用TSI天气分型方法分析上海环境空气质量

基于主成分分析和聚类分析的TSI天气分型方法,把2003-2005年上海市的气象资料按季节分型,对比分析上海市四季不同天气类型下的空气污染指数,结果发现：四季API最大值的天气类型为冬季Ⅷ型、春季Ⅲ型、夏季Ⅰ型、秋季Ⅱ型;不同天气类型下同一污染物指数冬季差别最显著,春秋季节次之,夏季最不显著;冬季污染物指数最大,春季次之,夏季最小;各季节各天气类型下,均以PM10污染指数最大。     

沈阳市急性心肌梗塞患者死亡与气象条件的关系

利用2002-2006年沈阳市逐日急性心肌梗塞死亡病例和同期逐日地面气象资料,分析气象条件对沈阳市急性心肌梗塞死亡的影响。结果表明：不同季节急性心肌梗塞患者死亡数与气象因子的相关性存在着明显的差异,在各个季节中最主要的影响因子是气压和气温,而春季相对湿度,夏季降水与死亡数之间也存在着一定的相关关系;为评价气象要素的综合作用,应用逐步聚类法,定性地给出了各个季节高发的天气类型,在同一季节内,不同性别高发的天气类型既存在一致性,也存在着明显的差异,这种差异可能与男性和女性的生理条件和生活习惯有关。研究结果可为疾病的气象预报预警提供参考。     

典型低碳宜居社区人居气候舒适性评价

利用武汉观象台近32年气象资料及区域加密站近5年资料,计算了近10年武汉市入四季日及四季长度,并与近30年四季变化特征进行了比较。采用以温湿指数、风效指数及体感温度指数为基础的人居环境气候舒适度评价指标体系,对武汉市一个典型低碳宜居社区进行人居气候舒适性区划。结果表明：近10年来武汉市夏季延长,春秋冬季略微缩短,城市人居气候舒适日在减少;典型低碳宜居社区近10年平均人居气候舒适季129天,供冷季72天,除湿季74天,冷季34天,供暖季132天。社区人居气候舒适性评价结果可以为社区能源科学调度、合理利用自然气候资源提供依据。     

1961~2020年中国两大林区森林火险天气的多尺度特征北大核心CSCD

近年来,世界各地的极端林火事件已呈现出多发态势。林火作为一种复合型极端事件,它的发生和蔓延与气象条件有着密切联系,在全球变暖的背景下,研究林区森林火险天气的变化特征可以为“碳中和”背景下的森林防火工作提供科学的信息。本文以逐日森林火险气象指数(FFDI)作为火险天气的度量指标,分析了该指数的适用性及空间分布特征,进而分析了1961~2020年东北和西南两大林区FFDI及相关气象因子的线性变化趋势;最后利用集合经验模分解(EEMD)的方法揭示了两大林区防火期FFDI的多时间尺度演变特征。研究发现:在季节以及年时间尺度上,FFDI的分布具有明显的区域特征,东北地区在春季、秋季处于高值期,而西南地区则集中在春季和冬季,这与两大林区的森林防火期有很好的对应关系。各个季节FFDI呈现显著增长的站点数在10%~20%左右,春季最多(21%)。东北林区FFDI的变化趋势在四季都不显著;但相关气象因子中的日最高气温在四季都呈现显著的变暖趋势,平均风速在四季都呈现显著减弱的趋势。西南林区四季的FFDI都呈现显著(至少是0.1水平下的)增长态势,其中春、冬季防火期的趋势分别为0.09/10 a(P<0.1)和0.05/10 a(P<0.1);夏、秋、冬三个季节显著变暖又显著变干(P<0.05),朝着“暖干化”的气候特征演变。年际变率在两大林区FFDI的演变中贡献超70%;东北春季和秋季防火期FFDI的非线性趋势分别呈先快速上升后减缓和先快速上升后转为下降的趋势;西南春季防火期FFDI的非线性趋势从上个世纪的稳定少变转为21世纪开始呈现快速上升的趋势,冬季防火期FFDI则总体呈稳步上升趋势。因此,西南林区的防火形势正变得愈发地严峻。     

WRF模式对中国城市和半干旱地区 气象要素的模拟检验和对比分析

用中尺度数值天气模式 Weather Research and Forecasting Model（WRF v32）对2006年中国地区1、4、7、10月4个月（分别对应冬、春、夏、秋）近地层气象要素进行模拟。并利用通榆、榆中和上海站的观测资料对模拟结果进行对比分析。结果表明：WRF模式能较好的模拟出各气象要素的变化特征。但是,各个季节的模拟效果并不相同。在半干旱的通榆和榆中两站,有关要素秋季的模拟最好,夏季较差。在上海站,夏秋两季比较差,冬春两季较好。对温度的模拟,上海站4个季节都偏低,通榆站夏季偏低,冬季偏高。 对风速的模拟,通榆和榆中两站（通榆秋季除外）都偏低,上海站（夏季除外）都偏高。对感热通量和潜热通量的模拟,通榆站夏季感热通量偏大,潜热通量偏小,榆中站夏季感热通量和潜热通量的模拟值都偏大。     

基于滤波技术的上海日最大电力负荷气象预报模型

电力负荷与气象条件密切相关,为建立上海市日最大电力负荷的预报模型,利用2010—2013年上海市日最大电力负荷数据及同期气象资料,分析日最大电力负荷的时间变化特征及其与气象因子的相关性,并基于滤波技术将日最大电力负荷分离为时间趋势项和逐日变化项,用逐步回归方法针对冬季和夏季分别建立预测模型。结果表明：①上海日最大电力负荷的各个节假日效应存在差异,春节节假日效应持续时间最长,影响最大,国庆节假期前半段节假日效应明显大于后半段。夏季的周末效应最强。②采用逐步回归方法建立的气象预报模型效果较好,回代年和预测年的平均预测相对误差均小于5%。     

白山市感冒与气象条件的关系分析和预报

利用吉林省白山市中心医院病例资料及气象资料,分析了感冒疾病与气象条件的关系。感冒发病率与前期天气变化密切相关。一次明显的天气变化过程对应的不是一个高发病日,而是一个持续的高发病阶段;气象环境对不同人群感冒发病率有不同影响,成人在秋冬之交和夏秋之交发病较高,婴幼儿对季节和气候变化适应差,受寒冷、炎热天气影响显著,盛夏和寒冬季节感冒发病高,儿童感冒特征春夏季与婴幼儿相同,秋冬季与成人接近;分析了不同人群感冒住院人数与气象要素的相关关系,并在此基础上,建立了感冒指数预报的判别方程,预报结果检验证明有较好的预报水平。     

Differences in Meteorological Conditions between Days with Persistent and Non-Persistent Pollution in Beijing,China

We compared the regional synoptic patterns and local meteorological conditions during persistent and non-persistent pollution events in Beijing using US NCEP–Department of Energy reanalysis outputs and observations from meteorological stations. The analysis focused on the impacts of high-frequency (period < 90 days) variations in meteorological conditions on persistent pollution events (those lasting for at least 3 days). Persistent pollution events tended to occur in association with slow-moving weather systems producing stagnant weather conditions, whereas rapidly moving weather systems caused a dramatic change in the local weather conditions so that the pollution event was short-lived. Although Beijing was under the influence of anomalous southerly winds in all four seasons during pollution events, notable differences were identified in the regional patterns of sea-level pressure and local anomalies in relative humidity among persistent pollution events in different seasons. A region of lower pressure was present to the north of Beijing in spring, fall, and winter, whereas regions of lower and higher pressures were observed northwest and southeast of Beijing, respectively, in summer. The relative humidity near Beijing was higher in fall and winter, but lower in spring and summer. These differences may explain the seasonal dependence of the relationship between air pollution and the local meteorological variables. Our analysis showed that the temperature inversion in the lower troposphere played an important part in the occurrence of air pollution under stagnant weather conditions. Some results from this study are based on a limited number of events and thus require validation using more data.     

黄淮海地区冬小麦农业气象指标体系的构建

冬小麦农业气象指标体系是定量评价冬小麦农业气象条件优劣和发布灾害预警预报的基础,更是农业气象业务服务的基础。在解释冬小麦农业气象指标内涵的基础上,参照冬小麦农业气象指标体系构建的通则,综合农业气象指标研究方法的优缺点,构建了由4个一级指标、21个二级指标构成的我国黄淮海地区冬小麦农业气象指标体系。其中一级指标由冬小麦品种特性农业气象指标、关键生育期农业气象指标、主要农业气象灾害指标、主要病虫害指标四大类构成。冬小麦品种特性农业气象指标由反映品种特性和地域布局的指标构成,包括品种类型、区域布局和耕作栽培管理气象指标;关键生育期农业气象指标由反映关键生育阶段气象条件适宜与否的指标构成,包括播种出苗期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗开花期、乳熟期、成熟收获期气象指标;主要农业气象灾害指标由反映受灾程度的指标构成,包括干旱、越冬冻害、晚霜冻、湿渍害、干热风、烂场雨等;主要病虫害指标由反映病虫害发生发展程度的指标构成,包括白粉病、赤霉病、锈病、蚜虫等。此外,还对指标的筛选和综合集成及赋权方法进行了探讨。     

突发性强对流天气快速识别预警改进方法

传统多普勒天气雷达强对流灾害性天气监测采用固定阈值判别法给出强风暴的冰雹闪电灾害预警结果,该方法不适用于不同经纬度、季节和复杂地形条件下的强对流天气识别预警。本文利用循环递归的区域生长法对TITAN算法进行改进,从而快速识别三维强风暴单体及其雷达特征物理量;使用多普勒天气雷达和TRMM星载气象雷达的历史观测数据反演河北石家庄地区春夏两季复杂地形条件下的强风暴灾害性天气Logistics多元线性回归概率预警模型。对发生在河北石家庄夏季的一次强飑线天气和发生在春季的一次超级多单体风暴天气进行冰雹闪电灾害性天气识别预警实验,并与传统算法进行误差对比分析。实验结果表明:与传统算法对比,该方法对强风暴天气识别预警的定位精度较高,并且其漏报率和虚报率较低,有助于快速识别预警强对流灾害性天气。      

深圳不同发展程度地区的舒适度特征分析

利用广东省深圳市22个气象站2013-2017年共5年的逐时气象观测数据, 计算了舒适度指数并分析其空间分布特征, 结合天空开阔度和社会人口、经济数据对深圳各区分类, 对比分析不同发展进程的3种典型区域的舒适度指数以及舒适、不舒适日数和日变化等特征。结果表明深圳舒适度指数分布具有较明显空间差异, 舒适日数最多的地区是生态环境保护最好的东部。深圳的天空开阔度(Sky View Factor, SVF)空间分布与夏季舒适度指数的空间分布存在显著关联, 夏季SVF数值较小的地区通常更趋向热不舒适。发达地区的舒适度指数明显大于新兴发展地区和未发展地区, 5年的舒适度指数时间序列表明, 新兴发展地区的夏季舒适度指数变化幅度最大, 这与近5年新兴发展地区发展迅速有关。3种典型区域的舒适度指数总体上均呈上升趋势, 这与全球变暖和珠三角区域的快速发展进程关系密切。此外, 发达地区和新兴发展地区的舒适度指数日变化幅度明显大于未发展地区。      

甘肃河东地区近30年季节极端气温指数变化与环流影响

基于1988-2017年61个气象站点逐日气温数据,分析了甘肃河东地区近30年各季节极端气温指数的时空变化特征,并分析了ENSO和AO对河东地区极端气温指数的影响.结果表明:近30年河东地区处于变暖态势中,各季节气温日较差(DTR)、暖夜日数(TN90p)、暖昼日数(TX90p)均呈增加趋势,冷夜日数(TN10p)、冷...     

湖南省近46年雾霾天气时空分布特征分析

挑选出1971～2016年湖南省97个气象站出现大雾和霾的日期,然后对其时间、空间分布特征进行分析,得出以下结论：湖南省大雾天气先升后降再急速上升,霾天气前期稍下降后期迅速上升;雾霾天气均霾天气12月最多,7月最少,季节从多到少以此为冬季、秋季、春季、夏季;大雾天气湘西北、湘西南、湘东北多,湘南少,霾天气湘西北、湘中多,湘南、湘东北少;持续3日及以上雾霾天气过程分别为349次、551次,持续天气最多分别为15天、57天,11月最多,7月最少。     

不同降水天气系统自然降水特征及火箭人工增雨潜力分析

统计分析了1981~2000年20年中15种降水天气系统影响下河北地区自然降水特征,并对火箭人工增雨的潜力进行了初步分析。统计分析表明:西来槽类、高空低涡类、冷锋、切变线和副高后部等天气系统是影响河北地区的主要降水系统,其降雨量和降雨日数占到了90%以上;不同的天气系统在不同季节对降水的贡献有所不同,其中西来槽类的降雨量和降雨日数均居首位,开展人工增雨催化作业机会最多;夏季降水系统最强,云水资源最为丰富,人工增雨潜力很大,是开展火箭人工增雨催化作业的最佳季节,春秋两季增雨潜力明显比夏季小,冬季最小;倒槽、副高后部、台风低压、高空低涡类和气旋类等系统最强,日降雨量和单位面积降雨量明显比其它系统大,尤其对蓄水型火箭增雨作业十分有利。     

德州市高血压发病气象条件与预报模式

采用1999—2008年德州市人民医院高血压发病人数入院资料和德州市地面气象资料,应用逐步回归方法,分别建立四季的高血压发病人数与气象条件及其变化的线性回归关系模型,借鉴生活气象指数、医疗气象学等研究方法,利用聚类分析法将德州市高血压病发病等级划分为4级,从而预测每个季节德州市高血压的发生程度。结果表明：德州市高血压发病与气压、气温关系密切;大雾主要对冬季高血压发病有影响,冬季出现大雾,尤其出现连续性大雾时,高血压发病等级增高,大雾对其他季节高血压发病影响较小;高血压发病等级与日照时数呈负相关。秋冬季连续阴天寡照,高血压发病等级增高。     

Trends and Variability in Sea Ice and Icebergs off the Canadian East Coast

ABSTRACT

Seasonal time series of sea-ice area or extent in several regions along the east coast of Canada were compiled from several sources for the period 1901 to 2013 and compared with an index of ice extent off southwest Greenland, iceberg season length south of 48°N, air temperature, and other climate indices. Trends in winter ice area and iceberg season length are significant over the past 100 years and 30 years. Variability of winter ice area and iceberg season length is associated with a combination of the North Atlantic Oscillation (NAO) and the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) indices superimposed on a negative trend. Thus, large declines in ice area and iceberg season length in the 1920s and 1990s can be attributed to a decreasing NAO index and a shift to the positive phase of the AMO at the end of these decades. Ice extent in southern areas such as the Scotian Shelf is more strongly correlated with the Western Atlantic index than with the NAO. Ice area trends (in percent per decade) are larger in magnitude and account for twice as much of the variance in ice area for summer than for winter, with summer trends significant over 30-, 60- and 100-year periods. Sea-ice variability is generally consistent with air temperature variability in the various regions; in the 1930s, during the early twentieth-century warming period, ice anomalies were higher and temperature anomalies were lower along the coast of eastern Canada than along the coast of southwestern Greenland.     

Spatial and temporal variation in daily temperature indices in summer and winter seasons over India (1969–2012)

Spatial and temporal variations in summer and winter extreme temperature indices are studied by using daily maximum and minimum temperatures data from 227 surface meteorological stations well distributed over India for the period 1969–2012. For this purpose, time series for six extreme temperature indices namely, hot days (HD), very hot days (VHD), extremely hot days (EHD), cold nights (CN), very cold nights (VCN), and extremely cold nights (ECN) are calculated for all the stations. In addition, time series for mean extreme temperature indices of summer and winter seasons are also analyzed. Study reveals high variability in spatial distribution of threshold temperatures of extreme temperature indices over the country. In general, increasing trends are observed in summer hot days indices and decreasing trends in winter cold night indices over most parts of the country. The results obtained in this study indicate warming in summer maximum and winter minimum temperatures over India. Averaged over India, trends in summer hot days indices HD, VHD, and EHD are significantly increasing (+1.0, +0.64, and +0.32 days/decade, respectively) and winter cold night indices CN, VCN, and ECN are significantly decreasing (−0.93, −0.47, and −0.15 days/decade, respectively). Also, it is observed that the impact of extreme temperature is higher along the west coast for summer and east coast for winter.

     

安徽省冬小麦春霜冻害气象指标的研究

本文根据安徽省12个农业气象观测站冬小麦春霜冻害观测调查数据,针对不同品种(春性和半冬性)冬小麦,全面分析了拔节期前15 d至拔节后20 d的最低气温变化规律,以日最低气温为指标,将春霜冻害等级划分为轻度和重度2个级别,并分时段确定等级。验证结果表明,虽然春霜冻害的发生受地形、土壤等多种因素的影响,但最低气温指标基本能够反映出冬小麦拔节前后不同品种春霜冻害的发生规律,可以在霜冻监测预警业务中应用。用该指标进行霜冻发生风险分析的结果表明,安徽省冬小麦主产区为轻度霜冻频发区、重度霜冻基本不发区,冬小麦春性品种春霜冻高发区比半冬性品种明显偏南,可用于指导冬小麦品种合理布局,减轻春霜冻危害风险。     

秦皇岛市生活气象指数预报技术初探

针对秦皇岛市建设康养城市的气象服务需求,通过对秦皇岛地区近50年气候舒适度的深入研究,运用天气学、应用气象学原理,采用数学统计方法,分析了秦皇岛地区多种生活气象指数对气象要素的敏感度和依从性,确定了关键影响因子。综合考虑相关显著的气象要素,利用因子相乘等方法,建立了舒适度、户外游泳、海上观光、海钓、蓝天和户外锻炼等与秦皇岛居民生活息息相关的生活气象指数公式。采用文献检索法、访谈法、专家打分法等方法,基于人体安全、健康和舒适的角度,参考秦皇岛市近50年气候舒适度的研究结果,以及相关灾害性天气预报、预警发布标准等,根据人体适宜程度进行了单因子阈值确定。考虑专业气象服务实际需求,根据实用性原则,对指数计算结果进行了气象指数的分级,提出了基于气象视角的建议。依据气象台、海洋气象台等相关部门影响因子的预报结果,可计算出生活气象指数数值,根据等级划分标准,制作生活气象指数等级预报。生活气象指数预报指导人们更合理地安排生活和运动,既提高了人们的生活质量,也扩大了气象服务领域,有利于取得更高的社会效益和经济效益。