基于哨兵2A数据的北京松柏分布及花粉致敏风险评估初步研究

开展北京松柏植被的高分辨率空间信息提取及其花粉致敏风险评估对花粉浓度监测及预报具有重要意义。本文利用2019—2020年冬季304景高分辨率哨兵2A号（Sentinel 2A）卫星影像,引入新型增强型归一化植被指数（Enhanced normalized Vegetation Index,EVI）和地表水分指数（Land Surface Water Index,LSWI）,开展了10 m空间分辨率的北京松柏植被分布制图研究;同时依据风险评估原理,结合2020年北京松柏花粉浓度观测数据,建立了基于松柏植被分布的花粉致敏风险空间评估方法,并初步开展了影响松柏花粉浓度范围与花粉致敏风险空间评估研究。结果表明：①基于冬季合成晴空Sentinel 2A卫星影像,利用EVI和LSWI可有效提取北京10 m空间分辨率的松柏植被分布,用户精度可达80%以上;②松柏花粉观测站14 km范围内松柏植被对该站花粉浓度具有正贡献,其中6 km范围内的松柏植被贡献最大;③松柏花粉致敏相对高风险区主要分布在西北部山区、昌平北部以及门头沟东部、石景山西北和海淀西南等地区。     

1961—2010年北京地区降水变化特征

采用15个常规气象站1961-2010年逐日降水数据资料,分析了北京地区降水量、降水日数和降水强度的变化趋势,包括年和各季节的总降水量和降水日数,不同降水级别降水量、降水日数和降水强度变化趋势的时空特征。结果表明：在近50年内,北京地区平均年降水量和年降水日数、年降水强度均呈下降趋势;各季节中,夏季的降水量呈明显下降趋势,春季降水日数略有增加,夏季略有减少;降水强度在春季增大和夏季减小趋势明显;小雨雨量变化不明显,中雨雨量呈增加趋势,大雨和暴雨雨量呈明显降低趋势;小雨降雨日数略呈减小趋势,中雨降水日数呈显著增加趋势,大雨和暴雨降水日数呈较明显降低趋势;小雨降水强度略呈上升趋势,而大雨和暴雨的降水强度呈明显的降低趋势。     

1961~2010年京津冀及其周边区域温度日较差变化特征

通过对1961~2010年北京-天津-河北及其周边区域均一化处理的194个站点的气温分析,得到了该区域近50年的年平均和季节平均温度日较差的时空变化特征。结果表明:区域内北部及西部的高原与山区的年平均日较差较大,中部和东部的平原、沿海、大城市与孤立的山区的年平均日较差较小,各个季节的季节平均日较差具有类似特征,在春季、秋季、冬季和夏季依次减弱。区域年平均日较差近50年下降趋势为0.21℃(10 a)^-1,在平原及南部区域下降趋势最明显,季节平均日较差在大部分地区呈明显下降趋势,下降趋势由大到小依次为冬季、春季、夏季和秋季。     

北京城市浓雾特征及其与交通预报服务的关系

使用2007—2010 年北京地区18 个道面自动气象站能见度在1000 m 以下时的气象资料及同期北京管界内高速公路交通资料,对北京城市浓雾特征及其与交通预报服务的关系进行了探讨。结果表明: 1) 北京管界内高速公路封闭90%以上因浓雾引起。2) 浓雾具有明显的日变化和年变化,高发、低发时段分别在05—09 时和12—18 时,浓雾主要集中在9—12 月,6、7 月最少。3) 空间分布上,浓雾频次东南高,城区低,80%以上的浓雾出现在大兴和通州两区。4) 浓雾变化具有突发性和“象鼻形”先期振荡特征。5) 浓雾期间能见度变化与气象要素关系密切,近地面偏南风和偏东风最有利浓雾生成发展,西北风最有利浓雾消散;风速减小,气温下降,湿度增大,能见度降低,有利浓雾生成和发展;风速增大,气温升高,湿度减小,能见度上升,有利浓雾减弱消散;湿度减小滞后于能见度上升;浓雾维持阶段,各要素变化很小。     

泰山旅游气象条件分析

利用泰山站2010—2014年逐日气象数据和泰山游客客流量数据,分析得到适合泰山旅游的气象条件。结果表明:泰山气温在5—9月较为适合登山,并适合观看日出;泰山降水主要集中在7—9月,7月、8月暴雨较多,需避开暴雨天气游玩;泰山冬季和春季大风日数较多,不适宜游玩。     

北京地区精细化的降水变化特征

应用2007~2010年北京地区123个数据质量较好的自动气象站逐时降水数据,分析了该地区夏季不同级别降水的空间特征和4~10月降水的时间变化特征。结果表明,北京地区2007~2010年自动站年平均夏季降水量分布与1978~2010年常规站多年平均夏季降水量分布较一致,夏季总降水小时数明显高值中心在北部山区和城区以西山区,小时雨强以东北部、城区为高值中心,自东向西趋势递减,7月城区小时雨强最强。     

1978—2008年城市化对北京地区气温变化影响的初步分析

应用北京地区20个常规站1978-2008年经均一性序列多元分析方法均一化处理的气温数据,初步分析了北京地区城市化对年平均和不同季节日最高、最低以及平均气温的影响。结果表明,1978—2008年,年平均日最低、平均气温空间分布自北向南、自西向东,温度逐渐升高,在城区达到最高,日最高气温表现为从西向东南逐步升高,在城区形成较为明显的热岛。温度变化趋势表明,各站日最低气温、平均气温、最高气温均呈升温趋势。城市化对北京地区城区及近郊区站点日平均气温和最低气温影响最大,对自北部佛爷顶至昌平到城区一带站点的最高气温影响最大。城市化对北京(观象台)站的增温影响最为明显,对城区站点温度平均的增温影响次之,对全市站点温度平均的增温影响最小。城市化对观象台站、城区站点平均、全市站点平均日平均气温、最低气温的年平均、各季节均非常显著,其中在秋季影响最大,对日最高气温的影响则是在夏季最大。