边界层风廓线雷达资料在北京夏季强降水天气分析中的应用

利用北京城区及周围3个站的Airda 3000边界层风廓线雷达提供的风廓线资料,详细分析了北京2005年8月3日的一次强降水天气过程.分析表明,降水前十几小时出现双层低空急流,急流层内结构复杂,呈现多中心结构.风廓线观测揭示,南高空槽和弱冷空气共同诱发产生的切变线低涡是产生此次暴雨天气的主要中尺度系统,暴雨系统有很复杂的垂直结构.强降水开始前数小时(夜间)城区地面风场辐合,在临近降水和降水开始时辐合(或切变)层向上发展,这一过程有利于降水的发展.     

以黑体为目标的能见度参考标准试验研究

黑体为目标的能见度测量是从科西米德定律出发,通过工业相机对黑体目标物进行拍摄,建立黑体和背景天空的数学模型,求得能见度。分析表明:当能见度小于30 km,黑体黑度和CCD(change-coupled device)工业相机的面非均匀性对该方法测得的能见度造成的误差约为3.7%。该方法与前向散射能见度仪测量进行对比,能见度变化趋势上具有一致性;但在高能见度时,黑体能见度测量值大于前向散射能见度测量值,低能见度时,黑体测量值小于前向散射能见度测量值。     

分布式气象内容管理系统设计

提出了一套分布式气象内容管理系统的设计思路及其技术方法。以中国气象组织体系（包括中央及各省市的气象信息网络和服务器设备）为建设基础,采用LDM通信传输、存储/内容管理、图形化服务产品生成、本体化气象服务、行政区变尺度客观分析等构成组件,构建了覆盖中央及各省市气象业务和服务的分布式气象内容管理系统。实践运行表明,这种采用了统一定义、接口及信息表达方式的内容管理系统可有效提高气象数据的访问、分享及处理效率,加快了各种气象服务产品的开发速度,拓宽了气象信息的服务范围。     

Changes in pick beginning date and frost damage risk of tea tree in Longjing tea-producing area

We analyze the pick beginning date and frost damage risk trends of Jiukeng, Longjing-43, and Wuniuzao tea trees with time, using meteorological data from 12 station pairs over the period 1971–2010 in the Longjing tea-producing area. The pick beginning date of Jiukeng, Longjing-43, and Wuniuzao varieties had no statistically significant trends before 1990. The pick beginning date of Jiukeng variety had statistically significant decreasing trends after 1990, and there were no statistically significant trends in the start date after 1990 for Longjing-43 and Wuniuzao varieties. The average pick beginning dates of Longjing-43 and Wuniuzao varieties before 1990 are later than those after 1990 by 3.8–4.8 and 2.0–3.1 days, respectively. We used the trend of difference between beginning date of tea plucking (BDTP) and 0 °C terminal date to analyze frost damage risk trends. Eleven counties had no statistically significant frost damage risk trends for Jiukeng, Longjing-43, and Wuniuzao varieties, leaving only one county with statistically significant trends.     

Simulated impacts of afforestation in East China monsoon region as modulated by ocean variability

Using the National Center for Atmospheric Research Community Climate System Model Version 3.5, this paper examines the climatic effects of afforestation in the East China monsoon region with a focus on land–atmosphere interactions and the modulating influence of ocean variability. In response to afforestation, the local surface air temperature significantly decreases in summer and increases in winter. The summer cooling is attributed to enhanced evapotranspiration from increased tree cover. During winter, afforestation induces greater roughness and weaker winds over the adjacent coastal ocean, leading to diminished latent heat flux and increased sea-surface temperature (SST). The enhanced SST supports greater atmospheric water vapor, which is accompanied by anomalous wind, and transported into the East China monsoon region. The increase in atmospheric water vapor favors more cloud cover and precipitation, especially in the eastern afforestation region. Furthermore, the increase in atmospheric water vapor and cloud cover produce a greenhouse effect, raising the wintertime surface air temperature. By comparing simulations in which ocean temperature are either fixed or variable, we demonstrate that a significant hydrologic response in East China to afforestation only occurs if ocean temperatures are allowed to vary and the oceanic source of moisture to the continent is enhanced.     

临安大气气溶胶理化特性季节变化

分别利用碳成分分析仪、离子色谱仪和原子吸收光谱仪等获取浙江省临安地区大气气溶胶在春、夏、秋、冬四季的质量浓度、离子与碳成分特性,并对不同粒径气溶胶成分分布特点作了较详细分析。结果表明：气溶胶质量浓度、可溶性离子浓度以及碳成分浓度具有明显的季节变化趋势。整个尺度范围内,气溶胶质量浓度季节变化特点为春季浓度最高,达到534 μg/m3;冬季次之,质量浓度为117.21 μg/m3;夏季浓度最低,平均为65.7 μg/m3;秋季质量浓度98.6 μg/m3。可溶性离子成分在气溶胶中所占比例具有明显的季节性,其中夏季最高为49.4%,春季最低为11.3%。硫酸根离子SO42-和氨根离子NH4+和硝酸根离子NO3- 3种离子浓度之和约占离子总量的75%~83%。受温度影响,硝酸根离子NO3-浓度随季节变化幅度较大,夏季平均浓度为1.7 μg/m3, 冬季平均浓度为11.5 μg/m3,是夏季浓度的6.8倍。碳浓度分布特点显示,气溶胶中元素碳浓度春季最高,夏季最低。有机碳浓度春季最高,冬季最低。气溶胶粒度分布特点也非常明显。四季中粒径小于11 μm（PM11）的气溶胶均占气溶胶总量的90%以上,粒径小于2.1 μm（PM2.1）的气溶胶占到气溶胶总量的53%以上。可溶性离子在粒径小于2.1 μm气溶胶颗粒中,以硫酸根离子、氨根离子和硝酸根离子为主。碳成分尺度分布特征为颗粒越小,有机碳及元素碳浓度越高。     

大气环境层结对闪电活动影响的模拟研究

利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响.结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的最重要因子.上升速度的大小决定了雷暴发展到成熟的时间和雷暴的强弱,较强的上升气流有利于雷暴云在较短时间内达到较大的高度.而持续的上升气流和充足的水汽有利于雷暴的成熟期延长从而增强闪电活动.较强的上升速度和充足的水汽可以产生更多的对闪电起电、放电有直接影响的冰相物并能使其持续生成,从而形成较大的电荷浓度.较强的上升速度和不利的水汽条件也可以在某时形成较大的冰相物浓度,但冰相物难以持续生成.而较弱的上升速度和充足的水汽则容易形成暖云过程,对冰相物的生成也有不利影响.上升速度和水汽相互影响,又共同受到环境层结的支配.大气低层潮湿、中层湿度适中,较大的不稳定能量和一定量的对流抑制能量将有利于强闪电活动的发生.表现在大气不稳定参数的取值上,对流性稳定度指数的值小于-10℃(负值表示不稳定),对流有效位能值在1000 J/kg以上,对流抑制能量大于40 J/kg,700 hPa相当位温在340 K以上,700-400 hPa中层平均湿度在35%-85%,有利于强闪电活动的发生.     

一次大冰雹过程的成因初探

2006年7月12日下午5时前后,阳泉市遭受严重的冰雹、暴雨袭击,造成部分乡镇农作物受害,直接经济损失在3 000万元以上。为此我们以这次大冰雹天气过程为例,应用《阳泉市冰雹短期预报系统》、FY2C云图资料、多普勒雷达资料等方法,初步探索大冰雹天气的成因,以及在大冰雹出现前冰雹云的一些特殊结构特征,为今后的预报提供一些有价值的,有指示意义的预报指标。     

三维嵌套技术在有限区域模式长时间积分中的初步应用

在复杂地形条件嵌套细网格模式基础上, 利用球圈模式与有限区域模式自嵌套, 就三维嵌套方法在长时间积分中的模拟结果进行了初步分析。结果表明:三维嵌套对垂直层次选取较敏感; 在长时间积分中模式运行稳定, 积分时间越长, 其优势越明显。这为有限区气候模式侧边界方案提供了新的思路。     

北美五大湖水环境保护经验分析

介绍了位于美国和加拿大边界的世界上最大的淡水水体——北美五大湖的基本情况及水环境污染和治理历程,讨论美加两国政府在水环境保护方面合作的经验,概括了五大湖环境保护工作所取得的成就。实践证明,五大湖水资源综合管理体制、水环境保护策略是行之有效的。经过几十年的努力,五大湖的水质状况已有明显改善,尤其是在人群健康保障、富营养化治理和有毒物质消减方面取得了长足的进步。