主办单位:中国气象局沈阳大气环境研究所
国际刊号:ISSN 1673-503X
国内刊号:CN 21-1531/P

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2021年, 第37卷, 第4期 刊出日期:2021-08-30 上一期   
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2021 (4):  0-0. 
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论文
一次东北冷涡云降水垂直结构特征分析
张晋广,赵姝慧,刘旸,孙丽,单楠,张铁凝,张梦佳
2021 (4):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.001
摘要 ( 19 )   HTML ( 0 )   PDF(2155KB) ( 7 )  

利用辽宁阜新国家站(121.7458°E,42.0672°N)的毫米波云雷达(8 mm)和微雨雷达(12.5 mm)对2020年8月12-13日东北冷涡影响下的一次降水过程进行了观测,分析了云降水的垂直结构特征并探讨了降水机制。结果表明:本次过程中,云水平方向发展不均匀,以层状云和层积混合云为主,云内有时还嵌有对流泡。云降水阶段性变化明显,先后出现了层状云降水、层积混合云降水和对流云降水。层状云降水和层积混合云降水均表现出明显的亮带特征,但层积混合云降水的雷达回波强度、回波顶高和降水强度明显大于层状云降水。对流云降水的雷达回波会因强降水而产生明显衰减,因此回波顶高不能表示出实际的云顶情况。层状云降水阶段,云雷达反射率随高度降低增长缓慢,雨滴在下落过程中受蒸发和碰并的共同作用,反射率降低。与层状云降水相比,层积混合云降水的碰并效应强,且由于前期降水对近地面的增湿作用,使云下蒸发弱。对流云降水阶段,反射率的增长主要发生在冰水混合层,有利于大滴的产生,拓宽了云滴谱,提高了碰并效率。

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2019年5月北京一次强降水超级单体特征及成因分析
刘艳杰,王清川,许敏,周贺玲
2021 (4):  9-17.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.002
摘要 ( 12 )   HTML ( 0 )   PDF(9974KB) ( 7 )  

利用地面加密站、雷达、微波辐射计和欧洲中心(ERA-interim)逐6 h等多种观测资料,对2019年5月17日北京通州区出现局地极端强降水、雷暴大风和大冰雹天气过程进行分析。结果表明:强降水超级单体是造成本次强对流天气的直接系统,雷达回波可识别出典型特征。午后在地面和超低空北京南部出现小的热低压系统,使得东南风显著加强,一方面提供了充沛的水汽,形成上干下湿的不稳定层结。另一方面,其与高空西风急流相互作用,使得垂直风切变增强,并产生垂直环流。低空逆温层长时间存在,能量不断积累,使午后雷暴爆发性增强成为可能。地面冷池出流与偏南风对峙,形成了假相当位温密集带。冷池长时间稳定维持,其前沿出现一条湿热边界层辐合线,锋生作用使得暖湿气流不断被抬升,对流系统加强并呈准静止状态。在有利的环境背景下,加之充沛的水汽供应和强烈的边界层辐合抬升,雷暴强烈发展形成强降水超级单体,随后分裂,右侧的风暴又发展为超级单体,再次经过通州东部,形成暴雨中心。

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2018年春季北京一次沙尘天气边界层特征及来源分析
桂海林,秦贺,赵培涛,王飞,唐志军,王继康,朱媛媛,褚旸晰
2021 (4):  18-25.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.003
摘要 ( 17 )   HTML ( 0 )   PDF(2544KB) ( 8 )  

2018年3月27-28日,内蒙古中东部、中国东北地区、华北等地出现一次大范围沙尘天气。28日凌晨,沙尘进入北京,受此影响北京出现了严重的污染天气。本文利用中国气象局地面常规观测资料、气溶胶激光雷达、风廓线雷达资料、生态环境部大气成分等资料分析了北京沙尘天气前后边界层特征、沙尘来源以及沙尘天气前后大气污染特征。结果表明:此次沙尘天气期间,北京沙尘气溶胶退偏振比约为0.25-0.40,退偏振比数据显示此次沙尘首先从高空进入北京,比地面提前6 h。此次影响北京的沙尘主要来自于北路,东路沙尘有一定补充;沙尘影响时段,北京Ca、Fe、Na、K、Mn等元素浓度显著升高,与该物质地壳丰度相当,污染物元素Cu、Zn、Pb、Cd、As等浓度有所降低,丰度远大于该物质在地壳中丰度。

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多源降水预报集成技术应用研究
唐娴,周荣卫,何晓凤,王津宇,任晓晨
2021 (4):  26-32.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.004
摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF(2215KB) ( 5 )  

基于欧洲中期天气预报中心全球高分辨率预报模式ECMWF、中国自主研发的新一代业务化区域数值模式GRAPES_Meso和WRF中国全国区域预报模式的降水预报结果进行未来3 d降水集成预报。以中国地面-卫星-雷达三源融合逐时降水格点产品(CMPA-Hourly,V2.0)作为"观测值"进行建模,采用消除偏差多模式平均法和基于无偏平均绝对误差集成法对中国大陆地区进行降水集成预报,同时采用2800个国家自动气象站降水观测数据对降水集成预报效果进行检验。结果表明:基于无偏平均绝对误差的降水集成方法能够综合每个模式成员降水预报场的优势,提供一种更为稳定可靠且具有更高分辨率的优质精细化降水预报产品;其在试验期间对中国大陆地区汛期的降水预报ETS评分,优于消除偏差多模式平均降水集成预报和最优单模式降水预报,BIAS评分更接近于1,与"实况"的距平相关系数也明显提高,是对降水大值捕捉能力较优的一种集成方法,尤其对中雨到暴雨量级预报的改进较好。

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中国长三角地区PM2.5时空分布数值模拟研究
许敏
2021 (4):  33-39.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.005
摘要 ( 13 )   HTML ( 0 )   PDF(2408KB) ( 4 )  

利用第三代空气质量预报模式LOTOS-EUROS(Long Term Ozone Simulation-European Operational Smog)对2018年中国长三角地区细颗粒物(PM2.5)浓度的时空分布进行数值模拟,通过对比模拟结果与地面观测值,验证模式对PM2.5长期特征模拟的合理性并探讨长三角地区PM2.5的时空分布特征。结果表明:LOTOS-EUROS模式可以较好地再现中国长三角地区PM2.5浓度的时空分布特征,监测站点观测值和模拟值的整体相关系数达到0.64,可以用于长三角地区细颗粒物的模拟。长三角地区PM2.5浓度呈冬高夏低,西北高东南低的特征。冬季PM2.5浓度高值出现在长三角地区的西北部,安徽省等地区的浓度水平最大值可达到160 μg·m-3;春季和秋季PM2.5浓度的高值集中在30°N以北、120°E以西地区,浓度为40-80 μg·m-3;而夏季PM2.5浓度水平大幅度降低,大部分地区维持在20-40 μg·m-3,低值中心出现在长三角地区东南部沿海城市,低于10 μg·m-3,最低值可达5 μg·m-3

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2018年冬季鲁西北大气污染特征及影响因子分析
代玉田,杨学斌
2021 (4):  40-47.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.006
摘要 ( 18 )   HTML ( 0 )   PDF(2035KB) ( 49 )  

利用2018年12月至2019年2月滨州、德州和聊城PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O3逐日质量浓度及其对应的气象资料,分析了鲁西北大气污染特征和影响因子。结果表明:2018年冬季鲁西北大气污染比较严重,聊城、德州和滨州轻度及以上污染天数分别占61%、60%和54%,重度以上染污天数分别占24%、11%和9%;首要污染物均为PM2.5、PM10和NO2,其中PM2.5占60%以上。PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO日变化呈双峰双谷型,谷值分别出现在04-07时和15-17时,且下午比清晨更低,峰值出现在上午和下午交通高峰期后2-3 h,且峰值上午大于下午;O3呈单峰型分布,09时出现极小值,18-19时出现极大值。PM2.5是鲁西北主要的首要污染物,与PM10、CO、NO2均为显著正相关,并通过0.01水平显著性检验,与NO2的相关性在低相对湿度(< 60%)时大于高相对湿度(≥ 60%),与CO的相关性在高相对湿度时大于低相对湿度;污染时段(PM2.5>75 μg·m-3)的平均相对湿度和平均温度明显大于清洁时段(PM2.5 ≤ 75 μg·m-3),清洁时段风速和气压比污染时段明显偏大。

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2015—2019年太行山南麓O3浓度特征及其与气象因子的关系
刘强军,宋军芳,牛晨煜,赵珺,张喻君
2021 (4):  48-53.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.007
摘要 ( 15 )   HTML ( 0 )   PDF(1164KB) ( 17 )  

利用2015-2019年太行山南麓(即山西省晋城市)O3浓度和中国太阳总辐射资料,分析了该地区O3浓度的时空变化特征,及其与风、相对湿度、降水、雾霾、气温、太阳总辐射等气象因子的关系。结果表明:O3浓度呈逐年增加趋势,夏季浓度明显高于冬季,月变化为单峰型,峰值出现在6月,谷值出现在1月,日变化白天高于夜间;O3浓度的空间分布有明显的地域差异,呈现中部和南部高,东西部和北部低的特征,表现出与气候倾向率一致的特性。风速对O3浓度影响明显,风速小于1.5 m·s-1时,O3浓度升高速度快,大于2.5 m·s-1时,O3浓度迅速减小;O3浓度与相对湿度为负相关,峰值出现在相对湿度为30%-70%的区域;不同量级降水对O3浓度的影响差异较大,中雨时O3浓度较低,其他量级较高;无降水日O3浓度明显大于有降水日。有雾霾时O3浓度明显低于无雾霾天气;O3浓度与气温具有明显正相关,与太阳总辐射也呈正相关,但是相关性低于O3浓度与气温的相关性。

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1961—2019年河南秋季连阴雨天气气候特征分析
杜明哲,鲁坦,朱玉周,廖荣伟,房小怡
2021 (4):  54-62.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.008
摘要 ( 23 )   HTML ( 1 )   PDF(4243KB) ( 21 )  

利用河南省103个地面气象站1961-2019年逐日资料,采用滑动平均、小波分析、EOF分解等方法分析了河南区域性秋季连阴雨降水的时空分布特征,采用自组织神经网络方法(SOM)对河南区域性秋季连阴雨环流进行客观分型。结果表明:河南区域性秋季连阴雨以7-9 d的过程居多,其次为10 d以上过程。20世纪60年代和80年代是河南区域性秋季连阴雨多发期,90年代为连阴雨少发期,70年代和21世纪10年代发生次数与近59 a年均频次基本持平,21世纪10年代河南区域性秋季连阴雨比其他年代强,20世纪90年代强度最弱。20世纪70年代区域性秋季连阴雨年平均过程降水量存在准5 a周期,21世纪00年代前半期及10年代区域性秋季连阴雨年平均过程降水量存在2-3 a周期。近59 a河南区域性秋季连阴雨平均降水量分布上,黄河以南地区比黄河以北地区降水多,山区比平原地区多,降水大值区与山区分布基本一致。河南区域性秋季连阴雨降水空间分布型上,最主要的特征是全省一致变化型,其次是南北反相型。SOM方法不仅可以区分出环流形态上的差别,还可以区分出环流型的发生时间和连阴雨期间环流的阶段性演变特征。SOM分型得到8类区域性连阴雨环流型,从天气学意义上可归结为阻塞型、低槽型和平直环流型。大部分河南区域性秋季连阴雨过程为2到3种环流型的组合,不同环流型之间存在转换关系。

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欧亚持续性阻塞对6月大兴安岭地区气温和降水的影响及气温的前兆信号研究
张博,于超,黄威,陈传雷
2021 (4):  63-69.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.009
摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF(4232KB) ( 0 )  

根据国际新开发的可识别持续闭合性阻塞和开放性高压脊事件的判别方法,讨论了欧亚地区不同区域500 hPa持续性高值事件(PMZ)的发生频率及其对中国大兴安岭地区夏季气温和降水的影响。结果表明:欧亚105°-125°E区域内PMZ事件与夏季尤其是6月大兴安岭地区气温关系最为紧密。105°-125°E地区PMZ事件频发时,贝加尔湖至中国东北地区异常高压引起的下沉增温及晴空辐射造成大兴安岭地区气温偏高,同时,该地区对流层低层相对湿度条件较差,配合对流层中低层异常反气旋性环流系统以及下沉运动,不利于大兴安岭地区出现明显降水。此外,5月中亚两河流域位势高度可作为6月大兴安岭地区气温的前期预报指标,当中亚两河流域5月位势高度场偏高(低)时,6月贝加尔湖以东地区位势高度偏高(低),对应大兴安岭地区同期气温偏高(低)。

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2018年盛夏大连地区极端高温干旱天气环流特征及成因分析
王秀萍,李燕,张悦,赛瀚,李潇潇
2021 (4):  70-77.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.010
摘要 ( 14 )   HTML ( 0 )   PDF(5221KB) ( 5 )  

利用1951-2018年大连地区7个站的逐日气温和降水资料、2018年7-8月220个自动站的降水资料及1948-2018年NCEP逐日再分析资料,对2018年盛夏大连地区极端高温干旱天气过程的基本特征及大气环流异常成因进行分析。结果表明:大连地区各站的高温日数和高温持续日数均列历史首位,持续无降水日数远超历史同期纪录,降水较常年偏少7-8成。大连地区上空受正压结构的异常反气旋性环流控制,并叠加欧亚(EU)遥相关型,同时,东亚沿岸由南至北为"负-正-负"的高度距平分布,呈"东亚-太平洋型"遥相关负位相的特征,对流层低层菲律宾附近至日本以南地区维持异常的气旋式环流。西太平洋副热带高压异常偏西偏北,与异常偏东偏北的南亚高压相向运动,强度同步发展加强并叠加在大连地区上空,引起整层大气增温。高空西风急流异常偏北,冷空气活动偏北不易南下。在副热带和东亚中高纬大气环流的这种配置下,大连地区上空受异常反气旋控制,在其南侧存在一个气旋性环流,阻挡暖湿气流向大连地区输送,加之异常辐散下沉运动影响,不利于形成降水。

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1951—2017年鞍山市气温变化特征及城市热岛变化
金巍,刘卫华,李晶,康晓玉
2021 (4):  78-85.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.011
摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF(573KB) ( 4 )  

利用建站以来鞍山站和海城乡村站的一日四次观测数据和逐日平均、最低和最高气温资料,对1951-2017年鞍山市年、四季和各月平均气温和极端气温变化特征及其变率进行了分析,并对鞍山城市热岛变化进行探讨。结果表明:1951-2017年鞍山市年平均最低气温的递增趋势最强、平均气温次之、平均最高气温最弱,且均通过显著性检验。1951-2017年鞍山市年极端最高气温变化呈弱递减趋势,1951-1987年(突变前)呈递减趋势、1988-2017年(突变后)为递增趋势。1951-2017年鞍山市年极端最低气温呈显著递增趋势,1951-1987年(突变前)较整个阶段递增趋势更强,1988-2017年(突变后)呈递减趋势;突变前后极端最高和极端最低气温呈反相变化特征。1958-2017年鞍山市年最低气温的城市热岛强度最大、平均气温次之,最高气温最小、递增趋势最弱;秋、冬季鞍山城市热岛强度较其他季节更强,热岛指数递增显著;在每日4次定时气温观测中,14时鞍山市热岛强度最小,热岛指数呈递减趋势,其余时次均呈显著递增趋势,其中,02时鞍山热岛强度最强;鞍山市平均气温变化呈显著增暖趋势,城市热岛强度和热岛指数均呈显著递增,夜间递增尤为突出,说明鞍山城市热岛的显著增强是鞍山市气候变暖的一个主要原因。

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春玉米生长发育、产量和籽粒品质对减量施氮的响应
陈妮娜,纪瑞鹏,米娜,张淑杰,于文颖,方缘,张玉书
2021 (4):  86-92.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.012
摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF(549KB) ( 1 )  

针对当前东北地区过量施氮的问题,研究减量施氮对春玉米生长发育、产量及籽粒品质的影响,对优化氮肥的科学管理技术,促进春玉米生产绿色高效发展具有重要意义。本研究以丹玉405为试验材料,通过大田播种的方式,以农民习惯性施氮量为对照,设置11.1%、55.5%和100%三个水平减量施氮试验,分析春玉米生长发育、产量和籽粒品质对减量施氮的响应机制。结果表明:玉米苗期,减氮导致生长发育指标(株高、茎粗、叶面积指数、生物量干、鲜重、叶片比重等)均减少,不利于地上部的生长和干物质向叶片分配,随着减氮量的增加,减少幅度增加。苗期以后,适量减氮促进玉米地上部的生长,株高、茎粗、叶面积指数、生物量和叶片占比等生物学性状有增加趋势。适量减氮导致果穗长、果穗粗、百粒重、理论产量、籽粒含水量和淀粉含量增加,籽粒脂肪含量减少,氨基酸和粗蛋白含量呈先增加后减少。随着减氮量的增加,果穗长、果穗粗、百粒重和理论产量增加幅度均减小,籽粒含水量和淀粉含量增加幅度增大,脂肪含量减少幅度减小。减氮11.1%时,果穗长、果穗粗和理论产量增加幅度最大,分别为1.9%、3.7%和11.5%。当施氮量为240 kg·hm-2(减氮11.1%)时,玉米产量达到最大,为945.4 g·m-2,籽粒脂肪含量最少,为2.4 g·100 g-1;氨基酸含量最大,为83.9 μmol·g-1;粗蛋白含量最高,为6.8%。研究结果可为当地的玉米生产提供更加完善的施肥管理,指导农户科学施肥。

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2019年长江中下游伏秋连旱的异常特征分析
高琦,徐明
2021 (4):  93-99.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.013
摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF(3848KB) ( 3 )  

利用NCEP/NCAR再分析资料及实况观测资料,分析了2019年中国长江中下游地区伏秋连续干旱期间的降水、温度及大气环流异常特征。结果表明:此次干旱具有持续时间长、降水偏少严重、气温较历史同期明显偏高、高温日数明显偏多等极端性特点。西太平洋副热带高压偏强,位置相对偏西、偏北,是形成长江中下游伏秋连旱的最主要原因;南亚高压东伸及负涡度向东输送,利于副热带高压西伸,长江中下游地区始终位于东亚副热带西风急流出口区右侧、对流层中高层负涡度的叠加作用区,使得垂直方向上的下沉辐散得到显著增强;自乌拉尔山至贝加尔湖高压脊形成的"高压坝",偏弱的极涡和东亚大槽等异常中高纬环流形势稳定维持,使得西风带中的气旋性扰动不易影响到副热带地区,利于西太平洋副热带高压的稳定及干旱的维持;频繁的热带系统活动,使得副热带高压在热带对流加热区以北的负涡度作用下得以进一步加强,并且导致对流层低层西南气流、越赤道气流和东南气流等三支气流在向北的输送路径上发生改变,并使长江中下游地区水汽辐合偏弱,使干旱得以维持。

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2011—2019年中国长江三角洲区域闪电时空分布特征
王凯,周丽雅,鞠晓雨,程向阳
2021 (4):  100-106.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.014
摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF(2524KB) ( 3 )  

利用2011-2019年江苏、浙江和安徽27个探测站ADTD闪电监测定位系统获取的资料,对中国长江三角洲三省一市(上海、江苏、浙江、安徽)一体化协同发展区域云地闪的发生频次、强度进行统计,运用EOF方法分析闪电频次的空间分布特征。结果表明:中国长江三角洲区域负闪数均占总闪数的95%以上,正闪平均强度均大于负闪平均强度绝对值。正、负闪平均强度最大值均出现在江苏,正、负闪平均强度绝对值最小值均出现在浙江。总闪电频数、强度的日变化和月变化特征曲线均呈单峰单谷特征。日变化特征中,总闪强度日最小值在15时,而在随后的16-17时总闪频数出现峰值。全年中,8月的总闪频数最大,总闪强度最小。在每年4月、7月、11月中正闪表现更为活跃。总闪频次空间分布与地形分布相吻合,高海拔地区均出现了高频次闪电分布,总闪强度空间分布则与之相反。根据总闪频次主成分分析,前4个特征向量累计方差贡献达到51.07%,空间上表现出既有全区一致性,又存在明显的差异,空间分布型可划分为全区一致型、南北反相型、交错反相型和东西反相型。

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2010—2018年辽宁省雷电流幅值特征分析
程攀,曾杨,程雷,庞文静,肖光梁,荣先远
2021 (4):  107-113.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.015
摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF(897KB) ( 1 )  

基于辽宁省2010-2018年闪电定位(ADTD)资料,运用统计学方法分析了雷电流幅值时间变化特征;运用规程计算公式和IEEE推荐公式分别计算了雷电流幅值累积概率密度,并和实际地闪雷电流幅值累积概率密度曲线做了对比分析;运用最小二乘法拟合了IEEE推荐公式。结果表明:2010-2018年辽宁省地闪以负闪为主,占比高达89%,而负地闪雷电流幅值主要集中于-50~-20 kA;地闪频次在2011-2013年逐年升高,而后逐年减少,总地闪和负地闪的平均雷电流幅值自2010-2013年逐年降低,而后逐年升高;地闪主要发生在汛期的7-8月,平均雷电流幅值在冬季最高,且日变化平稳;雷电流幅值为20-50 kA的总地闪和负地闪累积概率密度曲线下降最快,而雷电流幅值在20 kA左右的累积概率密度曲线开始下降,总体下降速度较慢;通过对IEEE推荐公式进行拟合,拟合后的雷电流幅值累积概率密度分布曲线更加接近实际。

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天津市短时暴雨雨型时空分异及其对城市内涝的影响
曹经福,杨艳娟,郭军,陈靖
2021 (4):  114-121.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.016
摘要 ( 10 )   HTML ( 0 )   PDF(5113KB) ( 2 )  

利用天津市1961-2018年分钟级降水数据,统计了天津地区短时暴雨过程,结合模糊识别法对暴雨过程进行分类,分析了暴雨雨型的时空分布特征,基于天津城市暴雨内涝数值模型,评估了不同雨型对内涝积水总量的影响。结果表明:近58 a天津地区短时暴雨雨型以单峰型(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型)为主,其中各年代60 min暴雨雨型以Ⅰ型、Ⅲ型为主,120 min和180 min暴雨雨型以Ⅰ型为主导。短时暴雨集中出现在7月和8月,暴雨过程均以单峰型为主,60 min暴雨雨型7月以Ⅰ型居多,8月Ⅲ型最多,120 min和180 min暴雨雨型均为Ⅰ型最多。各区短时暴雨雨型均以单峰型居多,双峰型次之,均匀型较少。从各地区主导雨型来看,60 min和180 min暴雨雨型不一,包含Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅴ型;120 min暴雨雨型各区一致为Ⅰ型。天津市短时暴雨雨型存在明显的时空分异,且不同雨型影响内涝积水总量的峰值出现时间,其中Ⅰ型的积水总量峰值出现时间早,是城市排水设计重点关注的雨型。工程设计中应充分考虑气候变化和城市化对暴雨过程的影响。

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辽宁地区一次罕见大雾天气成因分析
王赛頔,阎琦,王晓丽,腾方达
2021 (4):  122-127.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.017
摘要 ( 7 )   HTML ( 1 )   PDF(2550KB) ( 3 )  

应用常规气象观测、加密自动站、能见度观测等资料和NCEP FNL再分析资料,对2014年辽宁地区一次罕见的长时间大范围强浓雾天气的成因进行诊断。结果表明:2014年11月20-22日辽宁地区大雾过程分为两个阶段,其中21日14-16时大雾爆发性发展后,特强浓雾持续12 h,此种情况在辽宁近20 a比较罕见。大雾第一阶段为辐射雾,雾前低层弱暖平流利于升温,大雾期间中层弱冷平流利于出现晴空辐射条件,夜间在辐射降温作用下,975 hPa高度以下形成逆温;气温下降、温度露点差减小、相对湿度增大;近地面微风利于降温,同时水汽不易流出,逆温作用使得水汽不易向高层扩散,近地面层水汽浓度增大,导致第一阶段大雾快速发展。大雾第二阶段为锋面雾,大雾快速发展期间无逆温、有弱冷锋过境,锋面附近辐合导致水汽上升冷却凝结,同时锋面附近低云降下雨滴在干冷空气中蒸发,利于近地面附近水汽饱和、冷凝,是大雾快速发展的原因。

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基于卫星资料的大连地区强对流天气闪电活动特征
邹耀仁,王赟,王淑一,徐丹
2021 (4):  128-133.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.018
摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF(2521KB) ( 1 )  

利用FY-4卫星云顶亮温(Cloud Top Temperature,CTT)资料和雷达回波资料,分析了2019年6-9月大连地区的闪电活动特征,重点分析了该地区2019年9月4日的一次强对流天气闪电活动特征与雷达回波及CTT之间的相关性。结果表明:此次过程雷暴起始于大连东南方向。在雷暴初始阶段,以云闪为主,云闪高度主要集中在7-12 km。闪电活动主要集中在雷达回波强度>30 dBz的区域,对应的云顶高度超过了8 km。闪电活动与FY-4卫星CTT之间存在较好的相关性,闪电主要发生在CTT为240-250 K左右区域。对2019年5-8月大连地区雷达与闪电活动进行量化分析,发现闪电活动主要集中于雷达组合反射率39.38 dBz附近区域,对应的云顶高度为8.21 km。

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快报
2006—2019年山西省酸雨变化特征分析
李亚军
2021 (4):  134-138.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.019
摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF(517KB) ( 3 )  

利用2006-2019年山西省五台山、大同、太原、长治、侯马5个站酸雨观测资料,分析山西省不同时间尺度上酸雨次数和频率、降水pH、电导率K值的变化以及空间分布特征,不同酸度各雨量等级酸雨频率变化特征。结果表明:2006-2019年山西省酸雨次数和酸雨频率均呈下降趋势,年平均pH值范围为5.43-6.49,年平均电导率K值范围为73.4-120 μs·cm-1;四季中,秋季平均pH最小,为5.70,春季最高,为6.11,电导率K值春季较高;各月相比,9月酸雨pH值最低,为5.58,4月最高,为6.20,月平均酸雨频次和降水pH值呈负相关,相关系数R为0.96。各站相比,太原降水年平均pH以及电导率K值均显著高于其他城市,酸雨pH值依次为太原(6.90)>长治(5.95)>大同(5.71)>侯马(5.57)>五台山(5.55)。不同等级降水酸雨发生频率差别较大,小雨(1.0-10.0 mm)时酸雨发生频率最大,强酸雨和弱酸雨频率分别为54.9%和67.0%,当降水量超过10.0 mm以后强弱酸雨发生的频率均随降水量增加而减小。

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天津地区用电量与气温的非线性响应关系研究
兰辉,于佳卉,曹经福,刘玉坤,孙玫玲,黄鹤
2021 (4):  139-144.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.04.020
摘要 ( 11 )   HTML ( 0 )   PDF(905KB) ( 4 )  

利用门限回归模型和非线性滑动回归模型,分析天津市2014-2019年日用电量和气温之间的非线性关系,并计算得到不同响应关系下的阈值气温。结果表明:天津地区的阈值气温在不同响应关系下存在明显差异,在"V"型非线性响应关系下,阈值气温为18.8℃,在"U"型响应关系下,线性不对称模型的舒适区范围为12.3-23.4℃,非线性模型的舒适区范围为13.7-21.7℃;对比不同模型的预测效果,认为"U"型优于"V"型模型,非线性模型优于线性模型。对阈值气温的影响要素分析表明,相对湿度对舒适区与冷却区的阈值气温影响较大,阈值气温在相对湿度为30%-50%时较相对湿度为50%-70%时偏大2.2℃,相比之下,相对湿度对舒适区与加热区的阈值气温影响不大;天津地区阈值气温会随时间发生明显变化,2002-2005年的舒适区范围较2014-2019年偏大1.4℃。在实践应用中,应根据模型的需求,并充分考虑相对湿度和时间变化的影响选择阈值气温,从而提升用电量预测的准确率。

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