气象与环境学报

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登陆辽宁热带气旋特征的统计分析

陈传雷,王江山,蒋大凯,李玉鸣,卢娟,张宁娜,谭世君,乔小湜

2012 (3): 1-7.

摘要 ( 695 )

PDF(2122KB) ( 721 )

利用1949—2010年热带气旋年鉴资料和常规气象观测资料，对62a来登陆辽宁热带气旋的生成源地、移动路径、登陆地点、登陆强度、登陆后影响时间等进行统计分析，揭示登陆辽宁热带气旋活动特征。结果表明：1949—2010年共有18个热带气旋登陆影响辽宁，66℅以热带低压（TD）的强度登陆，61℅在08—20时之间登陆，78℅在辽宁境内活动时间为6—12h，89℅是在其他地区登陆进入黄渤海后在辽宁再次登陆，大连是登陆次数最多的地区，33℅登陆辽宁后减弱消失，登陆后移动路径主要有向东北向、偏北向、西北向3种移动路径。在此基础上，根据业务需求建立了基于副热带高压、气旋源地和热带气旋前期路径等因子，预报登陆辽宁热带气旋后期走向[0]的预报关键区，为热带气旋预报工作提供参考。

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大气气溶胶尺度分布分形特征研究

徐延峰，陈辉，张志军

2012 (3): 8-14.

摘要 ( 921 )

PDF(827KB) ( 1431 )

气溶胶作为大气环境中的重要组成部分，具有复杂的尺度分布结构。为研究其尺度分布特征，采用分形理论首先论述了常用的气溶胶谱分布函数具有分形不变性，然后在分形理论的指导下分别建立了气溶胶粒子和体积分形统计模型，而且以AERONET相关数据验证了分形模型的有效性和实用性，并采用分段分形的方法改进了气溶胶体积分形模型。最后分析研究了分维数的实用意义和分布情况，讨论了气溶胶分维数变化和粒度分布的关系。结果表明：气溶胶粒子数和体积分维数之间存在线性关系，上半年的大气溶胶粒子数分维数的变化幅度明显小于下半年的变化幅度；研究区域大气气溶胶中细粒子分布比较密集，大粒子分布比较分散。分形理论为研究大气气溶胶的尺度分布特征提供了新的方法与手段，具有广阔的研究与应用前景。

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油松和侧柏常绿树种对典型污染物的吸滞与富集作用

褚建民，王燕，王琼，李少宁，胡守明，王叶红

2012 (3): 15-20.

摘要 ( 681 )

PDF(578KB) ( 661 )

以城市森林生态系统常绿树种为对象，测定了油松（Pinus tabuliformis）和侧柏（Platycladus orientalis）叶片对大气污染物（SO₂、Cl₂）和土壤重金属污染物（Cu、Zn、As、Hg和Pb、Cd和Cr）的吸滞作用与富集作用。结果表明：油松和侧柏具有较强吸滞污染物的作用，对污染物的吸滞能力受环境污染程度、不同生长季节的污染元素种类等因素的影响。其中，油松在秋季对S、Cu、Zn、Pb和Hg具有较高的吸附能力，针叶中S、Cu、Zn、Pb和Hg含量平均值分别为2158.75、6.31、31.46、4.05 mg·kg-1和0.08 mg·kg-1；侧柏在秋季对Cu、Zn、Hg和Cd具有较高的吸附能力，叶片中Cu、Zn、Hg、Cd含量平均值分别为4.47、22.47、0.09 mg·kg-1和0.20 mg·kg-1；在不同立地条件下，油松和侧柏对污染物的吸滞与富集量有所差异，其中在土壤污染较重的石景山松林园样地，油松对大气污染物SO₂有较强的吸附能力，侧柏则表现出对Cl₂有较强的吸附能力。对重金属污染物而言，油松和侧柏对Cu、Pb、Cr和As有较高的富集作用。

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利用MODIS红外资料反演大气温湿度廓线的研究

曲思邈，李国春

2012 (3): 21-24.

摘要 ( 596 )

PDF(569KB) ( 906 )

概述了利用特征向量统计回归反演算法，从EOS/MODIS的红外通道资料反演大气温湿度垂直分布的过程，并与美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)的等压面再分析场资料按照纬度和气压高度进行了真实性检验。结果表明：由MODIS资料反演得到的大气温湿度参数能够揭示大气温湿度的垂直分布。在各个等压面上均方根误差平均值在中纬度地区为3.39K，低纬度地区为1.40K，近地面层、对流层顶附近及下垫面地形复杂的区域误差较大，总体上低纬度地区要好于中纬度地区。反演的水汽误差也为低纬度地区小于中纬度地区，且随高度升高，中、高纬度误差都逐渐减小并逐渐接近。

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不同物候模型对作物发育期模拟的对比分析

李荣平，周广胜，王笑影，史奎桥

2012 (3): 25-30.

摘要 ( 737 )

PDF(517KB) ( 711 )

作物发育期预报在农业气象业务中具有重要意义。通过比较4种作物发育期模型的模拟效果，为中国东北地区作物发育期预报提供参考。基于东北地区玉米、水稻和大豆的发育期观测数据及其对应的气象资料，利用模拟退火算法估算了4个发育期模型的参数值，并对模型进行内外部验证。结果表明：在参数本地化过程中，高亮之模型和沈国权模型的效果较好，均方根误差平均分别为3.31d和3.72d。在模型验证过程中，沈国权模型的模拟效果较好，均方根误差平均为5.22d，因此，相对而言，沈国权模型对作物发育期模拟效果较好。

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科尔沁草甸草地生长季能量平衡特征

徐亚琪，陈妮娜，高西宁，关德新

2012 (3): 31-36.

摘要 ( 710 )

PDF(989KB) ( 733 )

草地生态系统具有植被多样性和较大的气候变异性，研究草地的能量平衡特征对认识草地的生态效应具有重要意义。利用开路涡度相关系统和常规气象观测系统的观测结果，运用最小二乘法、线性回归等方法对科尔沁草甸草地2010年生长季能量平衡特征进行了分析。结果表明：科尔沁草甸草地生长季能量闭合比率为80.4%，说明该地存在不闭合现象，且闭合度居于同类观测的中上水平，涡度相关观测数据较为可靠。反射率日变化呈先降后升趋势，中午达到最低值，生长季（5—9月）内在0.040—0.120之间波动，整体也呈先降后升趋势，平均值为0.061。净辐射与太阳辐射的比值为0.386，二者呈线性正相关关系。潜热通量是科尔沁草甸草地最主要的能量支出项，其次是感热通量。各分量日变化与净辐射基本相同，呈单峰型变化，日出后开始增加，中午达到最大值，之后开始减小，峰值及其出现的时间稍有不同。两种典型天气下，各分量占净辐射比例次序与生长季平均情况相同。晴天时各分量与净辐射相同，呈单峰型，而阴天时变化规律均不明显。

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2006—2010年下辽河平原地温和土壤热通量变化特征

蒋正德，孙毅，樊月玲，杨明，郑立臣

2012 (3): 37-43.

摘要 ( 691 )

PDF(956KB) ( 721 )

依据国家沈阳农田生态系统野外研究站2006—2010年监测数据，分析0—100cm 土层8个层次的地温、0—100 cm地温、地温极值、0—20 cm地温与气温的关系和土壤热通量的变化趋势。结果表明：从年际变化看，8个层次地温和地温极值呈下降趋势；0 cm层次地温变化受外界影响较大。研究区域年尺度0—20 cm地温与气温有比较一致的变化规律。作物生长季节，可分为4—7月气温上升和8—10月气温下降两阶段；这两个不同阶段的0—20 cm地温与气温分别做线性拟合，与整个生长季4—10月线性拟合相比，线性相关性可信度更高。土壤热通量受气温和土壤质量含水量影响年际变化较大，年尺度土壤热通量≥0 MJ/m²，该区域地表是热汇。

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基于多源遥感数据的辽宁地表温度反演及空间分布研究

姜鹏，纪瑞鹏，冯锐，武晋雯，于文颖，王宏博，赵梓淇，张玉书

2012 (3): 44-48.

摘要 ( 754 )

PDF(1051KB) ( 725 )

以辽宁地表温度为研究对象，采用普适性单通道算法，利用FY-3A/MERSI数据，并结合MODIS 1000 m分辨率数据，反演了2009年和2010年4—9月间10个时次晴空或局部晴空时的地表温度。结果表明：计算验证了模型的反演精度与同期NASA所发布MODIS地表温度产品的精度相当，其结果与相应的56个气象站点的实际观测数据相一致。多源遥感数据的综合应用，可获得较合理的地表温度反演结果；不同土地覆盖类型间地表温度的高低在相同时间内存在显著差异；研究期内，林地、水田、旱地和建设用地的NDVI与地表温度具有负相关性。综合利用遥感、地理信息系统技术，可以表征地表温度与土地利用类型以及地表温度与归一化植被指数(NDVI)之间的关系。

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玉米农田生态系统CO₂通量的动态变化

梁涛，李荣平，吴航，刘景利，史奎桥，张兵兵，常松

2012 (3): 49-53.

摘要 ( 1167 )

PDF(538KB) ( 2457 )

利用2008年辽宁锦州农田生态系统野外观测站涡动相关系统通量观测资料，分析了玉米农田生态系统生长季(5—10月)及非生长季CO₂通量动态变化。结果表明：玉米农田生态系统的非生长季日动态趋势不明显；生长季日动态明显，呈明显的U型曲线，CO₂通量最大值出现在12:00时，为-1.19 mg·m^-2·s^-1；不同物候期的日动态也呈现U型曲线，各发育期CO₂通量日最大值范围为0.07～-0.23 mg·m^-2·s^-1；玉米农田生长季生态系统净CO₂交换日累积（NEE）为-652.8 g·m^-2，非生长季NEE499.8 g·m^-2，2008年碳收支-153.0 g·m^-2，表现为碳汇。

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基于CFD模型的内陆核电厂厂区流场模拟

王炫

2012 (3): 54-60.

摘要 ( 813 )

PDF(2265KB) ( 1092 )

以内陆某核电厂为例，简述了利用流体力学软件STAR-CCM+模拟内陆核电厂厂区流场及大型自然通风冷却塔雾羽扩散的实现原理，介绍如何将SolidWorks2010建立的核电厂厂区模型导入到STAR-CCM+，给出了STAR-CCM+划分网格的过程，说明了边界层划分的基本假定条件和参数。将STAR-CCM+模拟的数据与风洞实验数据进行了比较，结果显示了较好的一致性。结果表明：在离地面5m的高度处，大型自然通风冷却塔背风面形成较大的空腔区，空腔区风速较小，只有1—1.5 m/s，部分区域达到静风；在冷却塔两侧风速相比入口速度增大了1.66倍；在离开地面100 m的高空，冷却塔背风面的空腔区依然比较明显，冷却塔两侧风速相比入口风速，其变化趋于平稳；在沿主导风向的轴线上，冷却塔两侧风的扰动依次加强；单台冷却塔雾羽最大的抬升高度出现在下风向距离3300 m处，最大抬升高度为690 m，4台冷却塔雾羽在下风向距离3300 m的抬升高度约为850 m，是单台冷却塔的1.23倍。

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基于GIS的输变电项目景观可视化环境影响评价研究

王蕊，张巍，季兰，李巍，张洋，于东升，徐本良

2012 (3): 61-64.

摘要 ( 750 )

PDF(1535KB) ( 860 )

为评价输变电线路建设对风景名胜景点的影响，利用地理信息系统（GIS）三维可视化分析技术构建评价区的三维景观。结果表明：利用GIS提供的空间分析工具分析输变电线路与景点的关系，实现了利用GIS模拟输变电线路对景点的视觉影响，分析效果较好。可以为输变电线路项目靠近风景名胜区的环境影响评价提供参考。

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气象探测环境现状及保护措施的探讨

张国华，关彦华，郭艳岭

2012 (3): 65-70.

摘要 ( 617 )

PDF(556KB) ( 606 )

良好的气象探测环境，才能获取优质的气象探测信息。近几十年来，城市化带来的城市建筑面积猛增和城市建设用地增加，致使气象探测环境频频遭受破坏，严重影响了气象探测资料的准确性、代表性和比较性，必须引起高度重视。简述了气象探测环境保护要求的历史沿革和法律依据。以实例分析了气象探测环境保护面临的严峻形势。统计得出气象探测环境遭破坏主要由于周围建筑物超过《气象探测环境和设施保护办法》限制的高度，其原因来自于气象部门外部和内部两个方面，国家经济社会快速发展和当地政府的土地开发利益使得房地产建设迅猛发展，不可遏制；气象部门内部的办公、业务用房建设标准以及气象观测站新站址选择模式，使得选址困难和频繁被迁站。有针对性地提出保护气象探测环境也应从气象部门内部和外部两个方面入手，气象部门内部需要确立气象探测环境保护标准的科学性、严谨性，建立气象探测环境的分类保护机制；依法保护气象探测环境的同时充分应用行政干预；顺应国家经济社会的发展形势，周全应对气象探测环境保护问题；对被迫搬迁的气象观测站，选择新址时应将探测环境保护需求放在首位；同时新站址的建设布局可以采用多种模式。

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公众订阅气象服务短信行为研究

崔维军，顾春霞，王苑

2012 (3): 71-76.

摘要 ( 577 )

PDF(954KB) ( 599 )

随着移动电话在中国的普及，气象服务短信已经成为气象信息传播的三大主要手段之一。基于课题组2009年的调查数据，运用非参数检验、Logistic回归、判定数模型对公众订阅气象服务短信行为进行了研究。结果表明：不同性别、不同居住地、不同年龄、不同学历、不同收入的公众在订阅气象服务短信行为上均存在显著差异，公众对天气预报能否节省费用的认可度、收入、居住地、预报准确性和性别等因素显著影响短信订阅行为，其中公众对天气预报能否节省费用的认可度与公众收入是最重要的影响因素，如果公众认为天气预报能节省费用则其订阅气象服务的概率会提高59.1%，同时公众收入越高，其订阅气象服务的概率越高，月收入每增加一个层次（问卷所设计的层次），订阅气象服务短信的概率可提高23.1%。本研究对于提高气象服务短信订阅率，进而进一步提升公众气象服务效益有一定借鉴意义。

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关于大气环境中PM_2.5的研究进展

杨洪斌，邹旭东，汪宏宇，刘玉彻

2012 (3): 77-82.

摘要 ( 1034 )

PDF(497KB) ( 1339 )

总结了国内外关于大气环境中PM_2.5的研究进展。针对目前国内大部分城市阴霾天气日益加重，国内相关部门和领域更加重视PM_2.5的监测和研究的现状，调研了国内外大气环境领域关于PM_2.5的研究情况，提出改善空气质量、加强PM_2.5研究的建议。介绍了PM_2.5的定义，指出PM_2.55对人体健康和能见度的不利影响。国内关于PM2.5的研究工作包括：分析PM_2.5和气象条件的关系；PM_2.5的观测特征以及成分和来源分析；开展PM_2.5的数值模拟。叙述了沈阳地区关于PM_2.5的研究情况，指出了改善沈阳城市大气环境的措施，包括加强PM2.5的连续监测，调整产业结构和布局，提高能源效率，发展洁净能源、减少煤炭消费，防治机动车尾气污染。

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风向的统计方法研究

吕明华，闫江雨，姚仁太，李斌

2012 (3): 83-89.

摘要 ( 1215 )

PDF(695KB) ( 2708 )

在核安全分析和环境影响评价中，必须使用到的是小时气象数据。对自动气象站小时风向的计算方法和小时数据如何统计，地面气象规范中和核安全导则中还没有定论，因此本文对小时风向统计方法展开讨论。目前小时风向值的计算方法有算术平均法、滑动平均法、矢量平均法和频率最高法，针对算术平均法和滑动平均法对经过0°的风向统计容易出现误差，本文提出对此的修正方法并对4种计算方法进行了比较。结果表明：文中过零风向修正方法简便准确，小时数据统计方法为正点前10min数据时，修正算术平均法更可靠，但该方法对风速为零时的判断容易出现误差，因此在小风、静风频率高的地方推荐矢量平均法。关于小时数据的划分方法，美国核管会RG1.23与我国核安全导则及地面气象规范中的规定不同，因此文中利用实测资料对不同小时数据统计方法所得结果比较，分析表明，取整点前或其他时段的10min和15min的数据进行平均的风向相关矩阵一致性为97.87%；取4个15min平均值的平均或6个10min数据平均值的平均作为小时值的风向相关矩阵一致性为99.96%，这两种统计方法与取10min和15min的一致性为86.00%，相对较差；取60min时段的平均值作为小时值则与其余方法一致性最差。

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基于SPI与相对湿润度指数的1961—2009年东北地区5—9月干旱趋势分析

马建勇，许吟隆，潘婕

2012 (3): 90-95.

摘要 ( 775 )

PDF(1054KB) ( 830 )

依据东北地区1961—2009年71个气象台站月平均气温、降水资料，运用标准化降水指数（SPI）与相对湿润度指数等干旱指标分析了东北地区5—9月的干旱趋势。结果表明：1961—2009年，东北大部分地区在5—9月呈干旱化趋势，仅在黑龙江大兴安岭北部、黑龙江西南部以及黑龙江与吉林的东部交界处表现为湿润化；东北三省干湿震荡主要周期大约为22—24a，近49a发生了4次干湿交替，突变年为1976及1996年。就干旱发生范围而言，近49a东北地区干旱面积呈上升趋势，以1996年为分界线，农作物干旱受灾比在吉林增幅最大，辽宁次之，黑龙江最小，采用SPI与相对湿润度指数评价东北地区干旱较符合实际。就干旱发生频率而言，高值区主要集中在东北西部，特别是黑龙江的齐齐哈尔与大庆地区、吉林的白城地区及辽宁的朝阳地区。干旱与极端干旱的发生频率在1981—1990年较低，在2001—2009年最高，而极端干旱发生频率增加幅度明显高于一般干旱。

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