气象与环境学报

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一次暴雨过程数值模拟与诊断分析

王文,程攀

2013 (1): 1-11.

摘要 ( 486 )

PDF(4922KB) ( 587 )

利用NCEP/NCAR分辨率为1°×1°再分析资料和气象台实测降水资料及TRMM 3 h降水资料，采用WRF中尺度数值模式，对2010年7月22日发生在黄河流域中游南部的一次暴雨过程进行了数值模拟及诊断分析。结果表明：WRF模式能较为成功的模拟出本次暴雨过程。此次暴雨在大尺度环流形势上，是由于西太平洋副热带高压与河套低压槽的共同影响产生的；来自印度洋、中国南海的大量水汽输送为暴雨提供了充足的水汽来源。处于200 hPa的高空急流，由于地转调整激发出了中尺度重力波，使用散度场、云水分布，能够确定中尺度重力波的存在和移动方向。在利用模拟资料分析重力波对甘肃省东部地区暴雨产生的原因时得出：高空急流中产生的中尺度重力波与低层大气对中尺度重力波的吸收作用，共同导致了该地暴雨的发生。由高空急流风向和非线性平衡方程的数值分布情况，可以提前判断中尺度重力波发生的区域和移动方向，从而能够提前对暴雨可能发生的区域和时间作出预报。

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一个相对精确计算沙瓦特指数方案的实现

张端禹,李红莉,叶金桃,李淑玲

2013 (1): 12-17.

摘要 ( 981 )

PDF(653KB) ( 541 )

在对流性天气的预报工作中，沙瓦特指数是一个被广泛应用的物理量，准确、快捷计算该指数一直以来都具有重要的实际意义。根据干、湿绝热过程相当位温守恒的原理，运用David Bolton给出的系列公式计算凝结温度、相当位温，利用计算机编程实现了应用探空资料自动、准确计算沙瓦特指数。11个实例的计算表明，与其他5种沙瓦特指数计算方案相比，新方案计算简洁、绝对误差的平均值与最大值均有所减小。其可能的原因是，计算中间过程避免了繁琐的数学推导和多次近似处理，且抬升凝结温度、相当位温等重要物理量计算比较准确。利用2010—2011年湖北省汉口站MICAPS格式探空资料，对比了查表法与新计算的沙瓦特指数对有、无雷暴天气的预示作用。结果表明：如果规定该指数小于零时有雷暴，则计算得出的数据可以较好地减少雷暴漏报。文中还指出了应用该指数时的局限性。

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2010—2011年鞍山市能见度特征

赵胡笳,马雁军,朱轶明,高清源

2013 (1): 18-22.

摘要 ( 689 )

PDF(577KB) ( 526 )

利用2010年6月至2011年5月鞍山大气成分观测站的能见度资料，统计分析能见度与PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0质量浓度、风速、降水强度和气溶胶光学厚度等气象要素的相关性。结果表明：鞍山市能见度月均值从8月份开始呈上升趋势，11月份达到峰值后开始显著下降，2月份达到最低值，自3月开始又出现较大幅度增长，进入夏季后略有下降；PM_2.5/PM₁₀、PM_1.0/PM₁₀比值与能见度呈反相关，能见度增大，PM_2.5/PM₁₀、PM_1.0/PM₁₀比值减小，且PM_1.0/PM₁₀的减小趋势更大，说明影响能见度的颗粒物以细粒子为主。平均风速与能见度变化趋势基本一致，与PM_2.5/PM₁₀、PM_1.0/PM₁₀的变化趋势呈反相关。随着雨强的增大，降水日能见度平均值随之减小，降水前一日和后一日的能见度平均值均大于降水日，且降水前一日及后一日的能见度改变量及改变率的绝对值随着降水强度的增加而增加。波长指数的变化说明影响鞍山能见度变化的污染物粒子整体较稳定，能见度与AOD成明显的反相关。

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哈尔滨冬季重污染日气象特征

钟幼军,国世友

2013 (1): 23-27.

摘要 ( 535 )

PDF(1815KB) ( 490 )

以2000—2009年中国环境保护部公布的空气质量日报中空气污染指数大于200的日期作为重污染日，从气象因素方面分析哈尔滨冬季重污染日发生的原因。结果表明：哈尔滨冬季重污染日20时地面风速为1级或静风；85 %的重污染日在850 hPa层以下有逆温现象，最大逆温强度出现在地面与925 hPa之间，为0.73 ℃/100 m；95 %的重污染日在850 hPa层以下有下沉运动。重污染的典型地面形势包括高压边缘型、高压中心型和低压边缘型三类。高压边缘型和高压中心型表现为大气对污染物的水平、垂直输送均为不利，而低压边缘型表现为有利于污染物的垂直输送。天气形势特征的归类，可为开展空气污染预报提供参考。

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乌鲁木齐市冬季严重污染日的环流分型特征

王健,李景林,张月华

2013 (1): 28-32.

摘要 ( 443 )

PDF(878KB) ( 569 )

根据2000—2008年冬季逐日08时高空500 hPa、地面天气图和官方网站发布的乌鲁木齐市逐日大气污染指数API值，分析了全市大气污染概况及季节分布、月际变化特征，研究了环流形势对全市空气质量的影响。结果表明：影响乌鲁木齐市的环流形势分为高空7型和地面5型，分析各型环流形势与冬季严重污染日相关性；最易引发冬季严重污染的环流形势是高空脊中型、地面低压型，其次为脊前型或空档型、地面高压后型。

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一次雷暴大风的物理环境场和多普勒雷达回波特征

阎访,陈静,卞韬,廖颖慧,张翠华

2013 (1): 33-39.

摘要 ( 521 )

PDF(2175KB) ( 724 )

2009年8月27日15—18时，石家庄地区出现雷暴大风等灾害性强对流天气过程，石家庄地区北部新乐县境内的多普勒雷达探测到了此次天气过程中完整的阵风锋、飑线、中气旋等中尺度天气系统，并对此次雷暴大风的环境场和多普勒雷达产品进行分析。结果表明：低层逆温、中低层垂直风切变较强的不稳定层结为强对流天气的发生发展提供了有利的环境条件。阵风锋对对流风暴发展强度具有反馈作用，当二者逐渐远离时，对流风暴强度减弱甚至消亡；当二者逐渐靠近时，对流风暴发展加强，甚至发展为超级单体对流风暴。多单体对流风暴带状排列构成飑线系统，所经测站出现风速突增、风向急转、气压涌升、气温下降，钩状回波、人字型回波、弓形回波和深厚持久发展的中气旋是本次天气过程中的超级单体对流风暴所具有的典型特征。地面破坏性大风主要由超级单体对流风暴所引发。

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ENSO事件对川西高原区的气候影响

郑浩,许武成,孙高敏

2013 (1): 40-46.

摘要 ( 510 )

PDF(618KB) ( 605 )

根据1951—2010年川西高原区7个气象站降水资料和气温资料以及60 a间发生的厄尔尼诺(El Ni?o)/拉尼娜(La Ni?a)事件，分析降水量、气温与El Ni?o /La Ni?a事件之间的关系，研究El Ni?o/La Ni?a事件对川西高原区气候的影响。结果表明：1951年以来川西高原区年降水量变化不大，呈现微弱的增加趋势，El Ni?o/La Ni?a 事件的发生对川西高原区年平均降水量有影响，El Ni?o事件影响下的年平均降水量减少，La Ni?a事件影响下的年平均降水量增加；El Ni?o年降水量低于正常年降水量39.14 mm，拉尼娜年降水量高于正常年降水量22.56 mm。1951年以来川西高原区年平均气温呈现微弱的波动上升趋势，川西高原区年平均气温与ENSO事件等级之间的相关性不显著。

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中国东北地区冬季气温变化特征及其大气环流异常的关系

沈志超,任国玉,李娇,孙秀宝

2013 (1): 47-54.

摘要 ( 462 )

PDF(1226KB) ( 559 )

利用1957—2010年冬季中国东北地区90站气温资料，应用REOF和聚类分析方法将东北划分为南、北两个冬季气温变化子区，分析讨论其冬季气温的变化趋势和冷暖异常特征，及其与主要环流指数之间的同期和滞后关系。使用向后去除变量选择法，选取最优预测因子，并建立了全区和各子区的回归统计模型。结果表明：东北冬季增温较明显，平均上升速率达到0. 45 ℃/ 10 a，北部略高；与同期欧亚纬向环流指数之间存在着较显著相关；前期8月东太平洋副热带高压面积指数、前期10月亚洲区极涡面积指数和前期8月北半球极涡面积指数与东北冬季气温存在着显著相关，复相关系数达到0.70，并且是回归方程最关键预测因子。在对冷、暖冬预测时，可以把选定时段和区域副热带高压和极涡面积指数作为重要的影响因素，且误报率较低。

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河北省月平均气温分布式模型应用研究

成海民,邱新法,李梦洁,刘皓波

2013 (1): 55-61.

摘要 ( 627 )

PDF(1283KB) ( 451 )

利用1971—2000年河北省及周边126个气象台站的常规观测资料，应用月平均气温分布式模型，实现了起伏地形下河北省月平均气温的分布式模拟，制作出100 m×100 m分辨率的气温空间制图。结果表明：坝上高原和河北省平原地区地势平坦，气温分布比较均匀；燕山山脉和太行山山脉地形复杂，气温受局地地形影响显著。在角度相同的坡地上，偏南坡与偏北坡的气温差异1月>10月>4月>7月。在同一时段，偏南坡与偏北坡的气温差异随坡度的增加而增加；张家口地区多盆地河谷，气温分布均匀且较周围地区高；月平均气温分布式模型在河北省具有良好的模拟精度、时间维和空间维模拟性能及山地扩展性能。

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中国典型大雾落区基本概念模型的研究与建立

马晓刚,罗思维,舒海燕,张旭,张宏霞,葛林,沈南,吴文杰

2013 (1): 62-67.

摘要 ( 475 )

PDF(2635KB) ( 864 )

利用MICAPS气象信息综合分析处理系统的历史气象资料，根据大雾形成的物理机制，对2008—2010年发生在中国典型区域大雾天气个例中主要影响因子进行分析，得出7个有利于区域大雾产生的因子。结果表明：7个因子中，逆温层厚度为20—200 hPa；地面温度露点差多小于1 ℃，前一日多小于3℃；近地面湿空气厚度0.05—0.70 km；逆温层极值点0 ℃线是雾淞产生特征线；地面偏南风风速为2—6 m·s-1；气温为-15.0～20.0 ℃，其中，-5.0～5.0 ℃占比例最大，0 ℃线是大雾发生的特征线；变性或减弱的高气压。7个因子均有12—24 h的超前特征，经过叠加，构成了“大雾落区基本概念模型”。根据模型建立了大雾落区预报业务系统。理论检验表明，区域大雾预报时效可提前到12—24 h，24 h区域大雾预报准确率为87.5 %。

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1980—2010年丽水市土壤温度变化特征

吴昊旻,王红雷,梁艳

2013 (1): 68-73.

摘要 ( 481 )

PDF(691KB) ( 401 )

利用1980—2010年丽水市国家气象观测站0—20 cm 的5层土壤温度逐月观测资料，采用气候倾向率、Mann-Kendall检验和气候相关性等气候分析统计方法，分析了丽水市土壤温度的时间变化趋势、气候突变及对气候变化的响应。结果表明：丽水市平均土壤温度呈极显著的增温趋势，升温率为0.18 ℃/10 a，其中冬季增温最明显，月变化特征呈单峰分布。土壤温度随深度的增加变化幅度减小，且在时间变化上有一定的滞后性。Mann-Kendall检验表明，丽水市土壤温度处于稳定增长的趋势，其中2004—2009年各层土壤温度增温最显著，通过0.01的显著性检验。丽水市各层土壤温度的突变点，随着深度的增加有所延后，平均土壤温度在1994—1996年发生突变。丽水市土壤温度对气候变化的响应，表现为与气温呈现显著的正相关，与春夏季降水有明显的负相关。

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温州地区夏季高温气候特征与成因

曹楚,王忠东

2013 (1): 74-79.

摘要 ( 695 )

PDF(1268KB) ( 573 )

利用1971—2010年温州地区夏季高温资料，建立温州地区高温过程时间序列，探讨温州地区的高温气候特征和主要天气系统。结果表明：夏季高温日分布具有明显的时间和空间特征，从高温日的年际变化看，温州地区夏季高温自2003年后出现了突增，危害性高温出现频率明显增加；副热带高压是影响温州地区夏季高温的主要天气系统，当本区处于副热带高压脊线附近且为偏西气流，低层有暖中心配合，且日照时数比较长时，将会出现危害性高温；当副热带高压减退温州地区处于西南（或偏西）气流中，850 hPa温度场上华南处于20 ℃（或以上）的暖区（舌）控制时，日照时数长，本区也易出现高温天气，但出现危害性或强危害性天气的概率较低，此类高温一般出现在6月下旬旬末到7月上中旬；台风等热带低值系统外围的偏北气流引起的强烈下沉增温作用，也会导致温州地区出现高温。

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1951—2010年大连市雷暴气候统计特征

王秀萍

2013 (1): 80-83.

摘要 ( 764 )

PDF(655KB) ( 767 )

利用1951—2010年大连雷暴资料，通过数理统计、Mann-Kendall和Morlet小波分析等方法研究大连市雷暴的气候特征。结果表明：近60 a年大连市年平均雷暴日较多，年际和年代际变化较大，年雷暴日呈增加趋势，每10 a雷暴日增加0.5 d。初雷日明显提前，终雷日明显推迟。雷暴有很强的季节性特点，集中出现在5—9月，而6—8月占近6成；夏季多于秋季，冬季最少。逐月平均雷暴分布与月平均气温、月降水量呈同相单峰形，7月雷暴出现高峰值，10月雷暴锐减。雷暴出现频率以02—06时为最高，16—20时为最低。雷暴日数的年际和年代际变化存在不显著的2—4 a和14—16 a振荡周期，并且在1972年发生突变。

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基于自动站资料的海上风客观预报方法

吴曼丽,王瀛,袁子鹏,曲荣强,梁寒

2013 (1): 84-88.

摘要 ( 494 )

PDF(507KB) ( 547 )

根据辽宁省沿海自动站资料，采用卡尔曼滤波方法对沈阳区域气象中心MM5中尺度数值预报产品进行解释应用，制作环渤海及邻近海域海面最大风矢量预报的技术方法，对2009年8—12月预报结果进行检验。结果表明：海上最大风矢量预报结果中风速的预报要明显好于风向的预报，其中风向预报最好的海区为黄海北部，准确率为57.3 %；风速预报最好的海区为渤海中部，准确率为64.6 %；风速误差以正误差为主，说明风速的预报值与实况值相比偏大。该方法对于环渤海及邻近海域海上风的预报效果较好，能够比较真实地反映海上风演变过程，具有预报参考价值。

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黑龙江省农用天气预报技术及应用研究进展

王萍,李帅,杨晓强,王晾晾,宫丽娟,朱海霞,姜丽霞

2013 (1): 89-92.

摘要 ( 339 )

PDF(526KB) ( 533 )

概述黑龙江省农用天气预报技术及其应用的研究进展，总结目前黑龙江省农用天气预报所用技术和方法，着重从构建农用天气预报系统的指标库、知识库、农用天气预报系统技术、业务制作流程等方面进行重点介绍。对黑龙江省水稻生产的光热资源综合评价表明：日照对水稻产量的影响大于温度，其对水稻产量的总贡献率为64.58 %。其中日照对抽穗—开花期的贡献最大，对播种期—三叶期的贡献最小；温度对水稻拔节期—孕穗期的贡献最大，对移栽期—分蘖期的贡献最小。

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西太平洋副热带高压异常与中国长江中下游夏季降水关系研究综述

李慧,周顺武,王亚非

2013 (1): 93-102.

摘要 ( 436 )

PDF(1376KB) ( 838 )

综述了西太平洋副热带高压对长江中下游夏季降水异常的影响。在回顾西太平洋副热带高压强度、位置等特征及其异常成因的基础上，总结了近年来气象学者关于西太平洋副热带高压对中国长江中下游夏季降水异常的影响和机理等方面的研究成果：西太平洋副热带高压异常不仅受动力因素的影响还受热力的因素的影响；西太平洋副热带高压的强度存在3—4 a、10—13 a的震荡周期，在1978年前后发生气候突变，脊线位置由正距平为主转为负距平为主，而强度正好相反，这样的变化显著影响了中国长江中下游地区的降水；西太平洋副热带高压的位置、形状和强度是长江中下游地区旱涝的决定条件之一；利用西太平洋副热带高压来对长江中下游降水进行预测，主要有4种方法。提出了当前存在的问题和需要进一步研究的方向。

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吉林省水稻延迟型低温冷害气候风险评价与区划

王冬妮,郭春明,刘实,晏晓英

2013 (1): 103-107.

摘要 ( 753 )

PDF(1615KB) ( 536 )

吉林省是全国主要的水稻产区之一，研究水稻延迟型冷害发生规律及风险性，对于防御冷害和保证水稻安全生产意义重大。基于1961—2008年吉林省46站平均气温资料，建立包括生长季热量变异系数、冷害发生频率、冷害风险指数和冷害发生气候概率4个指标在内的指标体系，对水稻延迟型低温冷害风险进行评估。将4个评价指标进行极差标准化，采用等权重求平均，得到水稻低温冷害气候风险综合指标；将吉林省划分成高、次高、中等、次低和低5个水稻延迟型低温冷害气候风险区域。结果表明：吉林省的东部延边、白山多数地区低温冷害的风险性较大；西部地区大部、四平大部和通化南部低温冷害的风险性较小。

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大伙房水库表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

任泓泉,胡成

2013 (1): 108-112.

摘要 ( 377 )

PDF(842KB) ( 487 )

大伙房水库是辽河流域典型水库饮用水源地。由于汇水区周边工矿废水的排放，重金属污染问题一直比较突出。为研究水库受重金属污染影响的情况，采用Hakanson潜在生态风险指数法对大伙房水库表层沉积物中重金属Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的含量及分布进行分析，并对其污染程度及潜在生态风险危害进行评价，评价结果用地累积指数法进行验证。结果表明：大伙房水库表层沉积物中潜在生态危害最大的重金属元素为Cd，5种重金属元素潜在生态风险危害程度由大到小的顺序为Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞Zn。

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