气象与环境学报

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一次夏季低涡系统中MCS演变特征

张晰莹,徐玥

2013 (2): 1-5.

摘要 ( 596 )

PDF(1467KB) ( 635 )

2011年7月11—13日，黑龙江省西部连续出现3次中尺度强对流天气，伴有短时强降水、冰雹、大风、雷电等天气。利用多种观测资料，对MCS环流、中尺度及物理量特征进行分析，探究低涡系统下MCS的演变规律。结果表明：地面辐合线和干线是触发强对流天气产生的重要因素。高低空一致的切变线和辐合线促使MCS的发展，MCS向不稳定能量区移动。假相当位温、K指数、沙氏指数和上干下湿的水汽条件及上冷下暖的温度平流等物理量因素对MCS发生发展有重要指示作用。飑线发生在MCS云团强度梯度大的前边界，该地域是强对流天气的多发地。

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“080527”湖北老河口短历时暴雨的中尺度天气成因分析

金琪,舒斯,王晓玲,王艳,王仁乔

2013 (2): 6-11.

摘要 ( 550 )

PDF(2390KB) ( 571 )

以2008年5月27日发生在湖北老河口的短历时暴雨为例，利用NCEP客观再分析资料，开展中尺度天气系统诊断分析。结果表明：干线、500 hPa冷温度槽、冷切尾部辐合区、中低层湿区及地面风场辐合线等中尺度天气系统的活动与暴雨发生、发展密切相关。干空气自北向南、自上而下侵入湿区，具有典型的湖北干侵入暴雨特征。干侵入使干冷空气与暖湿空气汇合上升，同时激发冷切尾部辐合区中的正涡度柱沿假相当位温锋区向上发展，配合地面中尺度辐合线，增强对流上升运动。500 hPa冷温度槽活动及干侵入造成垂直方向上对流不稳定，冷式切变线尾部由于冷暖平流、干湿平流交汇构成水平方向不稳定区，不稳定区受露点锋生扰动，从而触发强对流天气。中低层深厚湿区的维持和水汽辐合为老河口中尺度暴雨提供了水汽来源。

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MOS方法在短时要素预报中的应用与检验

李文娟,郦敏杰

2013 (2): 12-18.

摘要 ( 599 )

PDF(1237KB) ( 801 )

通过对MM5数值预报产品的释用，将MOS统计方法应用到短时要素预报中，综合利用MM5数值预报产品、自动站实况数据和雷达数据等资料，建立降水和温度的4 h预报模型；降水作为不连续变量，将其通过建立降水可能函数的方法转化为连续变量，利用统计预报方法，可以达到定量预报的目的。通过对4140个时次的样本进行检验。结果表明：MOS预报结果较MM5直接输出结果整体有所改进，当数值模式误差较大时，统计方法显示出一定的优势；降水预报检验结果显示，TS评分为65%，预报正确率PC为91%。降水明显的样本(3 h雨量>5 mm)平均误差在8 mm以内，弱降水样本(3 h雨量<3 mm)平均误差在1 mm以内，预报方程对非雨日样本的整体预报效果较好，优于MM5模式预报，预报正确率高达98%，但对流性降水仍是预报难点；对于温度预报，20—08时段误差较小、平均在1.0℃以内，而11—17时、误差平均在1.5℃左右，但经过误差的季节订正，可以控制在1.0℃左右。

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淮河流域一次强对流性天气过程的遥感资料分析

黄勇,翟菁,邱学兴

2013 (2): 19-26.

摘要 ( 568 )

PDF(3350KB) ( 595 )

利用气象卫星红外遥感资料和新一代多普勒天气雷达微波探测信息，对2008年7月22日发生在淮河流域的一次暴雨强对流性天气过程进行分析，了解两种探测结果间存在的异同点。结果表明：虽然气象卫星在时空分辨率上不如天气雷达直观，但从卫星云图上可以观测到在雷达回波图中无法分析的大尺度天气背景，且通过Tir=Twv线所处位置的分析，能够了解对流系统的发展趋势。而从高时空分辨率的雷达回波强度分布以及径向速度中，则可以清晰地观测到系统的小尺度变化特征以及不同高度的径向速度特征。综合两种探测信息可以相互弥补不足，了解到更多的有效信息。

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2010年汛期多模式对山东降水预报的检验

肖明静,盛春岩,石春玲,隋明,荣艳敏

2013 (2): 27-33.

摘要 ( 739 )

PDF(1192KB) ( 1328 )

为提高数值预报模式在山东汛期降水的预报能力，为降水预报及模式物理参数方案选择和调整提供客观依据，对2010年汛期（6—9月）山东区域MM5、WRF-RUC（WRF快速循环同化系统）和T639模式24 h、48 h累积降水预报产品，进行晴雨、一般性降水和分量级降水TS评分及平均绝对误差、平均误差分析。结果表明：从晴雨预报准确率来看，3种模式相差不大；一般性降水和小雨预报，MM5模式评分结果最差，T639模式预报效果最好；中雨以上量级，24 h降水T639模式预报效果最好，特别是24 h大暴雨评分T639模式达到了10.37 %，而48 h降水T639模式预报效果下降明显。无论24 h降水还是48 h降水，除9月WRF-RUC模式平均绝对误差最小外，6—8月T639模式平均绝对误差均为最低，WRF-RUC模式24 h和48 h降水各月平均误差均为负偏差；不同的降水预报检验方案和天气过程类型对检验结果有一定的影响。

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天津大气能见度与相对湿度、PM₁₀及PM_2.5的关系

宋明,韩素芹,张敏,姚青,朱彬

2013 (2): 34-41.

摘要 ( 2106 )

PDF(954KB) ( 2273 )

为研究大气气溶胶及空气中水汽与大气能见度下降的关系，利用2009年天津大气边界层观测站大气能见度资料和同期观测的相对湿度、PM₁₀及PM_2.5资料，对三者与大气能见度的关系进行了分析。结果表明：大气能见度与相对湿度线性相关系数最高，PM2.5次之；大气能见度随相对湿度的增大而明显降低。相对湿度低于60 %时，大气能见度与PM_2.5的非线性相关性较好，与PM₁₀次之，与PM₁₀与PM_2.5差值的相关性最差。相对湿度高于60 %时，大气能见度与PM₁₀的非线性相关性较好，与PM₁₀-PM_2.5差值的相关性次之。大气能见度与相对湿度非线性相关系数高于线性相关系数。利用相对湿度、PM₁₀及PM_2.5数据计算得到了具有季节变化的非线性大气能见度拟合公式，经验证，该公式能较好地模拟天津地区的大气能见度。

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天津2011年秋冬季PM_2.5组分特征及其对能见度的影响

刘爱霞,韩素芹,姚青,张敏,蔡子颖

2013 (2): 42-47.

摘要 ( 686 )

PDF(844KB) ( 645 )

利用2011年能见度、相对湿度、风速逐时观测资料和11月16日至12月13日期间颗粒物膜采样数据，分析天津市大气能见度与PM_2.5组分的关系。结果表明：天津颗粒物质量浓度与能见度变化总体呈负相关，PM_2.5和相对湿度对能见度的影响作用明显。能见度与颗粒物中TC质量浓度变化呈负相关，SO₄^2-,NO₃^-,OC和EC是影响大气能见度的主要组分，其中SO₄^2-浓度对能见度影响最大，其次为OC浓度、EC浓度，NO₃^-浓度对能见度的影响相对较小。后向轨迹和混合层高度分析表明，气象条件是造成PM_2.5质量浓度分布差异的重要原因。

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辽宁旅顺与山东龙口能见度对比分析

刘成,谢海军,柯宗建,车达升

2013 (2): 48-53.

摘要 ( 638 )

PDF(639KB) ( 546 )

利用2002—2011年渤海海峡两岸辽宁旅顺和山东龙口地面气象站能见度逐时观测资料，采用等级分析法，统计分析两地平均和分级能见度的年、月、日变化特征。结果表明：位于渤海北岸旅顺的年均能见度值高于渤海南岸的龙口，近10 a两地年均能见度均呈下降趋势，龙口年均能见度降低速度高于旅顺；各级能见度的时间百分比旅顺年际变化较大，而龙口相对稳定；一年中两地10月份月均能见度最高，旅顺月均最低能见度出现在7月，龙口出现在6月，两地能见度日变化特征基本一致，呈一波峰一波谷形势。通过分析天气现象及相关气象因子发现，两地出现低能见度（0—1 km）时，风场、温湿场特征均存在明显区域性差异。

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站点选择对城市热岛效应的影响分析

李丽光,王宏博,赵梓淇,刘晓梅,万志红,孙凤华,董国平

2013 (2): 54-60.

摘要 ( 551 )

PDF(630KB) ( 540 )

根据城郊站间距离等对辽宁56个气象站进行筛选，采用城郊温差法对选站和未选站时郊区站点数量有变化的大连、丹东、锦州和铁岭4个城市的月和年热岛特征进行分析。结果表明：对于年热岛特征而言，1980—2011年，大连、丹东、锦州和铁岭4个城市选站和未选站时热岛强度大小明显不同，但其变化趋势基本一致。4城市相比，选站和未选站时后均表现为铁岭年热岛强度最大，多年平均值分别为1.53 ℃和1.85 ℃，其变化范围分别为1.17—1.80 ℃和1.55—2.15 ℃，变化幅度分别为0.63 ℃和0.60 ℃。1980—2011年，铁岭热岛强度等级发生变化的年份最多，占25 %。总体来讲，选站对年热岛特征影响不是很大。对于月热岛特征而言，大连选站和未选站时热岛强度变化较大，但其他3个城市选站选站和未选站时变化不大，尤其是锦州选站和未选站时变化基本一致。4城市均有冬半年热岛效应明显，夏半年热岛效应不明显的特征。1980—2011年，各月平均热岛强度等级在选站和未选站时变化均较大，最大为丹东10月和11月，等级变化的年份占90.6 %，总体而言，选站对月热岛强度特征影响较大。

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1961—2010年气候变化对天津市采暖期和夏季空调期的影响

史珺,郭军,孙卫国

2013 (2): 61-67.

摘要 ( 568 )

PDF(937KB) ( 717 )

根据1961－2010年天津市逐日气象要素，包括平均温度、最高温度、最低温度、相对湿度以及风速，采用统计学方法分析了近50 a天津市的冷暖度日变化以及冬季采暖期和夏季空调期的气候变化特征，探讨了冷暖度日、舒适日数与区域气候变化之间的关系。结果表明：近50 a天津市冷暖度日具有相反的变化趋势，暖度日（HDD）显著下降、冷度日（CDD）显著上升，且暖度日的变化幅度大于冷度日，变化主要集中于80年代之后。冷暖度日与极端温度之间具有显著相关性。采暖期低温日数呈下降趋势、空调期高温日数呈上升趋势。采暖期冷不舒适日数呈显著下降趋势，夏季空调期热不舒适日数呈显著上升趋势，与同期平均气温之间存在显著性相关，且不舒适气候的随机性呈增多趋势。说明在气候变暖背景下，区域气候变化对天津市采暖期和夏季空调期具有重要影响。

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吉林省雨凇气候特征及其天气分型

王宝书,闵诗淳,陈雷

2013 (2): 68-74.

摘要 ( 936 )

PDF(2310KB) ( 675 )

利用1980—2007年吉林省11个气象观测站常规观测资料，采用统计分析的方法，对共计100次雨凇天气的时空分布特征进行了分析。结果表明：吉林省雨凇天气南多北少，丘陵地带及长白山脉的迎风坡一带为雨凇的频发区。雨凇多发于冬初和初春，并且雨凇出现几率在减少。吉林省的雨凇天气的温度层结结构与中国南方省市雨凇的情况存在较大差异：吉林省雨凇天气并不存在融化层和逆温层等结构。通过对地面形势的分析，将雨凇天气分为低压后部型、高压前部型、低压南部型和低压型。它们的共同点是高空均有较深厚的后倾槽移过吉林省，温度槽落后于高度槽；近地面层先升温后降温，850 hPa相对湿度为70 %左右，而地面相对湿度均可达到80 %或以上。强雨凇天气主要发生在东南部地区，强雨凇天气出现时的地面及高空形势与一般的雨凇天气发生时的形势基本相似，但850 hPa和地面的相对湿度比一般情况偏大10 %左右。

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“2011.7.14”沈阳短时强降水多普勒雷达回波特征

李大为,梁红,贾冬婵,夏传栋,赵柳扬,孟鹏

2013 (2): 75-80.

摘要 ( 585 )

PDF(2829KB) ( 637 )

为了更好的预报、预警超级风暴单体引起的短时强降水，利用沈阳棋盘山多普勒雷达、营口多普勒雷达和自动站及地面、高空等气象资料，对2011年7月14日沈阳强降水超级单体风暴进行分析。结果表明：地面辐合线和切变线提前于降水2 h产生，而且地面辐合线和切变线的位置与风暴的生成位置重合。强对流风暴具有超级单体风暴特征，风暴出现弓形回波；速度图上存在“v”型入流缺口，相应速度场上出现中气旋，营口雷达基本反射率最大值达到61 dBz，反射率因子垂直剖面出现弱回波区和回波悬垂。当雷达回波发现中气旋，并预计此中气旋能维持1 h左右或者雷达回波发现弓形回波，沈阳棋盘山雷达基本反射率强度超过45 dBz时，可发布短时暴雨或雷雨大风等强对流气象灾害预警。

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石家庄地区大风日数气候变化特征

阎访,岳艳霞,张秉祥,廖颖慧

2013 (2): 81-88.

摘要 ( 648 )

PDF(1653KB) ( 647 )

以1972—2009年石家庄地区17个地面观测站大风资料为依据，运用线性倾向估计、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验等方法对石家庄地区及5个代表站大风日数时空特征进行分析。结果表明：石家庄地区年平均大风日数空间上呈“几”字形分布；5个代表站大风日数气候特征一致：春天多，秋天少。石家庄市的大风日变化显著，白天出现大风的机率明显高于夜间，尤其是10—16时出现最多，占总次数的45.8%。石家庄地区及5个代表站均表现为20世纪70年代大风日数最多，近38 a来大风日数均呈线性减少趋势；同一年代不同区域的大风日数年代平均值存在明显差异。石家庄地区及5个代表站大风日数的周期性特征显著，各站的长、短周期内均处于大风日偏少期；石家庄地区及5个代表站中有4站的年大风日数发生了突变性减少。

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1960—2009年辽宁冬季风寒温度时空变化特征

息涛,张鹏,李岚,孙丽,王艳丽

2013 (2): 89-95.

摘要 ( 514 )

PDF(1090KB) ( 988 )

基于1960—2009年辽宁省52个气象站气象资料，采用风寒温度计算公式和适合辽宁地区的分级标准并分类，得出50 a历年各类别风寒温度日数。使用旋转经验正交分解法（REOF），分别针对各类别风寒温度日数进行区域划分，并分析了其空间分布和变化趋势。结果表明：辽宁省可按4个风寒温度类别分别分区，凉爽至轻度风寒可分为4个区域，而轻度、中度及重度风寒可分为3个区域；辽宁省辽东半岛五个地市所在地理区域为易患风寒日数最少的地域，辽宁北部、东北部五个地市为易患风寒日数最多的地域；辽宁地区各风寒类别所在划分区域的日数变化相位基本一致；年平均易患风寒日数总体变化趋势是在1986年发生一次突变，在1960—1985年相对偏多，1986—2009年相对偏少。

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1980—2008年黑龙江省气候变暖及其对大豆种植的影响

杨晓强,张立群,李帅,姜丽霞

2013 (2): 96-100.

摘要 ( 569 )

PDF(571KB) ( 519 )

基于黑龙江省10个农业气象观测站1980—2008年地面观测田平行观测资料和逐日气象资料，运用气候倾向率、M-K检测和统计回归等方法，分析研究区表征气候变暖的主要气候要素的时空变化规律以及气候变暖对大豆的影响。结果表明：1980—2008年，研究区气候出现明显变暖趋势，年平均气温升高，热量增加，无霜期延长，且区域间存在差异，南部地区热量资源增加显著。大豆百粒重随9月平均气温的升高而增加，却随年平均气温的升高而下降，表明秋季增温对大豆产量有正效应，而年平均气温的升高对大豆产量存在负作用。气候变暖对大豆生产的影响是利弊兼存，在调整种植布局时应给予重点关注。

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城市热岛效应研究进展

白杨,王晓云,姜海梅,刘寿东

2013 (2): 101-106.

摘要 ( 715 )

PDF(494KB) ( 1334 )

随着城市规模的高速发展和城市人口的急剧膨胀，因城市下垫面结构的急剧变化和城市人为热排放的迅速增加所引起的城市热岛效应已逐渐成为严重影响城市人居环境和居民健康的重要因素。城市热岛效应研究已成为城市气候和区域气候研究中的热点问题。为更好地研究城市热岛效应，及时追踪国内外最新进展，综述了城市热岛的概念和形成机制，重点介绍了地面气象资料观测法、遥感监测法和边界层数值模式模拟法等3种城市热岛效应研究方法，总结了城市热岛效应国内外最新研究进展。最后基于现有城市热岛效应研究不够完善和深入，研究过于简单化和表面化，尺度局限于宏观大尺度以及各种方法自身的局限性等不足，指出在未来的城市热岛效应研究中，应突破现有的大中尺度，注意结合高分辨率卫星遥感影像进行多尺度多平台监测以及综合考虑气溶胶粒子对辐射强迫的影响等。

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不同浓度化学融雪剂对草鱼抗氧化酶活性的影响

高群,李法云,范志平,程志辉,胡水,张营

2013 (2): 107-112.

摘要 ( 419 )

PDF(662KB) ( 565 )

化学融雪剂是寒冷地区冬季除雪的主要措施之一，其对地表水生态系统的累积性影响已逐渐受到重视。拟以草鱼为研究对象，采用邻苯三酚自氧化法和紫外吸收的方法，研究不同浓度融雪剂对鱼鳃和肌肉组织中SOD和CAT活性的影响，旨在为融雪剂对水生生物的毒性效应提供数据支持。在4.10、5.13、6.41、8.01 g·L^-1和10.01 g·L^-1不同浓度条件下，进行融雪剂对草鱼的暴露实验。结果表明：融雪剂对草鱼的96 h LC50值为14.19 g·L^-1，安全浓度值应不超过4.03 g·L^-1。根据化学融雪剂对草鱼（Ctenopharyngodon idellus）96 h LC50值，5.13、6.41、8.01、10.01 g·L^-1浓度融雪剂暴露组与对照组相比，草鱼鳃和肌肉组织SOD的活性均被显著抑制 (P<0.05或P<0.01)。在7 d时，化学融雪剂胁迫下草鱼鳃和肌肉组织CAT活性均表现为显著抑制(P<0.05或P<0.01)，草鱼鳃中CAT活性高于肌肉组织中。

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