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2013年, 第29卷, 第3期　刊出日期：2013-06-29 上一期    下一期

论文

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东北地区一次积层混合云过程的数值模拟 黄天戈,李艳伟,王吉宏 2013 (3):  1-7.  摘要 ( 345 )   PDF(2962KB) ( 416 )   积层混合云是中国主要的降水云型之一，它的动力和热力特征比单一的层状云或对流云都要复杂。利用NCEP的 1°×1°再分析资料，通过WRF模式对东北地区一次典型积层混合云过程进行数值模拟，通过对模拟结果分析并结合实际资料，从热力和动力方面研究了积层混合云的形成过程。结果表明：从稳定性上分析，此次过程属于潜在不稳定型，在积云初始生成时，对流有效位能并不大，假相当位温随着高度递减，有利于对流的发展；在积云嵌入大片层状云的过程中，水汽高低空辐合辐散场的变化起了决定性作用，热力作用为积层混合云过程提供了条件，动力因素起主要作用。 相关文章 | 计量指标

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河北省一次回流暴雪的数值模拟 宋晓辉,田利庆,田秀霞,马鸿青,张功文,董方亮 2013 (3):  8-14.  摘要 ( 425 )   PDF(2613KB) ( 454 )   应用WRFV3.2.1中尺度数值模式，利用每日4次1°×1°的NCEP-FNL全球分析场资料，对2009年11月9—12日河北省回流暴雪过程进行数值模拟，并利用模式输出的时空分辨率较高的资料，对冷流暴雪特征及其物理机制进行分析。结果表明：暴雪区近地层为干冷气团形成的冷垫，暖湿气流沿锋面上界自低层向高层输送，暴雪的出现与高温高湿能量的输送密切相关，水汽主要来自南方|近地层以辐散和反气旋性涡度为主，上升运动的加强与中尺度对流云团的活动相对应，太行山的地形影响使降水强度加大。 相关文章 | 计量指标

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2011年7月黑龙江省西部罕见暴雨成因分析 胡好莉，王承伟 2013 (3):  15-20.  摘要 ( 381 )   PDF(1657KB) ( 237 )   利用区域自动站和常规观测资料及卫星云图、多普勒雷达资料，对2011年7月31日黑龙江省西部大区域暴雨过程进行分析。结果表明：黑龙江省西部暴雨区位于高空西风急流出口区左侧、低空和超低空急流的左侧，高空辐散和低空辐合作用为暴雨过程提供了动力条件，低空和超低空急流为暴雨提供了水汽条件；在对流层中层有较强的干冷空气侵入，短时强降水落区位于干侵入边界，并且与TBB大梯度区有较好的对应关系；而在雷达回波中，短时强降水落区位于速度图中的风场不连续线附近。 相关文章 | 计量指标

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2009年石家庄地区不同天气条件下大气气溶胶分布特征 马梁臣,银燕 2013 (3):  21-28.  摘要 ( 372 )   PDF(1316KB) ( 352 )   利用2009年石家庄地区的4次机载PMS探测资料，对不同天气条件下大气气溶胶的数浓度、平均直径垂直分布和谱分布及一次晴天条件下的水平分布进行分析。结果表明：PCASP 探头探测的0.1—3.0 μm气溶胶粒子最大数浓度的量级为102—104 cm-3之间，平均值量级为102—103 cm-3之间，平均直径最大值介于0.225—0.717 μm，平均值介于0.148—0.167 μm。晴天条件下，气溶胶的数浓度随高度递减，直径随高度变化不大；逆温层底气溶胶明显积累，气溶胶浓度在大气边界层内明显高于其他层次；阴天轻雾情况下边界层内的气溶胶数浓度大于雨天和晴天，雨天气溶胶浓度最低；晴天气溶胶数浓度的水平分布不均匀；在云中气溶胶浓度明显下降，在云外气溶胶浓度较高。不同天气条件和晴天不同高度情况下，石家庄地区气溶胶谱型呈单峰分布，小于0.3 μm的细粒子对气溶胶的数浓度贡献最大，且随着高度的增加谱宽变窄。 相关文章 | 计量指标

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河北省降水性层状云宏微观物理特征 邓育鹏,董晓波,吕锋,胡向峰 2013 (3):  29-34.  摘要 ( 347 )   PDF(2090KB) ( 375 )   利用2009年河北省春秋季17架次飞机宏观观测资料和相应的机载PMS云微物理探测数据，经过回放处理、筛选和计算，统计分析近年河北省降水性层状云物理特征。结果表明：河北省降水性层状云是以Ns、Sc、As为主的多层云系，且多伴随有干层结构。云底平均高度、过冷层厚度、0℃层高度分别为2002、1106 m和3811 m。微物理方面，云滴数浓度平均为54.6 cm-3，平均直径为8.64 μm。云粒子浓度和尺度均比20世纪90年代各特征值有所减少。统计计算的降水性层状云中液态水含量为0.13 g·m-3，远大于20世纪90年代的值。 相关文章 | 计量指标

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中国东北地区中尺度对流复合体的时空分布特征 方丽娟,于学泉,王元,王承伟,王永波,陈莉 2013 (3):  35-41.  摘要 ( 332 )   PDF(2534KB) ( 440 )   普查2005年5月1日至2008年9月30日FY-2C每隔30 min一次的红外云图，根据修正的MCC（Mesoscale Convective Complexes）标准，统计分析中国东北地区出现的MCC变化。结果表明：4 a共出现了22个MCC，其中19个出现在7—8月；东北地区MCC生成源地有明显的地域特点，MCC的生成与大兴安岭的地形密切相关，而辽宁和吉林东部极少生成MCC。中国东北地区MCC平均生命史为9.3 h，比美洲及中国南方地区都短，而≤-52℃和≤-32℃冷云罩面积明显大于以上两个区域；东北地区具有明显的夜发性特征，近85 %的MCC生成于午后到傍晚，15—24时是MCC对流最旺盛的时段。 相关文章 | 计量指标

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吉林省主汛期典型多雨年和少雨年成因对比分析 纪玲玲,杨雪艳,张婷,姜红霞,马树庆 2013 (3):  42-47.  摘要 ( 480 )   PDF(994KB) ( 534 )   将1951—2011年吉林省主汛期降水量排名的前、后6位分别定义为多、少雨年，利用NCEP（2.5°×2.5°）再分析资料计算主汛期平均高度场、温度场、风场及比湿、涡度等物理量场；根据天气学原理和常规天气预报经验，对比分析主汛期典型多雨与少雨天气系统结构形态、分布位置、中心强度等特征。结果表明：500 hPa多雨年568等高线较少雨年平均偏南3个纬度，副热带高压588等高线较少雨年平均偏西7个经度偏北1个纬度；低层辐合高层辐散是多雨年的重要特征；850 hPa和700 hPa平均水汽含量多雨年明显多于少雨年；典型多雨年850 hPa风场贝加尔湖附近为单辐合中心，少雨年为双辐合中心。 相关文章 | 计量指标

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1980—2009年黑龙江省玉米种植期低温冷害环流形势 张雪梅,陈莉,朱海霞,兰博文,王冀 2013 (3):  48-51.  摘要 ( 399 )   PDF(1600KB) ( 413 )   利用1980—2009年5—9月黑龙江省24个气象站逐月平均气温资料、玉米品种及发育期资料和NCAR/NCEP再分析逐月500 hPa高度格点资料，分析玉米种植期间低温冷害的历史特征和低温冷害期间各类型500 hPa环流月平均距平合成场特征。结果表明：玉米种植期间，8—9月份最容易出现冷害，其余的排序是6、7月和5月。玉米种植期间，北部出现低温冷害的次数最多，东部、中部、西部次之，南部最少；南部出现低温冷害时，北部、中部和西部均出现了低温冷害，东部大部分出现了低温冷害。发生玉米低温冷害的月份，低温冷害发生区域月平均500 hPa高度距平场大多为负距平；玉米低温冷害发生区域对应的500 hPa高度距平值明显具有严重区域小于一般区域小于轻微区域的特征。 相关文章 | 计量指标

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1962—2011年湖南省大暴雨时空分布特征 李巧媛,唐明晖 2013 (3):  52-57.  摘要 ( 405 )   PDF(912KB) ( 483 )   利用1962—2011年湖南省97个气象站逐日降水量资料，利用时序分析与聚类分析等方法，对湖南省大暴雨时间和空间分布特征进行分析。结果表明：从时间来看，20世纪90年代是湖南省大暴雨出现最多的10 a；1962—2011年，湖南省大暴雨日以0.73 d/10 a的平均速率增加。夏季是湖南省大暴雨最集中的季节；冬季没有出现过大暴雨；6—7月为大暴雨最集中的月份。从空间来看，湖南省西北部和东北部是大暴雨的两个高频区；湖南大暴雨划分为三季型、双季型和单季型3种类型，依次主要分布在湖南省西南部、中部地区以及西北部和东南部。 相关文章 | 计量指标

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1953—2010年浙西南山区降水与旱涝变化特征 吴昊旻,杨羡敏,姜燕敏 2013 (3):  58-62.  摘要 ( 350 )   PDF(699KB) ( 622 )   根据1953—2010年浙西南山区逐月降水资料，在对不同时间尺度降水进行气候分析的基础上，利用降水距平百分率研究年、季和月尺度上旱涝分布特征，并通过Morlet连续小波变化探讨旱涝演变趋势。结果表明：近58 a来，浙西南山区降水量和雨日均呈下降趋势，且雨日减少幅度较明显，约每10 a减少3.39 d。其中降水量以8月增多最显著，5月下降最明显；雨日则以5月和12月的减少最为突出。用Morlet小波分析得出旱涝存在不同尺度的周期分量，并且各周期强度有所不同，其中以4—8 a周期和16—20 a周期最为强烈，2010年后浙西南山区旱涝将向偏涝方向发展。年际尺度上，浙西南山区旱涝主要表现为轻旱和轻涝；季和月尺度上，以8—12月旱涝发生最为频繁，其中干旱概率多于洪涝，但洪涝强度大于干旱。 相关文章 | 计量指标

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1971—2010年黑龙江省蒸发量气候变化特征 朱红蕊,刘赫男,张洪玲,尹嫦姣 2013 (3):  63-68.  摘要 ( 432 )   PDF(1059KB) ( 437 )   利用1971—2010年黑龙江省63个气象站地面气象观测数据，应用气候趋势系数、气候倾向率等方法分析黑龙江省蒸发皿蒸发量和实际蒸发量的时空演变特征。结果表明：近40 a来，黑龙江省蒸发皿蒸发量总体呈下降趋势，气候倾向率达-62.7 mm/10 a，春季和夏季下降显著。从空间分布看，全省蒸发皿蒸发量呈下降趋势，但局部地区与气候变化趋势并不完全同步。在影响蒸发皿蒸发量的气象因子中，风速和气温日较差是影响其下降的关键因素。黑龙江省大部分地区年实际蒸发量占蒸发皿蒸发量的30 %，实际蒸发量呈微弱上升趋势，但不显著。实际蒸发量与降水、日照时数和气温日较差显著相关，日较差是影响其变化的首要原因。 相关文章 | 计量指标

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1961—2010年江苏省农业气候资源演变特征 朱敏,袁建辉 2013 (3):  69-77.  摘要 ( 353 )   PDF(3230KB) ( 763 )   利用1961—2010年江苏省59个气象站观测资料，采用趋势分析、Mann-Kendall突变检测等方法，分析江苏省农业气候资源的时空演变特征。结果表明：以热量、水分和光照为主的农业气候资源总量已发生明显变化，表现在平均气温以0.29 ℃/10 a显著升高；≥0 ℃和≥10 ℃的年积温分别以101.1 ℃/10 a和83.4 ℃/10 a的趋势明显增加；无霜期变化略有延长；降水量以9.1 mm/10 a的趋势略有增加；年日照时数以-65.4 h/10 a明显减少。江苏农业气候资源的突变期主要始于20世纪90年代初期左右。农业气候资源的变化将对江苏省农业产生深远影响，制定相应的计划是保证未来生态性农业发展的必然。 相关文章 | 计量指标

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基于小波和M-K方法的商丘气温时间序列分析 李国栋,田海峰,彭剑峰,刘亚茹,尹雪 2013 (3):  78-84.  摘要 ( 335 )   PDF(1654KB) ( 686 )   利用1955—2011年商丘气象站地面逐日气象数据，集成Morlet小波分析法、Mann-Kendall分析法、回归分析法、变异系数等方法，分析商丘气温序列的年、季周期变化特征、突变特征、变化趋势特征及年际变率特征。结果表明：根据回归分析、5 a滑动平均分析，商丘年平均气温呈增加趋势，年际变化倾向率为0.17 ℃/10 a；各季节气温变化趋势差异明显，夏季气温呈下降趋势，年际变化倾向率为-0.08 ℃/10 a，冬春秋季气温呈增加趋势，冬季增温最为显著，冬季气温年际变化倾向率为0.35 ℃/10 a。根据Mann-Kendall分析，年平均气温突变点为1992年，夏季气温不存在明显突变，冬季气温突变点为1986年。根据小波分析，20世纪50—80年代商丘年平均气温存在准17 a周期信号，之后该周期信号消失，80年代和90年代出现准32 a周期信号，在本研究的整个时间序列上存在准5 a和准2 a周期信号，周期信号显示未来几年可能会出现低温年。商丘年平均气温的年际变异系数为0.04，年际变率较小，年际变化较平稳。商丘作为重要的粮食生产基地，集成多种方法的气温变化特征和趋势预测分析，对该区域的农业种植活动具有重要的指导意义。 相关文章 | 计量指标

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两种太阳总辐射分钟级预报方法的比较 江滢,申彦波,党军 2013 (3):  85-91.  摘要 ( 446 )   PDF(650KB) ( 393 )   利用2010年9月1月至2011年8月31日中国气象局风能太阳能资源中心吐鲁番太阳能试验站水平太阳总辐射逐分钟观测资料，对统计外推法（简称外推法，TRD）和动态神经网络法（简称神经网络法，NNN）两种太阳总辐射分钟级预报方法进行比较。结果表明：从全年平均角度来看，外推法略优于神经网络法。两种预报方法的预报效果都主要依赖于天气形势，晴天预报效果最好，阴雨天气次之，多云和扬沙天气预报效果较差。外推法能较为准确地反映起报时刻影响辐射观测的云、气溶胶、沙尘等状况，并将这种影响持续至滚动预报的第一步或第二步；而神经网络法在预报阴雨、多云等复杂天气形势下预报要素的非趋势性变化规律方面略优；外推法预报日出后3 h和日落前3 h的太阳总辐射变化明显优于神经网络法；而神经网络法预报太阳总辐射突然变化特征时略优于外推法。 相关文章 | 计量指标

简报

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乡镇精细化最高最低气温预报方法研究 邱学兴,王东勇,朱红芳 2013 (3):  92-96.  摘要 ( 360 )   PDF(496KB) ( 963 )   对2008年10月至2009年9月安徽省乡镇与县站观测站最低、最高温度的差异进行统计分析。结果表明：乡镇观测点和县站观测点之间的最低、最高温度具有明显差异，且随着季节变化而不同。在此基础上，以预报员主观制作的县站最高、最低预报结果作为基础，利用修正Barnes插值和一阶卡尔曼滤波订正方法制作乡镇站点的最低、最高温度预报表明，该方法制作的乡镇站点最低、最高温度具有较高准确率，前3 d的乡镇最低温度预报准确率和县站的预报比较接近，预报准确率差异在1 %之内，但随着预报时效的增加两者的差异略有增加；对于乡镇的最高温度预报，与县站的最高温度预报小于2℃的准确率始终保持在3 %之内，该方法优于基于WRF模式的MOS方法。对比一阶卡尔曼滤波订正前后效果发现，该方法对乡镇最低和最高温度的前4 d预报具有正订正效果，而对于第5—7 d没有订正效果或为负订正效果。当区分转折性天气后，可以提高第4—7 d的最高温度预报准确率。 相关文章 | 计量指标

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降水格点数据的无损压缩方法 罗坚 姜勇强 戴彩悌 2013 (3):  97-101.  摘要 ( 349 )   PDF(859KB) ( 357 )   在大气科学领域，格点资料是资料存储和交换的主要形式。为了提高存储和传输效率，设计快速高效的压缩格式对数据进行压缩具有重要意义。由于气象资料要求较高，压缩必须是无损的。降水量是一种特殊的气象要素，它的空间分布是不连续性的，不宜采用连续要素的无损压缩方法。分析降水格点数据的基本特点，采用行程编码（RLE）思想，结合洗牌技术和熵编码，设计了降水格点数据的无损压缩方案。结果表明：该方案具有较高的压缩比，可以应用于各种空间分布不连续的气象要素的无损压缩，在大气科学领域具有很好的应用前景。 相关文章 | 计量指标

快报

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化学融雪剂对小球藻生长和生理特性的影响 胡水,李法云,范志平,程志辉,高群,张营 2013 (3):  102-106.  摘要 ( 324 )   PDF(581KB) ( 320 )   寒冷地区道路表面除雪化冰使用的化学融雪剂随着地表径流进入水体，将影响水生态系统中的水生生物正常生长，并破坏水生态系统平衡。为研究化学融雪剂对水生生物的毒性效应，分析了不同浓度有机融雪剂对小球藻生长特征、藻细胞光和色素、蛋白质及多糖含量的影响。结果表明：浓度为2 g·L-1时有机融雪剂对小球藻生长无明显影响，当融雪剂浓度为4 g·L-1时，小球藻细胞生长表现出明显抑制效应，且抑制效应随融雪剂浓度增加呈显著上升趋势(P<0.01)；当融雪剂浓度小于4 g·L-1时，有机融雪剂对小球藻细胞内叶绿素a合成有明显促进作用，但随着有机融雪剂处理浓度升高，藻细胞内叶绿素a含量逐渐下降。当融雪剂的处理浓度大于4 g·L-1的时候，藻细胞内蛋白质和多糖含量与对照组相比呈显著下降趋势(P<0.01)。这说明融雪剂浓度高于4 g·L-1时会抑制水体中小球藻正常生长繁殖，破坏藻体细胞，最终导致水生态系统平衡被破坏。 相关文章 | 计量指标

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基于水生态功能分区的辽河流域控制单元划分 王俭,韩婧男,王蕾,李法云,胡成,唐大元 2013 (3):  107-111.  摘要 ( 358 )   PDF(1337KB) ( 454 )   基于控制单元的水质目标管理可以使复杂的流域水环境问题分解到各控制单元内，而控制单元划分是实现基于控制单元水质目标管理的必要环节。基于水生态功能分区，在控制单元划分理论、原则与方法研究基础上，在GIS技术支持下，实现了辽宁省辽河流域控制单元划分。结果表明：根据辽河流域自然地理指标、水生态环境指标和社会经济指标，将该区域划分为5个一级控制单元、56个二级控制单元、245个三级控制单元。研究成果可以为建立基于控制单元的辽河流域水环境质量管理体系提供技术支持。 相关文章 | 计量指标