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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

当期目录

    2014年, 第30卷, 第1期 刊出日期:2014-02-28 上一期    下一期
    论 文
    河北一次层状云系降水的微物理机制数值模拟与分析
    王秀娟,姜忠宝,杨洁帆, 夏葳, 张超
    2014 (1):  1-7. 
    摘要 ( 347 )   PDF(2497KB) ( 379 )  

    利用一维层状云模式,详细分析了2009年5月1日中国中东部地区一次层状云系的微物理结构和降水过程。结果表明:此次降水为层状云系降水,云系垂直结构符合顾震潮三层概念模型和“播种云—供给云”机制,其中第一层(上层:4.7—7.0 km)存在冰雪晶,雪主要通过冰晶自动转化和凝华增长。第二层(中层:2.6—4.6 km)有冰晶、雪、霰、云水、雨滴,此层贝吉龙过程作用明显。第三层(下层:1.3—2.5 km)主要粒子为云滴、雨滴、从上层融化的雪和霰,霰的融化对于雨滴的形成贡献最大。云体发展成熟时,各层之间存在一定的播种-供应关系,如第一层向第二层顶部播撒雪和冰晶,第二层向第三层顶部播撒霰和雪。

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    东北冷涡内部中尺度涡旋引起的冰雹天气数值模拟
    方纯纯,关春玲
    2014 (1):  8-14. 
    摘要 ( 531 )   PDF(2014KB) ( 401 )  

    利用NCEP格点资料模拟了2011年8月21日沈阳地区的冰雹天气过程,结合机场自动观测数据、多普勒雷达资料和卫星云图等分析了冰雹的形成机制。结果表明:此次冰雹天气是由冷涡内部的中尺度涡旋引起的,卫星云图上的中尺度云团是中尺度涡旋的产物;0℃等温线位于600 hPa,-20℃位于450 hPa附近,两者之间厚度在2KM左右;冰雹发生前,斜升气流的最大上升速度为20 m·s-1以上,水汽累积区位于0℃层以上,保证了水分累积区都由过冷水滴组成;高层干冷空气倾斜下侵到中低层的暖湿空气中,对强对流的发生发展起到了至关重要的作用;低层MPV1为强对流提供了对流不稳定机制,中层MPV2为强对流提供了对称不稳定机制,高层两种不稳定共存,均为对流发展贡献力量;对流有效位能积累、释放随时间的演变对冰雹的出现有一定的指示意义;10:30多普勒雷达图显示回波强度随高度增强,速度图上存在西南低空急流,有利于对流的发展。

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    海河流域切变线类暴雨成因分析
    卢焕珍,刘一玮, 张楠
    2014 (1):  15-22. 
    摘要 ( 409 )   PDF(4184KB) ( 386 )  

    应用常规观测资料、FY2C卫星TBB资料、多普勒雷达资料、风廓线雷达、加密自动站以及NCEP1°×1°再分析资料分析海河流域切变线类暴雨成因。结果表明:暴雨过程是低空切变线与高低空急流构成有利配置条件下发生的, 系统空间结构和冷空气移动路径的不同,造成了暴雨落区和强度的不同;沿切变线有带状中-α尺度对流云团形成和发展,并有中-β尺度MCS沿带状有组织的发展、移动、合并、加强,沿低空切变线如有低涡形成,带状对流云系内将有MCC形成,强降雨在MCS或MCC移动方向的前侧、TBB等值线梯度最大处;强降雨之前都有水汽辐合从地面向高层伸展,伸展高度越高,降雨强度越大,强降雨中心对应西南与偏东两个大水汽通量造成的辐合且等值线密集处;VAD风廓线和风廓线雷达资料都显示出对流层低空急流和超低空急流的先后形成,造成雨强也两度加强。

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    WAVEWATCHIII模式在渤海海浪预报的应用与检验
    李燕,黄振,张俊峰,吴文杰, 张彩凤, 赵钱飞
    2014 (1):  23-29. 
    摘要 ( 437 )   PDF(1313KB) ( 349 )  

    大连黄海、渤海海浪数值预报系统采用WAVEWATCHIII模式进行海浪预报,预报产品包括48 h内浪高、周期、浪向的逐3 h预报,并对其进行检验。结果表明:WAVEWATCHIII模式对渤海中部浪高模拟较好,浪高预报TS为71.7 %,对近岸海区浪高模拟相对差些。个例的检验表明,浪高最大值模拟较好,模拟浪高最大值出现的时间与实况基本吻合,浪高变化趋势预报也较好。AVEWATCHIII模式对两个周期个例进行检验,预报误差最低可达到0.17 s,预报效果较好。

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    营口地区数值预报降水产品定量检验和预报指标研究
    张晶,姚文,何晓东,吴福杰,赵晓川,王东
    2014 (1):  30-35. 
    摘要 ( 381 )   PDF(749KB) ( 331 )  

    选取2010年8月至2011年7月天气在线、日本传真图、美国全球预报系统(以下简称GFS)、以及T639等数值预报降水预报产品,采用统计学方法和天气学方法,按照预报时效、预报降水量级、影响系统等不同方面对营口地区的降水预报产品进行检验分析,以便更好的利用数值产品做好降水预报,提高营口地区的降水预报准确率。结果表明:从整体角度看各种数值预报产品预报准确率随时间变化逐渐降低,但天气在线和GFS预报效果相对较好且稳定,日本传真图次之,T639稳定性最差;各种数值预报产品均存在预报偏小的情况,特别是对暴雨的预报效果均不太理想,稳定性差、量级偏小;小雨量级降水空报和漏报明显;各种数值预报产品对高空槽和冷涡漏报情况较明显,主要为小雨量级。

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    冰雹指数的误差分析及在冰雹云识别中的应用
    郭晓超,肖蕾,李明元,姚正兰,姚成勇
    2014 (1):  36-42. 
    摘要 ( 390 )   PDF(526KB) ( 277 )  

    利用模拟测试方法研究了几个重要因子对冰雹指数误差的影响,并根据遵义新一代多普勒天气雷达资料,使用探测概率、临界成功指数和误报率为衡量指标,对2008年3月到2012年7月12次冰雹天气过程中25个降雹风暴和72个非降雹风暴的冰雹指数进行分析评估。结果表明:H0、反射率因子垂直廓线和目标离雷达的距离等因子对POSH误差的影响较大,Hm20对其影响较小。POH识别冰雹云的误报率较高,临界成功指数较小;POSH识别效果好于POH,通过增大阈值可以提高临界成功指数和减小误报率,但是当阈值太大时,探测概率会较低,为了获得较大的探测概率和临界成功指数,减小误报率,以POSH=70为阈值时识别效果最好;在POSH识别冰雹云时加上VIL>20 kg·m-2的条件对探测概率没有影响,但是当阈值小于90时,可以减少误报率和提高临界成功指数。

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    PMF和PCA/APCS模型对南京北郊大气VOCs源解析对比研究
    高蒙,安俊琳,杭一纤,李用宇
    2014 (1):  43-50. 
    摘要 ( 1230 )   PDF(705KB) ( 1052 )  

    利用PMF模型和PCA/APCS模型对南京北郊大气VOCs进行定性和定量的源解析,并对比了两种模型的结果。结果表明:PMF模型对不同VOCs种类的模拟效果差别较大,而PCA/APCS对不同VOCs种类的模拟效果相近;PMF模型解析的源个数多于PCA/APCS模型,两种模型结果的源性质方面存在很大相似性,但PCA/APCS模型未能区分汽油挥发和汽车尾气源;两种模型源解析出的植物排放源、工业生产源的贡献率较接近,而其他源的贡献率存在差异,PCA/APCS模型解析的溶剂使用源的贡献率高于PMF模型结果,PMF模型解析出的汽油挥发+汽车尾气源的贡献率高于PCA/APCS模型结果。

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    河北省霾日变化及成因
    付桂琴, 张迎新,谷永利, 张彦恒
    2014 (1):  51-56. 
    摘要 ( 444 )   PDF(1106KB) ( 479 )  

    利用1981—2010年河北省142个气象站地面观测资料,按照霾的观测和预报等级行业标准,分析河北省霾日空间分布特征.以石家庄为例对多霾日成因进行探讨。结果表明:河北省霾日主要分布在太行山东麓地区,霾日高频次中心随时间范围在扩大,频次有增加趋势;典型代表站霾日随时间呈现增加、减少和平稳变化三种态势,单站间变化差异明显;河北省霾日主要以能见度大于5km轻微霾为主,代表站中度、重度霾日季节变化显著,64%以上出现在秋冬季节;霾的形成是多种因素综合作用的结果,区域分布主要与地理环境有关,气候上逆温层、风速、相对湿度、年降水日数与霾的形成有关,另外地方经济发展、人类社会活动对大气污染物的排放起到一定作用。

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    辽宁冬季气温变化特征及与东亚冬季风的关系
    房一禾,张运福,邵鹏程,周放, 赵连伟,姜鹏,于杨
    2014 (1):  57-63. 
    摘要 ( 527 )   PDF(2091KB) ( 352 )  

    采用1961—2012年辽宁省53站月平均气温资料及NCEP/NCAR再分析的月平均高度场、风场和海平面气压场资料,分析了近51 a来辽宁冬季气温的时空变化特征。在归纳并计算了前人定义的六种东亚冬季风指数的基础上,对比了辽宁冬季气温与这6种东亚冬季风指数的关系。结果表明:1961—2011年辽宁东部冬季气温均方差大于西部,全省绝大部分地区为显著的正趋势;辽宁冬季气温EOF第一模态表现为全省一致异常偏高或偏低的特征;时间系数显著上升,于1977年发生突变;并存在4.5 a、2 a和3 a的周期变化;朱艳峰定义的东亚冬季风指数是各指数中与辽宁冬季气温变化关系最紧密的指数,它无论从突变时间、周期特征、相关系数还是反位相对应关系上,都与辽宁冬季气温关系最密切,且850 hPa经向风场和海平面气压场也能说明二者有较好的对应关系。

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    基于两种数据传输途径的国家级地面自动站逐小时数据差异分析
    张志富,任芝花,邹凤玲
    2014 (1):  64-68. 
    摘要 ( 288 )   PDF(841KB) ( 442 )  

    对2006—2009年两种途径(A文件和Z文件)上传的2400多国家级自动站观测的小时常规六要素资料进行了对比分析。结果表明:两种途径得到的小时数据中,2 min风和10 min风的不一致率较高,主要由两种文件对于风速为零时风向的规定不同造成,其他要素的不一致率相对较低;在不一致数据中,各要素在仪器误差允许范围内的比率分别为气温23.27 %、气压5.4 %、相对湿度23.19 %、降水65.42 %、2 min风12.93 %、10 min风14.16 %。

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    邵阳地区闪电活动特征及其与降水的关系
    周明薇,周四清,彭双姿,尹中海,肖稳安
    2014 (1):  69-74. 
    摘要 ( 294 )   PDF(920KB) ( 304 )  

    利用闪电定位资料和常规观测站24 h的降水资料,对邵阳地区2008—2010年的闪电特征进行分析,并进一步探讨了邵阳地区闪电与降水的关系。结果表明:邵阳地区闪电多以负地闪为主,地闪频次的最大值中心位于东北部,呈东北—西南减少的趋势;地闪频次存在明显的日变化特征,闪电集中发生在13—19时;有闪电时,降水量不超过1 mm和10 mm的降水个例分别为29.63 %,76.30%;无闪电时,其值分别为69.44 %,96.30 %;超过20 mm的降水大多伴随有闪电,无闪电时发生概率极小;地闪频次与闪电对流降水的拟合系数优于其与所有降水的拟合系数,且随着统计尺度的增大,地闪与闪电对流降水的相关性变强。

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    吉林省冬季燃煤民居室内CO污染监测分析
    谢静芳,董伟, 王宁,陈雷,杨靖华,金英子,田忠臣
    2014 (1):  75-79. 
    摘要 ( 309 )   PDF(686KB) ( 344 )  

    利用多功能无线电采集器在吉林省开展了冬季燃煤民居室内CO、CO2、气温自动观测和室内外对比观测试验,分析了CO和CO2浓度的变化特征及与用火规律、室内温度的关系。结果表明:吉林省冬季燃煤民居中普遍存在CO污染,60 %的民居出现浓度持续超过125 mg·m-3的高污染;CO浓度的逐月变化与燃煤量有关,日变化与用火过程、燃烧阶段和燃烧状态有关;在不同季节、不同城市、不同民居、不同室温以及不同燃烧过程中,CO在烟气中所占的比例不同;在点火、持续燃烧、压炉子和熄火等不同燃烧阶段及旺火燃烧、急倒烟和慢倒烟等不同燃烧状态下,CO浓度的变化特征有显著差异。

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    1960—2010年中国华北东北地区热量资源时空变化
    张立波, 景元书,陈传雷
    2014 (1):  80-87. 
    摘要 ( 299 )   PDF(1660KB) ( 510 )  

    利用1960—2010年华北、东北地区165个气象站日平均气温资料,运用线性倾向估计等方法,对近51 a来≥0 ℃和≥10 ℃积温及其持续天数和起止日期的时、空分布特征进行分析,以了解气候变暖对华北、东北地区热量资源分布的影响。结果表明:近51 a来华北、东北地区气温增暖趋势明显,气候倾向率达0.32 ℃/10 a(P<0.001),且与各项热量资源指标相关显著。随着气候变暖,≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍显著增加,其气候倾向率分别在(30 ℃·d)/10 a和2 d/10 a以上;2000年以后亚热带北界和暖温带北界在华北、东北地区均出现了北移,以亚热带北界移动幅度更大;20世纪90年代以后,一年两熟制种植北界在山西和辽宁两省明显北抬,平均移动幅度超过1.5个纬距。华北、东北地区≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍增加是受起始日期提前和终止日期延后共同影响,≥0 ℃前者比后者的影响更明显,≥10 ℃两者作用相当。

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    简报
    重庆地区人体舒适度日数时空变化特征
    吉莉,李家启,苟思,李强,汪志辉,李光兵, 张爽1
    2014 (1):  88-94. 
    摘要 ( 557 )   PDF(1694KB) ( 414 )  

    利用1981—2010年重庆地区34个地面气象站资料日值数据集,基于人体舒适度指数模型和气候影响评价标准,综合采用线性回归、M-K突变、小波理论和EOF分析等方法分析人体舒适度日数时空分布特征。结果表明:重庆地区年平均人体舒适日数为199 d,主要舒适季节为春、秋季,占全年的71 %;人体舒适日数年际变化较大,总体呈上升趋势,存在4 a、7—8 a的周期振荡,其中热不舒适日数呈上升趋势,冷不舒适日数呈下降趋势;年平均人体舒适日数和热不舒适日数空间分布渝西南及渝东北日数较其他地区偏多,且存在季节性差异,而人体冷不舒适日数则相反。

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    1961—2010年河北省太阳直接辐射时空分布特征研究
    张益炜,袁淑杰, 高旭旭, 李德江,李晓虹, 刘振宏, 张文宗
    2014 (1):  95-99. 
    摘要 ( 360 )   PDF(935KB) ( 399 )  

    利用1961—2010年河北省周边7个太阳辐射观测站的资料,拟合得出相对精确的河北省太阳直接辐射经验公式,分析了河北省太阳直接辐射时空变化特征。结果表明:河北省近50 a来太阳直接辐射年总量总体呈明显的下降趋势。其中,下降幅度相对较大的石家庄为25%,下降幅度相对较小的唐山为11%。河北省水平面太阳直接辐射年总量近50 a平均值空间差异较大,<2540 MJ·m-2  主要分布在邢台南部,>3510 MJ·m-2 主要分布在张家口西北部,大部分地区介于2540—3300 MJ·m-2  。河北省太阳能资源开发利用潜力比较大的区域主要在张家口的坝上地区。

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    快报
    公众气象服务支付意愿影响因素研究
    崔维军,向焱,陈亚兰,罗玉,顾春霞
    2014 (1):  100-107. 
    摘要 ( 307 )   PDF(964KB) ( 353 )  

    基于中国气象局2008年调查数据,运用二分Logistic回归、最优尺度回归和判定树CRT模型分析了公众气象服务支付意愿的影响因素。结果表明:个体因素中年龄与文化程度对公众气象服务支付意愿(包括是否支付与支付多少)有显著影响,而性别因素只对支付多少有显著影响,对是否支付没有显著影响;收入因素对公众气象服务支付意愿有显著影响;关注程度、天气预报准确性、天气预报及时性、气象服务总体满意度对公众气象服务支付数额多少有显著影响,但影响程度很小;个体因素与收入因素对公众气象服务支付意愿影响程度较高,而心理因素影响程度很小。

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    多媒体通信技术在中国气象服务体系中的应用
    梁小雨,陈永涛,黄珣,纪俊云
    2014 (1):  108-112. 
    摘要 ( 480 )   PDF(1174KB) ( 2006 )  

    基于多媒体通信技术,中国气象局构建了全国天气预报电视会商及电视会议系统。利用该系统为全国气象部门提供天气预报远程会商、行政电视电话会议、技术培训及技术交流等方面的服务功能。全国天气预报高清电视会商及电视会议系统是原有标清系统的重要升级,针对视频质量不高、系统稳定运行能力低下、组会能力不够灵活的现状,采用了先进的多媒体通信技术,建立了高清电视会商系统。介绍了的全国天气预报高清电视会商及电视会议系统结构、主要功能和关键技术,并与标清电视会商系统进行了比较。结果表明:高清电视会商系统技术领先,功能强大,是目前气象行业技术领先的视频会议系统。该系统是支撑现代气象业务体系的平台之一,在气象服务体系中具有极为重要的作用。

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