Please wait a minute...
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

    2020年, 第36卷, 第4期 刊出日期:2020-08-30 上一期    下一期
    目录
    封面目录
    2020 (4):  0-0. 
    摘要 ( 41 )   PDF(1819KB) ( 23 )  
    相关文章 | 计量指标
    论文
    一次台风残涡引发的天津局地暴雨中尺度对流过程分析
    张楠, 杨晓君, 何群英, 刘一玮, 孙晓磊
    2020 (4):  1-10.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.001
    摘要 ( 99 )   HTML ( 9 )   PDF(5905KB) ( 84 )  

    本文利用欧洲中心再分析资料、FY-2G卫星云导风资料,多普勒雷达组网资料、风廓线、加密自动站资料,分析了2017年8月2日由北上台风残涡引起的天津局地暴雨过程中的中尺度对流过程,研究其触发条件,并探讨了形成原因。结果表明:在局地对流发生前,天津中北部地面附近并没有较好的动力以及湿度条件,且存在扰动逆温,扰动温度负值区(冷垫)厚度达到50 hPa以上,较大的水平风垂直切变在东南斜升气流下,水平涡管发生扭曲,产生垂直涡度,在边界层以上正负涡度之间形成辐合线,触发条件不稳定能量释放,在天津中北部产生局地对流,对流在触发后不断发展并向西北方向移动,与其西北侧线状多单体合并,导致天津北部的短时强降水天气。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    一次梅汛期强降雨过程的中期时效预报误差分析
    马杰, 刘晓琳, 李红, 杨森, 刘鑫华, 尹姗, 任宏昌, 刘一, 张峰
    2020 (4):  11-17.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.002
    摘要 ( 57 )   HTML ( 4 )   PDF(2736KB) ( 29 )  

    2016年6月30日至7月4日,中国长江流域发生了入汛以来最强的一次极端降雨过程,但对雨带位置的预报却出现了显著误差。为此,本文基于欧洲中期天气预报中心的预报资料,利用天气学诊断方法,分析了确定性和集合预报的基本情况,讨论了预报误差产生原因及其演变特征。结果表明:梅雨锋上次天气尺度波动在中国黄淮—辽东半岛到朝鲜半岛—日本东部一带呈“负—正—负”的分布,它的强弱对雨带位置的变化起着重要影响。当该波动偏强时,有利于低层季风向北伸展,加之冷空气强度偏弱,进而造成雨带位置偏北,反之亦然。此外,通过对比集合预报成员中的准确和偏北成员组,发现该次天气尺度波动来源于青藏高原东北部的初始误差场。伴随着中纬度西风波动的向东传播,该误差在中低层沿着梅雨锋向东移动、并不断增强,最终造成中国长江中下游地区雨带位置明显偏北。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    三种全球预报产品中国区近地面气温短期预报效果检验
    牛嫣静, 徐向军, 郭欢, 李鸣野
    2020 (4):  18-27.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.003
    摘要 ( 33 )   HTML ( 1 )   PDF(2690KB) ( 12 )  

    全球气象预报产品是扩散模式、空气质量模式的重要基础资料和前提条件,其误差直接影响模拟结果的准确度。为考察不同气象预报产品的误差,选取2016年6月至2017年5月GFS、ECMWF、T639三种全球气象预报产品,利用中国2100个地面观测站数据,对预报产品中近地面气温进行了对比,并分析了其在不同季节、不同区域的特征。结果表明:在中国区域三种气象产品气温预报存在偏低预报的趋势,其均方根误差的年平均值为2.60—3.52℃,相关系数的年平均值为0.89—0.92,平均绝对误差的年平均值为1.87—2.67℃。整体而言,EC表现最佳,其余依次为GFS、T639。气温预报误差存在季节变化特征,三种产品均方根误差与平均绝对误差均表现为夏秋季优于春冬季,相关系数表现为秋冬季优于春夏季。气温预报误差存在明显的地域差异,三种气象预报产品的气温误差空间分布特征较为相似,在中国华东地区误差值表现较低,在西南地区误差较高。同时,其误差水平在中国沿海地区表现较低,在地形复杂地区表现较高。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于OMR方法的城市化进程对辽宁省气温变化的影响分析
    敖雪, 翟晴飞, 崔妍, 周晓宇, 赵春雨, 张晋广, 袁健
    2020 (4):  28-35.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.004
    摘要 ( 37 )   HTML ( 0 )   PDF(1356KB) ( 14 )  

    利用1961—2018年辽宁省61个国家级气象站逐日平均、最高、最低气温观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料,定量分析了城市化对辽宁省气温变化的影响。结果表明:辽宁省气温呈显著增加趋势,观测资料的增温趋势较再分析资料明显;逐日平均、最高、最低气温均表现出冬季增温速率最快,春季、秋季次之,夏季增温速率最慢;在城市化影响贡献率上,秋季最大,夏季和春季次之,冬季相对较小;空间分布上,辽宁省绝大部分地区城市化影响呈上升趋势,呈现出中部大于外围,东部大于西部,南部大于北部的分布形势,城镇化发展水平越高的地区,观测与再分析方法的差值增加趋势越明显;平均气温、最高、最低气温的城市化影响分别是0.13℃/10 a、0.045℃/10 a、0.216℃/10 a,城市化影响贡献率分别为38.5%、19.5%、43.4%,说明快速的城市化进程是导致辽宁省气温增暖的重要因素。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于卫星遥感和地面观测资料的汾渭平原空气污染分析
    高星星, 桂海林, 潘留杰, 王楠, 王建鹏
    2020 (4):  36-44.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.005
    摘要 ( 46 )   HTML ( 5 )   PDF(1052KB) ( 40 )  

    选取中国汾渭平原地区作为研究对象,利用MODIS、OMI和CALIPSO多源卫星遥感资料,同时结合环境监测国控站点污染6要素等逐小时地面环境监测数据以及能见度、霾天气现象记录等地面气象要素资料,综合分析了2013—2018年秋冬季汾渭平原空气质量状况、气溶胶的组分,探讨了卫星遥感气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)与地面污染物浓度的关系,并结合中国气象局化学天气预报系统-EMI评估模式(CUACE-EMI)资料对气象条件和污染减排影响进行评估。结果表明:11个代表城市中有6个城市秋冬季有接近或超过一半的时刻处于污染状态,且污染发生时,各代表城市大多数时刻处于中度及其以上污染级别;三门峡、临汾、运城和西安是霾和重度霾高发的城市,其重度霾爆发频率高达11.63%—14.78%;汾渭平原秋冬季首要污染物为PM2.5和PM10,以污染沙尘、沙漠沙尘和烟尘为主,出现频率分别为36.24%、25.14%和22.96%;MODIS AOD与空气质量指数(Air Quality Index,AQI)、PM2.5、PM10质量浓度之间的相关系数分别为0.72、0.70和0.64;汾渭平原2018年气象条件的变化使PM2.5浓度较2013年、2014年、2015年、2016年和2017年同期上升了17.06%、1.58%、4.34%、11.25%和5.75%,减排措施使PM2.5浓度较2013年、2014年、2015年、2016年和2017年同期分别下降了8.74%、28.01%、4.93%、3.16%和42.62%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    2015—2017年唐山市PM2.5重污染生消气象条件分析
    王秀玲,花家嘉,李轩,马前进,王冠,李衡,曹晓霞
    2020 (4):  45-51.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.006
    摘要 ( 43 )   HTML ( 0 )   PDF(1431KB) ( 23 )  

    利用2015—2017年唐山市空气质量日空气质量指数、小时PM2.5浓度和气象数据,分析了唐山市重污染特征及PM2.5重污染生成、消散气象条件。结果表明:2015—2017年唐山市重污染天数为减少趋势,年平均重污染天数36 d。冬季发生重污染天数最多,秋季次之。重污染天气中首要污染物为PM2.5、PM10和O3,PM2.5为首要污染物占比87%,PM10占比6%,O3占比7%。小时PM2.5浓度与相对湿度、总云量、24 h变温正相关,与风速、气温、风向、1 h降水负相关。冬季相关性最好,其次是秋季和春季。90%PM2.5重污染相对湿度均为50%以上,冬季和秋季高达98%;风速大于4 m·s-1时,有0.7%的PM2.5达到重污染;降水对PM2.5有一定清除作用。升温、湿度增加和负变压有助于污染天气形成,生成过程中平均风速为1.8 m·s-1,主导风向为SW,其次是S、W。降温、湿度下降、正变压、降水有助于污染天气消散,消散过程中平均风速为3.1 m·s-1,主导风向为E,其次是NE、N。各方位3 m·s-1的风具有清除能力,偏北风具有较好清除能力,风速较其他方向风速小。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    克拉玛依市PM2.5质量浓度分布及其影响因素分析
    郭凤娟,李春花,窦春苓
    2020 (4):  52-58.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.007
    摘要 ( 45 )   HTML ( 2 )   PDF(1145KB) ( 43 )  

    利用2015年1月至2017年12月中国环境监测总站全国城市空气质量实时发布平台中公布的克拉玛依5个监测点数据和同时期克拉玛依国家基本气象站的观测数据,分别研究了克拉玛依市4个行政区的PM2.5浓度的时空变化特征以及气象条件对克拉玛依PM2.5浓度变化的影响。结果表明:从月份上看,克拉玛依每年的1月、2月、12月PM2.5浓度最高,3月、11月PM2.5浓度较高,其中,独山子每年2月的PM2.5浓度均最高,2016年2月独山子PM2.5平均浓度最高,达到134 μg·m-3,超过国家一级标准值的2.8倍,属于中度污染,从季节上看,克拉玛依四季PM2.5浓度变化呈现波峰波谷变化趋势,表现为冬季最高,春季次之,夏季、秋季各区变化不一的特点,采暖期的PM2.5浓度高于非采暖期的PM2.5浓度;克拉玛依PM2.5浓度在空间上的总体分布为:独山子区>白碱滩区>克拉玛依区>乌尔禾区;从风向、风速、气温、气压和相对湿度等气象要素与PM2.5浓度的相关性来看,气压、相对湿度与PM2.5浓度呈显著正相关,气温、风速、风向与PM2.5浓度呈负相关,其中气温、风向与PM2.5浓度呈显著负相关。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    重庆市臭氧污染及其气象因子预报方法对比研究
    韩余,周国兵,陈道劲,杨春,闵凡花
    2020 (4):  59-66.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.008
    摘要 ( 33 )   HTML ( 0 )   PDF(1262KB) ( 21 )  

    利用2014年1月1日至2018年12月31日的重庆市空气质量日均值资料,分析了重庆近5 a臭氧污染的特征。发现重庆市臭氧是除PM2.5以外的第二大大气污染物,具有较强的季节变化特征,主要污染时段位于夏半年,在7—8月臭氧污染程度明显超过了PM2.5。臭氧年平均浓度呈现逐年增加的趋势,首要污染物为臭氧的日数在2018年首次超过PM2.5,臭氧成为2018年重庆市的第一大污染物,表明重庆正在由一个以颗粒物污染为主的城市转变为臭氧污染为主的城市。通过对同期逐日气象资料与臭氧8 h滑动平均日最大值相关性分析发现,大气温度、湿度及气压均为影响臭氧污染的重要气象因子。利用气象影响因子,采用逐步回归、支持向量机、神经网络方法对臭氧8 h滑动平均日最大值进行预报实验表明,三种预报模型均具有较强的预报能力,但总体来看预报均比实况略偏小。支持向量机方法的预报效果要稍好于逐步回归和神经网络方法,可为重庆市臭氧浓度预报提供参考。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    1961-2017年江西省晚稻寒露风时空演变特征
    胡磊,田俊,卓红秀,郭瑞鸽,谢远玉
    2020 (4):  67-73.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.009
    摘要 ( 22 )   HTML ( 0 )   PDF(1130KB) ( 12 )  

    利用1961—2017年江西省23个代表站逐日气温资料和1984—2017年14个农业气象观测站晚稻发育期资料,根据晚稻不同发育阶段,采用数理统计方法分析了晚稻寒露风的时空演变特征。结果表明:江西省(简称“赣”)轻度寒露风在9月中旬前出现的频率最高,赣北地区约3 a一遇,赣中地区约10 a三遇,赣南地区约5 a一遇,且由东南向西北呈增多趋势。中度寒露风在9月中旬前出现的频率较低,赣北、赣中约10 a一遇,赣南约20 a一遇;重度寒露风在9月中旬前出现的频率极低,赣中、赣北分别为0.4%和1.2%;中、重度寒露风由南向北呈逐渐增多趋势。轻度寒露风在晚稻幼穗分化到抽穗扬花阶段出现的频率为34.1%,灌浆阶段为26.9%;中度寒露风在晚稻幼穗分化到抽穗扬花阶段出现的频率为7.5%,灌浆阶段为8.0%;重度寒露风对晚稻的影响相对较小,在各发育阶段出现的频率均不到2%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    富裕县农田土壤湿度变化及其对玉米发育期和产量的影响
    闫平,季生太,孙彦坤,姜丽霞,王秋京,吕佳佳,王萍
    2020 (4):  74-82.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.010
    摘要 ( 21 )   HTML ( 0 )   PDF(1137KB) ( 7 )  

    本文旨在分析黑龙江省富裕县农田土壤相对湿度对玉米发育期和产量的影响,以期为松嫩平原西部玉米生产提供科学参考。以黑龙江省富裕县为研究区域,利用1982—2017年土壤相对湿度资料、1995—2017年玉米发育期资料、玉米产量资料,采用对比分析、相关分析、Mann-Kendall突变检验法,分析土壤相对湿度变化特征,研究土壤相对湿度对玉米发育期和产量的影响。结果表明:富裕县近36 a土壤相对湿度呈增加—减小—增加的趋势。播种期—出苗期、拔节期—抽雄期、乳熟期—成熟期土壤干旱平均每4—6 a一遇,抽雄期—乳熟期每2—3 a一遇,出苗期—拔节期土壤基本无旱。各发育期土壤相对湿度减小的突变年在1987年前后,增加的突变年在2013年前后。20世纪80年代土壤较适宜,干旱轻,90年代土壤相对湿度迅速下降,干旱最重,之后随着年代的推移土壤干旱逐渐减轻。玉米主要发育期中播种期—出苗期、出苗期—拔节期土壤干旱对产量影响较小,拔节期—成熟期是土壤干旱影响产量的主要时期。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    秦皇岛市气温与近地面臭氧浓度的关系分析
    徐静
    2020 (4):  83-88.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.011
    摘要 ( 38 )   HTML ( 2 )   PDF(823KB) ( 38 )  

    利用2013年1月至2014年12月和2017年1月至2019年6月秦皇岛市近地面臭氧(O3)浓度数据和气象资料,采用广义相加模型(GAM),运用回归分析方法和基于R语言的统计分析软件,控制气压、相对湿度、日照时数、总云量等要素的混杂效应及时间变化趋势,分析春季、夏季、秋季、冬季气温与O3浓度的关系。结果表明:秦皇岛市O3浓度夏季最高、春季次之,冬季最低,与气温变化趋势基本一致,呈现明显的季节变化。各季气温与O3浓度呈非线性相关关系,拟合曲线存在拐点,拐点两侧相关效应存在明显差异,主要表现为春季日平均气温高于15.0℃时,气温每升高1℃,O3浓度增加7.6 μg·m-3,增长速率是气温低于15.0℃时的4.0倍;夏季日平均气温高于27.2℃时,气温每升高1℃,O3浓度增加13.9 μg·m-3,增长速率是气温低于27.2℃时的11.6倍;秋季日平均气温高于21.4℃时,气温每升高1℃,O3浓度增加47.5 μg·m-3,增长速率是气温低于21.4℃时的19.1倍;冬季O3浓度偏低且变化较为平稳,气温对O3浓度的变化影响不大。由于春夏两季O3浓度基础值偏高,因此,夏季和春季气温偏高时O3浓度快速增加现象应引起高度重视。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    2008—2018年黑龙江省大气自净能力变化特征分析
    朱红蕊,刘赫男,张洪玲,尹嫦姣
    2020 (4):  89-94.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.012
    摘要 ( 33 )   HTML ( 1 )   PDF(1613KB) ( 18 )  

    利用2008—2018年黑龙江省33个观测站的定时观测气象资料,按照国标《大气自净能力等级》(GB/T34299—2017),分析了黑龙江省大气自净能力时间、空间的变化特征,并以省会城市哈尔滨为例,结合逐日空气质量指数(AQI)数据,分析了大气自净能力与AQI的关系。结果表明:2008—2018年黑龙江省平均大气自净能力指数为12.6×104 km·a-1,整体呈上升趋势,2015年以来大气自净能力明显增强。春季大气自净能力最高,秋季次之,冬季最低;空间分布大致呈北低南高分布,包含二、三级两个级别,春季全省各地均处于第二级别,有利于对大气污染物的清除,冬季漠河处于第五级别,不利于对大气污染物的清除;哈尔滨市冬季AQI与大气自净力指数呈显著负相关,考虑了通风量和雨洗作用的大气自净能力与AQI关系密切,直接影响着空气质量状况。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    快报
    气候变化对中国华北地区办公建筑供热制冷能耗的影响评估
    杨艳娟,曹经福,李明财,陈跃浩
    2020 (4):  95-103.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.013
    摘要 ( 17 )   HTML ( 0 )   PDF(1061KB) ( 8 )  

    以中国华北地区五大城市办公建筑为例,利用1961—2017年气象数据和TRNSYS软件模拟的供热制冷负荷数据,评估了气候变化背景下华北地区建筑供热制冷负荷的变化。在此基础上,对模拟负荷和气象要素进行多元线性逐步回归分析,揭示了影响建筑供热、制冷负荷的主要气象因子。结果表明:1961—2017年中国华北五大城市供热负荷均呈下降趋势,降幅为0.05(石家庄)—0.13 kWh·m-2·(10 a)-1(呼和浩特);各城市制冷负荷的变化不同,仅呼和浩特为增多,增幅为0.04 kWh·m-2·(10 a)-1,其余城市制冷负荷无明显变化;从总负荷来看,各城市均呈下降趋势,降幅为0.05(太原)—0.10 kWh·m-2·(10 a)-1(呼和浩特)。由供热制冷负荷与气象要素的回归分析可知,冬季供热负荷主要受气温影响,五大城市的显著增温导致供热负荷减少;与此不同,夏季制冷负荷主要受气温、太阳辐射的共同影响,呼和浩特平均气温和太阳辐射均呈显著上升趋势,导致其制冷负荷显著增加。其他城市气温显著升高,而太阳辐射显著降低,二者的综合作用导致制冷负荷没有明显的变化趋势。总体来看,在气候变暖背景下,中国华北地区冬季供热负荷明显降低,而夏季制冷负荷并未明显增加,导致总负荷显著降低,气候变暖总体上对建筑节能有利。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    气象因素对淮北市电力负荷的影响及其预测研究
    汪付华,周后福,张屏,靳继斌,孙金贺,王苏瑶
    2020 (4):  104-111.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.014
    摘要 ( 21 )   HTML ( 2 )   PDF(712KB) ( 15 )  

    利用2012—2016年安徽省淮北市逐日用电负荷和气象要素数据,采用相关分析、回归分析、曲线拟合等统计方法,分析用电负荷的季节变化、周末/节假日效应变化规律,提炼主要气象影响因子并分析温度对负荷的1℃效应和负荷对最高温度的敏感性,构建趋势负荷和趋势方程,介绍将周末/节假日效应应用于气象负荷提取和不同预测模型的建立,采用趋势法建立逐日负荷预测的多元回归方程和曲线拟合方程,并针对趋势法的弱点提出2日增量法,建立相应的预测模型,其中2日增量法预测模型的历史拟合率和2017年试报应用均达到96%—97%,比趋势法高2%—3%,比目前的考核要求高4%—5%,提高了负荷预测精度。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标