气象与环境学报

Select

封面目录

2021 (5): 0-0.

摘要 ( 62 )

PDF(12986KB) ( 69 )

相关文章 | 计量指标

Select

藏北一次局地爆发性浓雾特征与成因分析

旦增卓玛, 旺堆杰布, 桑秋璐, 达瓦泽仁, 旦卓玛

2021 (5): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.001

摘要 ( 240 )

HTML ( 13 )

PDF(2243KB) ( 109 )

利用那曲市色尼区常规气象观测资料，结合NCEP（1°×1°）、Era5（0.25°×0.25°）再分析资料，从天气学角度对2019年4月10日藏北一次浓雾天气的形成机制、物理结构特征以及局地性爆发的成因进行诊断分析。结果表明：此次浓雾具有局地爆发性特征；前期积雪融化的水汽蒸发配合风场辐合作用，为此次大雾的形成提供了水汽条件；500 hPa环流背景及边界层内上层暖平流与下层冷平流配置，为大雾的形成提供了弱风与稳定层结条件，从而雾得以发展且维持；夜间少云，地表净辐射加强，降温冷却作用导致水汽达到饱和状态，利于水汽凝结形成无数悬浮于空气里的小雾滴；近地层风速小、逆温及下沉运动使水汽不易向高空扩散，在相对有限的空间内水汽大量汇聚，导致大雾爆发性发展；大雾的局地性与特殊地形关系密切。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

天津市东丽区一次持续性雾霾天气过程的特征及影响要素分析

史珺, 赵玉洁

2021 (5): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.002

摘要 ( 216 )

HTML ( 12 )

PDF(1636KB) ( 121 )

基于常规气象观测资料和PM_2.5浓度资料，分析了2019年1月10—14日天津市东丽区出现的一次持续性雾霾天气特征及其成因。结果表明：此次雾霾天气具有明显的阶段性特征，高空平直西风环流、中层暖脊和地面弱气压场为此次雾霾天气出现提供了有利的天气形势。轻雾和霾阶段，能见度变化更易受到相对湿度的影响；而雾阶段，能见度变化更易受到风速的影响。PM_2.5浓度与地面气象因子关系密切，与能见度、风速负相关，与相对湿度正相关。当其他气象条件稳定，且周边地区污染物浓度较高时，近地面风向转变，对本地区雾霾的出现起到关键性作用。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

中国东北地区重污染事件气溶胶浓度变化与天气形势分析

马雁军, 赵胡笳, 刘宇飞, 李晓岚, 王扬锋, 张云海, 洪也

2021 (5): 13-19. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.003

摘要 ( 225 )

HTML ( 5 )

PDF(2061KB) ( 129 )

近年来中国东北地区污染事件频发，为揭示该地区重污染天气分布特征，利用2014—2017年中国东北地区40个城市空气质量数据及对应的高低空天气形势资料，统计分析得到中国东北地区大气污染状况的变化特征以及区域重污染事件的天气学特征。结果表明：2015—2017年中国东北地区PM_2.5和PM₁₀年平均质量浓度呈下降趋势，其中PM_2.5年平均质量浓度下降的更快，PM_2.5最大值出现在辽宁和吉林中部地区约为90—100 μg·m^-3，SO₂年平均质量浓度较高值分布在辽宁西部地区约为50 μg·m^-3，而NO₂最大值出现在沈阳—长春—哈尔滨一带，约为45 μg·m^-3，CO质量浓度最大值分布在东北沿海地区约为1.6 mg·m^-3，相反中国东北地区O₃年平均质量浓度呈上升趋势，最大值出现在沿海的大连及营口等地，约为100 μg·m^-3。污染物浓度变化具有鲜明的季节变化特征，不同地区PM_2.5和PM₁₀与AQI最大值均出现在冬季，SO₂冬季质量浓度最大值出现在沈阳（180 μg·m^-3），NO₂与CO冬季最大值出现在哈尔滨（80 μg·m^-3，1.8 mg·m^-3）。相反，O₃最大值出现在夏季沈阳地区约为140—150 μg·m^-3。重度污染级别（200 μg·m^-3≤PM_2.5 < 300 μg·m^-3）和严重污染级别（PM_2.5>300 μg·m^-3）的空气质量表现出以哈尔滨为中心，向周围迅速减少，辽宁中部又略有增加的特征；中度污染（150 μg·m^-3≤PM_2.5 < 200 μg·m^-3）的天数沈阳>哈尔滨>长春，轻度污染（100 μg·m^-3≤PM_2.5 < 150 μg·m^-3）的天数是沈阳>长春>哈尔滨。引发中国东北地区重污染的天气形势大致可分为高压型，低压型和北高南低型3种，出现比例分别为62%、27%和11%；高压型850 hPa高压脊东移经过中国东北地区，地面处于高压南部或弱高压中心，有时在黑龙江北部或辽宁西南部连续有弱小的低压生成并快速东移过境；低压型850 hPa低压系统发展并东移经过中国东北地区，地面处于低压后弱高压中；北高南低型850 hPa和地面中国东北地区受北面高压和南面低压的共同影响。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

湖州市PM_2.5浓度变化及传输特征分析

尹浩, 郯俊岭, 王巨勇, 李洪权, 奚雷, 吴彬, 邱吉东

2021 (5): 20-26. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.004

摘要 ( 180 )

HTML ( 7 )

PDF(2125KB) ( 141 )

基于2014—2018年全国空气质量指数（AQI）和PM_2.5质量浓度数据、美国国家环境预报中心GDAS数据和后向轨迹模式，分析研究了湖州市PM_2.5浓度变化特征，并筛选出5 a内出现的8次重污染天气过程进行输送特征和潜在源分析。结果表明：湖州地区PM_2.5日平均浓度频率分布呈指数分布，高频区主要集中在20—40 μg·m^-3之间。污染主要出现在冬季，夏季、初秋为低浓度值，PM_2.5小时平均浓度的日变化呈主副双峰型分布特征，其中主峰出现在10时，副峰出现在02时，谷值则在18时，其与NO₂和SO₂的变动有关。污染主要通过西北和偏东路径进行中远距离传输，其中西北路径传输对湖州地区影响较大，而偏东路径下气团经过海面，夹带的水汽与颗粒物充分混合，会加剧颗粒物的二次生成和老化过程；西南偏西路径和偏南路径对湖州空气污染也有一定贡献，但存在不确定性，个别过程中偏南路径表现为清洁通道。西北路径上的城市群是主要潜在源区，大值区主要集中在安徽中西部。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

辽宁地区O₃污染状况及相关气象要素分析

刘宁微, 权维俊, 任万辉, 李晓岚, 李丽光, 王迪

2021 (5): 27-33. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.005

摘要 ( 186 )

HTML ( 5 )

PDF(2750KB) ( 210 )

利用2015—2019年辽宁城市逐小时地面O₃浓度观测数据，结合各城市逐小时气象要素观测数据，分析了辽宁地区近5 a的O₃污染状况及影响O₃的相关气象条件。结果表明：除环辽东湾部分城市O₃浓度呈下降趋势外，辽宁地区其他城市的O₃浓度均呈明显的上升趋势，O₃正取代PM_2.5成为影响辽宁地区的首要大气污染物。O₃浓度具有夏季高、冬季低，下午高、早晨低的时间分布特征。除受污染排放源直接影响外，高温、高湿、强辐射、小风和地面低气压都有利于O₃的局地生成；在亚洲夏季风的影响下，上游地区（如京津冀地区）的污染气团会随大气环流向东北地区输送，对辽宁地区夏季O₃污染产生重要影响。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于逐时数据的南疆沙尘天气精细化特征研究

吐莉尼沙,安大维,张超,于碧馨,陈春艳

2021 (5): 34-40. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.006

摘要 ( 168 )

HTML ( 3 )

PDF(1500KB) ( 131 )

利用2006—2019年南疆地区55个国家站的逐日观测和自动站小时数据资料，研究沙尘发生的精细化特征及沙尘暴起沙风速指标阈值。结果表明：南疆沙尘中心位于塔里木盆地中部至其南缘的民丰和且末一线，表现为中部多，东部西部少的分布特点，浮尘和沙尘暴的中心在民丰，而扬沙中心在塔中站；沙尘天气季节差异明显，秋、冬季沙尘最少，以浮尘为主，春、夏季是沙尘天气的高发季节，浮尘日与扬沙日数接近，约为沙尘暴的2倍，沙尘暴、扬沙的季节差异比浮尘天气更为明显；沙尘日变化呈白天多于夜间，下午多于上午的分布特点，18—20时是南疆地区出现沙尘暴、扬沙天气的高频时段；扬沙和沙尘暴的平均持续时间短，一般不超过3 h，巴州东南部平均持续时间最长；南疆不同地区沙尘天气发生的最小风速差异较大，存在区域性规律，而极大风速分布呈东部大于西部，北部大于南部，塔里木盆地中部和南部最小，春季的极大风速平均值大于夏季，差值较小的地区在和田地区，春季的极大风速离散度也较夏季大，各站极大风速的最小值范围在1.6—9.8 m·s^-1之间。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

福建沿海区域大气稳定度分类方法对比研究

张新骞,陈龙泉,张俊芳

2021 (5): 41-48. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.007

摘要 ( 120 )

HTML ( 3 )

PDF(771KB) ( 250 )

利用福建沿海某个厂址所建的100 m气象铁塔观测数据，采用2018年1月1日至2018年12月31日塔层所获取的风向、风速、温度的观测资料以及地面站太阳辐射表观测的总辐射值和净辐射值，用太阳辐射法、温度梯度法、温度梯度—风速法、理查逊数法计算大气的稳定度。从观测区域各类稳定度结果四季的分布、各类稳定度频率的日变化和不同来流情况下各类稳定度的分布三个方面，分析了这四种方法在该地区稳定度分类结果的不同。鉴于该区域日间辐射强、低层风速值较小的特点，四种分类方法中以温度梯度—风速法和理查逊数法对本区域大气稳定度的划分适用性比较好。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

冰核观测中两种滤膜采样方法的比较

周德平, 张晋广, 陈刚, 李成龙, 洪也, 苏航, 王扬锋

2021 (5): 49-55. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.008

摘要 ( 97 )

HTML ( 2 )

PDF(711KB) ( 230 )

大气冰核观测是研究自然冷云降水和人工影响天气的一项基础性工作，滤膜—扩散云室法是观测冰核浓度的主要方法之一。为检测分析两种滤膜采集方法对冰核观测结果的影响，2011—2015年用自制的大气颗粒物采样器和FA-3型撞击式9级采样器开展了平行采样试验，采集的滤膜样本均在同一静力扩散云室中进行冰核活化显现分析。结果表明：自制采样器较9级采样器观测的冰核浓度高数倍甚至数十倍，但两者随季节和不同气象条件的变化表现出一致的起伏特征。自制采样器适用于对大气中总的冰核浓度分布及理化特征研究；9级采样器适用于对PM₁₀中不同粒径段大气冰核浓度和尺度分布以及理化特征的研究。滤膜法对冰核数量的低估与采样体积成正比，改变采样器气泵的抽气流量和控制采样体积对改进“体积效应”影响均有明显效果。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

鄱阳湖地区零平面位移及动力粗糙度的计算

饶志娟,朱彬,汪如良,刘熙明

2021 (5): 56-62. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.009

摘要 ( 118 )

HTML ( 2 )

PDF(1132KB) ( 214 )

利用2013年7月1日至2014年6月30日鄱阳湖东岸70 m铁塔涡动相关观测资料，应用Martano方法和TVM（Temperature Variance Method）方法分别计算了该地地表零平面位移d和粗糙度z₀，通过代回Monin-Obukhov相似性理论的风廓线关系计算摩擦速度，以验证与实测摩擦速度的一致性。速度和温度标准差的归一化拟合线分别与Panosky等和Tillman给出的曲线趋势一致，表明该站观测数据总体满足近地层相似性。Martano方法计算结果随季节变化较大，春夏季的粗糙度是秋冬季的6.3倍；陆面方向零平面位移和粗糙度分别为来自湖面的2倍和10倍；Martano方法比TVM方法对季节和方向的敏感性更强。Martano方法计算得到零平面位移和粗糙度对摩擦速度造成了约9.9%的高估；而TVM方法对摩擦速度造成了约32.8%的高估；Martano方法计算的摩擦速度和观测值的一致性更好。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

东北初夏和盛夏降水时空变化及大气环流因子新特征分析

林益同, 赵春雨, 房一禾, 李倩, 方晓, 李璇, 孙琳琳, 林蓉

2021 (5): 63-71. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.010

摘要 ( 252 )

HTML ( 4 )

PDF(4378KB) ( 184 )

基于东北区域1961—2019年245站逐日降水资料，利用经验正交函数方法（EOF）、累计距平方法、滑动t检验、小波分析和相关分析等分析了东北地区初夏（6月）和盛夏（7—8月）降水的时空特征。结果表明：东北盛夏降水主要集中于东北东南部地区，初夏北部和东北部降水量也较多。东北初夏和盛夏降水EOF第一和第四模态分别表现为全区一致和自北向南负—正—负（正—负—正）的变化特征。初夏降水在1972年和1995年左右发生了共两次突变。盛夏降水分别在1966年、1983年和1998年左右发生了共3次突变。东北初夏降水在20世纪80—90年代存在显著的准6 a振荡周期，90年代后期开始准3 a周期较为显著；盛夏降水存在12 a左右的主振荡周期，且20世纪90年代之后3—4 a左右的年际尺度振荡周期显著。通过分时段探讨与降水相关的环流场特征，发现了东北初夏降水受东北冷涡的影响增强，盛夏降水由主要受西太平洋副热带高压影响转为受中纬西风带系统影响为主的新特征。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

1988—2018年那曲市其香错水域面积变化及原因分析

拉巴,边多,顿玉多吉,央美,张伟华,白玛仁增

2021 (5): 72-77. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.011

摘要 ( 158 )

HTML ( 3 )

PDF(3559KB) ( 104 )

基于Landsat卫星遥感数据，采用水体指数法和相关分析法，分析1988—2018年那曲市双湖县其香错湖泊水域面积变化及原因。结果表明：该湖泊近31 a内水域面积呈显著增长趋势（R²=0.88，P < 0.001），31 a内增长了33.37 km²，增长率为18.03%；从空间上分析，其香错在近31 a内湖泊面积不断向四周扩展，其中在东、西方向和北部变化尤为显著。湖泊所在区域年平均气温呈增加趋势，蒸发量显著减小，冻土深度也明显减小。在上述因素的共同作用下，引起湖泊补给水源的增加和湖泊水容量的增大，最终导致湖泊面积持续上涨。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

雄安新区长历时暴雨强度公式及其设计雨型推求

于长文,许启慧,杨宜昌,马贵东,高旭旭

2021 (5): 78-85. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.012

摘要 ( 756 )

HTML ( 10 )

PDF(1672KB) ( 161 )

设计暴雨研究是城市排水防涝工程建设的重要基础。基于1981—2020年雄安新区3个地面气象观测站的降雨资料，对其降雨量和暴雨日数的时间变化特征进行了分析；采用雄县分钟级降雨数据，通过年最大值法选样，为兼顾长、短历时降雨样本的拟合优度，选用P-III型曲线对降雨数据进行理论频率分析，通过MATLAB的高斯—牛顿法求解暴雨强度公式中的参数，最终得到长历时综合暴雨强度公式，根据同频率分析法对雄县1440 min的设计暴雨雨型进行推求。结果表明：雄安新区多年平均降雨量为490.4 mm，暴雨日数为4.4 d；2000—2020年暴雨日数呈增多趋势，尤以大暴雨增多明显，近10 a大暴雨发生日数占暴雨日数的比率最大，为20.8%，较21世纪初10 a大将近7倍。编制的长历时综合暴雨强度公式，可计算5—1440 min任意历时、2—100 a任意重现期的设计暴雨。雄县以5 min为步长的1440 min设计暴雨雨型为单峰型，雨峰系数为0.806，结合所编制的长历时综合暴雨强度公式，可推求任意指定重现期下1440 min的设计雨型。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

春大豆鼓粒至成熟期水分胁迫对结实和产量的影响

李秀芬,马树庆,于海,徐丽萍,陈凤涛,宫丽娟

2021 (5): 86-92. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.013

摘要 ( 103 )

HTML ( 0 )

PDF(1296KB) ( 149 )

揭示春大豆后期干旱对产量形成的影响规律，为开展夏秋干旱评估和抗旱灌溉提供科学依据。于2017年和2018年在吉林省中部开展大豆鼓粒—成熟期农田水分控制试验，设7个土壤水分处理和1个自然雨养处理，观测土壤湿度、结荚率、空秕荚率、百粒重及产量。采用回归方法分析土壤湿度对大豆产量性状的影响。结果表明：在田间持水量以下，大豆粒重和产量与鼓粒—成熟期间耕层土壤水分线性正相关，结荚数和空秕荚率与土壤水分呈二次函数关系。鼓粒—成熟期间0—30 cm土层土壤湿度每下降1个百分点，大豆结荚数和有效荚数分别下降3.1和3.7个百分点，相对百粒重和相对单产分别下降0.8和1.5个百分点，空秕荚率上升9.3个百分点。大豆鼓粒—成熟期比较喜水，但也有较强的耐旱能力，土壤湿度22%—23%之间大豆荚数多、空秕荚少、籽粒重、产量高。大豆鼓粒—成熟期轻旱、中旱、重旱和特旱的土壤相对湿度指标分别为66%—75%、57%—65%、50%—56%和50%以下，对应的减产率分别为5%—10%、11%—15%、16%—20%和20%以上。与以往指标比较，本试验重旱、特旱指标明显大于凋萎湿度，更符合大豆水分生理规律，可用于春大豆鼓粒—成熟期干旱影响定量评估。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于MCI指数的福建省干旱气候特征

庄瑶, 鲍瑞娟, 张容焱, 何金海, 汪澜

2021 (5): 93-99. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.014

摘要 ( 220 )

HTML ( 7 )

PDF(1917KB) ( 416 )

采用目前国家干旱监测业务实行的MCI指数，利用Morlet小波、经验正交函数（EOF）等方法，分析了福建省1961—2019年全省66个气象站MCI指数表征的干湿状况和干旱变化特征。结果表明：福建省存在明显的干湿气候特征，具有显著的6—8 a和22 a的周期振荡，内陆山区干湿变化周期比沿海长，在季节尺度上各季均存在多时间尺度和地域差异化的特点；其空间变化具有3种典型模态，反映了季风降水多寡和地形差异。MCI表征的干旱过程时空分布与历史干旱事件相吻合，秋季和冬季是福建省干旱发生频率最高的季节，春季和夏季是干旱强度最强的季节；闽江口以南沿海地区干旱发生率明显高于内陆地区，全省出现同步干旱的机率较小（12%）。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

2000—2017年山地城市百色气候承载力定量评价

李妍君,何洁琳,秦川,莫伟华,莫建飞

2021 (5): 100-106. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.015

摘要 ( 110 )

HTML ( 5 )

PDF(818KB) ( 243 )

利用2000—2017年百色市气象资料和城市社会经济发展数据，构建以气候天然容量、极端气候事件压力、城市气候压力和城市协调发展能力四个评价指数组成的城市气候承载力综合函数，客观定量评价广西西部山地城市百色2000—2017年的气候承载力变化。结果表明：21世纪以来，百色市的气候承载力整体呈现一种波动上升的状态，反映百色的城市建设与气候之间的协调力增强，城市建设发展仍有较大的气候承载空间。百色城市气候承载力对极端天气气候事件，特别是干旱事件较为敏感；人为影响因子对气候承载力具有重要影响。提升气候承载力和应对气候变化能力应从提高防御自然灾害能力和城市协调发展能力、降低城市气候压力着手，建立可持续发展的城市气候生态系统。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

辽宁省净初级生产力时空演变及其对地形因子的响应

李雨鸿,陶苏林,李荣平,王婷,周斌,李晶,刘东明

2021 (5): 107-112. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.016

摘要 ( 116 )

HTML ( 1 )

PDF(1805KB) ( 52 )

植被净初级生产力（NPP）是评估生态环境质量的重要指标之一，为了探明辽宁省生态环境变化，利用MODIS-NDVI数据及CASA模型，对辽宁省2000—2018年NPP进行估算，并在此基础上分析了近19 a辽宁省NPP时空变化特征及其对地形因子的响应。结果表明：2000—2018年辽宁省植被NPP呈波动上升趋势，空间分布特征为东部高西部低；NPP变化趋势率为2.89 gC·m^-2·a^-1，其中，87.4%的地区呈增加趋势，且辽西北地区波动变化最为显著；高程和坡度对NPP变化的影响明显高于坡向；随着高程增加，NPP表现为先增加后平稳的趋势，高程500 m左右出现NPP最大值；随着坡度增加，NPP表现为先增加后略有减小的趋势，坡度35°左右出现NPP最大值；在高程为500 m以上、坡度为15°—35°范围内，NPP值最大。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

当期目录