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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

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    2021年, 第37卷, 第6期 刊出日期:2021-12-30 上一期    下一期
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    2021 (6):  0-0. 
    摘要 ( 37 )   PDF(1793KB) ( 34 )  
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    论文
    中国江南-华南地区一次强飑线天气过程位涡诊断分析
    李文娟, 俞小鼎, 滕代高, 彭霞云, 刘汉华
    2021 (6):  1-10.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.001
    摘要 ( 243 )   HTML ( 148 )   PDF(5158KB) ( 248 )  

    应用FY-4A卫星红外和水汽云图资料,结合NCEP分析场资料以及地面自动气象站变压、变温、大风及降水资料,计算等熵面位涡,分析2018年3月4日中国江南—华南地区强飑线过程的发生发展机制及持续性大风产生的主要原因。结果表明:对流单体触发于低层辐合系统,由于雷暴下沉气流与其前方的低层暖湿西南气流形成地面辐合线,并且移入地区的水汽、静力不稳定及垂直风切变条件对强对流风暴的发展均十分有利,使得导致极端对流大风的强对流风暴持续发展。极端大风主要分布在飑线中弓形结构的顶端,落区与亮温梯度和变压梯度相对应,导致变压风增大;飑线的移动与引导气流方向一致,系统走向和低层西南急流接近于垂直,系统移速加快,动量下传效应增强,均是导致极端地面大风的成因。位涡分布表明高位涡的侵入和呈弓形分布的低位涡区的形成具有一定关联,干侵入区与等熵面上高位涡区有着较好的对应,飑线后部的暗区正是干侵入的前沿,高层高位涡的下传是飑线系统持续发展的成因。

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    一次中尺度对流风暴造成的内蒙古局地沙尘天气过程分析
    王学强,董慧杰
    2021 (6):  11-19.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.002
    摘要 ( 174 )   HTML ( 121 )   PDF(3830KB) ( 148 )  

    利用气象信息综合分析处理系统(MICAPS)分析资料、NECP再分析资料、自动站观测资料、卫星红外云图、天气雷达资料等,对2018年初夏内蒙古锡林郭勒盟地区出现的一次典型局地沙尘天气过程进行了分析。结果表明:此次沙尘天气主要在高空冷涡环流背景下,由低层切变触发的强对流风暴造成,发生在强对流风暴的下沉气流中。沙尘发生时,地面气压从995.2 hPa跃升至1000.4 hPa,气温下降,风向从东北风(31°)突变为西北风(343°)。从天气形势看,在上冷下暖不稳定的大气层结状态下,对流云团发展旺盛,外流边界的强下沉气流促使地面形成大风,为此次短时沙尘天气提供了较好的动力条件。局地沙尘发生前,动力、热力条件有利于强对流天气的发生发展,高低层的辐散辐合、较强的上升运动及干燥的中层大气和下垫面,是局地沙尘天气产生的主要原因。

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    2019年12月吉林省降水异常偏多成因分析
    李天宇, 张丽, 付冬雪, 李晓帆, 刘宁
    2021 (6):  20-26.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.003
    摘要 ( 179 )   HTML ( 124 )   PDF(2452KB) ( 61 )  

    本文从大尺度大气环流和海温异常方面对2019年12月吉林省降水异常成因进行分析,并探究前期秋季日本附近关键区海温异常对吉林省12月降水异常的可能影响。结果表明:1981—2019年吉林省12月降水有明显增多的趋势,在降水年代际偏多的气候背景下,2019年12月吉林全省降水量为常年同期的227.5%,居1981年以来同期多雨雪第4位。前期秋季日本附近关键区海温异常偏暖是12月吉林省降水异常偏多的驱动条件之一,在前期海温异常偏暖年:鄂霍茨克海至日本上空为异常反气旋,阻塞高压活跃,贝加尔湖附近地区为负高度距平,东亚冬季风系统减弱,局地海温的异常升高使其上空的水汽含量增加,配合东亚冬季风异常为吉林省上空带来了充足的水汽;另一方面,由于中纬度45°N附近为西风距平,为东北地区带来冷空气,在槽前正涡度平流作用下,有上升运动,为降水提供了动力条件。在前期海温异常偏冷年:中国东北地区盛行西风,东亚冬季风偏强,中国东部沿海有北风异常,西伯利亚高压偏强,吉林省降水的水汽和动力条件不足,降水异常偏少。

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    2015-2018年海南省臭氧污染特征及其天气类型
    符传博, 丹利, 徐文帅, 刘丽君
    2021 (6):  27-35.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.004
    摘要 ( 298 )   HTML ( 15 )   PDF(3269KB) ( 278 )  

    根据2015—2018年海南省18个市县32个空气质量监测站O3浓度资料,分析了区域性O3污染(O3-8h浓度超标市县≥3个)时空变化特征,并对造成O3污染的天气系统进行主观分型。结果表明:2015—2018年海南省共有40 d发生了区域性O3污染,发生概率为2.73%。其中2015年和2017年达到了13 d,发生概率为3.56%,2018年为11 d(3.01%),2016年仅为3 d(0.82%)。发生区域性O3污染主要有4种天气类型:冷空气偏西下型、冷空气偏东下型、变暖高压脊型和热带系统型。其中冷空气偏西下型是最主要的天气类型,共出现了14 d,占所有天数的35%,且污染较重。不同天气类型下海南省O3污染表现出不同的分布特征。500 hPa有下沉气流、低层受东北风控制,有相对湿度低值区从中国东部向海南省延伸,地面位于冷高压底部或热带气旋西北侧,温度露点差在5 ℃以上等条件均有利于海南省区域性O3污染天气出现。

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    2019年太原青运会期间空气质量评估
    郭伟, 朱凌云, 汪文雅, 高兴艾, 成鹏伟, 张岳军
    2021 (6):  36-43.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.005
    摘要 ( 138 )   HTML ( 10 )   PDF(1482KB) ( 141 )  

    为评估太原青运会期间大气污染控制措施对空气质量的改善效果,对青运会会前、会期和会后三个阶段太原市6种污染物浓度的演变及气溶胶在垂直方向上的变化进行了分析。结果表明:青运会期间太原市PM10、PM2.5、CO、NO2、O3较青运会前分别下降30.5%、37.3%、20.2%、18.0%和18.6%,SO2削减程度不明显。垂直方向上,青运会期间气溶胶消光系数峰值降低24.6%,其中低湿天气下气溶胶消光系数峰值下降46%,高湿天气下峰值下降21.6%,青运会期间大气中PM2.5在PM10中的占比降低,垂直大气中气溶胶的吸湿增长能力增强。与2017和2018年同期相比,青运会期间PM10、PM2.5、CO、NO2浓度均有大幅下降,O3浓度较近两年同期无显著变化。因此,青运会期间的各项控制措施有效降低了本地颗粒物浓度。

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    基于ENVI-met的福州大学校区冬季热环境模拟与热舒适度变化分析
    庄莉娟,蔡芫镔,祁娟娟
    2021 (6):  44-52.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.006
    摘要 ( 160 )   HTML ( 4 )   PDF(2258KB) ( 310 )  

    选取福州大学校园教学区为研究区域,基于典型冬季日背景,运用三维非静力微气候模型ENVI-met,分析模拟校园热环境的差异变化及其热舒适度响应。结合实地勘测,对模型进行校准和验证。结果表明:ENVI-met模型能较好地表征室外热环境,准确预测温度和相对湿度的日变化趋势。混凝土路面、灰色地砖路面行人高度的日平均气温分别比草地高出0.1 ℃和0.3 ℃,逐时最大温差分别为0.68 ℃和0.65 ℃。建筑物阴影和树阴可降低行人高度的气温1.1—1.9 ℃;同一组团在有无遮阴的条件下,平均辐射温度(Tmrt)相差最大可达30 ℃;树木附近和建筑物组团内部生理等效温度(PET)值较小,比硬质路面低2—3个等级。无植被方案下,高温低湿区范围有所扩张,在垂直方向上的增温效应可伸展至10.5 m;风速最大增幅可达1.23 m·s-1,平均辐射温度较高区域的面积增加了69.25%;热舒适区和热不适区面积分别增加了19.78%和2.03%。

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    2010-2019年春季影响大连的温带气旋特征及爆发性气旋成因分析
    李燕,赛瀚,黄艇,高燕
    2021 (6):  53-61.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.007
    摘要 ( 182 )   HTML ( 8 )   PDF(4513KB) ( 54 )  

    利用常规和加密气象观测、NCEP再分析、云图等资料,对2010—2019年春季影响大连的温带气旋特征及爆发性气旋造成的极端天气的物理机制进行分析。结果表明:春季进入到渤海、黄海北部的气旋平均每月2.4个;气旋一般先进入黄海,进入黄海和经渤海进入黄海的温带气旋总计有84.5%进入黄海北部,且春季进入黄渤海的气旋73%会给大连地区带来大风或降水天气,影响大连东部沿海的几率远高于其他地区;产生较强灾害性天气的爆发性气旋多发生在春季,路径基本都是由西南向东北方向移动。爆发性气旋主要是因为温带气旋经过黄渤海后短时间快速降压,到大连陆地发生爆发性发展,这种温带气旋的发展一般从低层开始,具有较强的锋区和斜压性,爆发阶段位于正涡度平流最大的高空急流出口区,对应低空位于低空急流左前方辐合区。较强的冷、暖温度平流是造成极端降水和大风天气的主要因素,暴雨的形成主要是温带气旋带来的暖湿气流持续输送,并伴有较强上升运动促使的水汽垂直输送,整层水汽充沛;当低空急流发展和冷、暖空气交绥时,出现了在高湿、高温的湿斜压锋区上的强降水;而北路强冷空气与黄、渤海上爆发性发展的温带气旋形成极强气压梯度,是出现极端大风的主要原因。

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    基于三维生态足迹模型的桂林市2000-2018年生态承载力变化评估
    王笑影,张慧,朱文泉,温日红,李荣平,马姜明
    2021 (6):  62-70.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.008
    摘要 ( 145 )   HTML ( 10 )   PDF(1996KB) ( 58 )  

    本文将基于遥感反演的植被净初级生产力(NPP)的均衡因子和产量因子评估方法引进到三维生态足迹模型中,利用足迹广度和足迹深度两个指标,以“国家公顷”为计量单位,从空间和时间两个角度计算并分析了桂林市2000年、2005年、2010年、2015年和2018年的生态承载力和资源环境的可持续发展能力;同时,利用经济评价指标(GDP)和生态足迹指标,定量评估了桂林市自然资源利用效率。结果表明:2000—2018年桂林市的生态承载力略微增加,生态足迹和生态赤字均呈现出一致的先增加(峰值在2010年)后下降趋势;各土地利用类型对人均生态足迹和人均生态承载力的贡献率有较大的差异,社会经济建设中各类土地的需求和供应水平不对等。足迹广度除2005年稍有下降外,其余年份基本呈现出增长趋势,而足迹深度则呈现出先增长后下降的趋势,自然资源过度消耗是影响桂林市生态环境可持续发展的重要因素。2000—2018年桂林市自然资源利用效率显著提高,2010年以后第三产业逐渐在经济建设中占主要地位,经济发展潜力较大。

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    阅海湿地芦苇NPP遥感估算及其时空变化分析
    钟宇峰, 牛涛, 贾文贤, 崔云磊, 刘洪利, 邓博文, 崔洋, 吴门新
    2021 (6):  71-78.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.009
    摘要 ( 132 )   HTML ( 4 )   PDF(1754KB) ( 193 )  

    利用1987—2012年Landsat 5、2013—2017年Landsat 8数据,分析1987—2017年阅海湿地净初级生产力(NPP)时空变化趋势。同时,基于高分数据(GF2)估算2015—2017年4 m分辨率NPP时空变化,与Landsat结果进行对比。结果表明:在各年7—8月的NPP中2002年NPP值最低,为691.11 g·C·m-2,2003—2007年NPP均值先增大后减小,2008年后芦苇NPP均值趋于平缓;20世纪80—90年代,芦苇广泛分布于阅海湿地湖中心及四周区域,21世纪00—10年代,芦苇集中分布于湖域东北部区域;1987—2017年,阅海湿地芦苇NPP变化区域差异明显。阅海湿地东北部区域呈降低趋势。对比阅海湿地2016—2017年GF2与Landsat反演区域平均NPP,二者并无显著差异,且变化趋势也一致。

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    2007-2019年湖北省地闪分布特征及雷电强度等级划分
    余田野,王学良,张科杰,赵涛,王小飞
    2021 (6):  79-85.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.010
    摘要 ( 448 )   HTML ( 12 )   PDF(1286KB) ( 318 )  

    根据2007—2019年地闪监测资料,采用数理统计方法,分析湖北省闪电活动时空分布特征,融合地闪密度和雷电流强度,提出雷电强度的概念,并完成湖北省雷电强度等级划分。结果表明:湖北省以负极性闪电为主,占94.7%,平均正地闪强度为50.2 kA、负闪36.0 kA、总闪37.0 kA。闪电活动主要集中在全年的3—9月、全天的14—20时,闪电活动较弱的月份、时段发生正地闪的比例较高。正地闪强度月变化大致呈“V”型,总闪电和负地闪强度逐月波动变化。雷电流强度日变化主要呈单峰单谷型,正地闪强度09时最大,15时最小,总闪电和负地闪13—14时雷电流强度最小,05时最大。地闪密度和雷电流强度存在地域性差异,整体呈东高西低分布特征。湖北省雷电强度可划分为高、中、低3个等级,高值区主要位于湖北东部的大别山、幕阜山与江汉平原交汇地带以及湖北西部山区向江汉平原的过渡地带;湖北西南、湖北西北以及湖北个别边缘区域雷电强度等级较低;中值区主要分布在湖北中部平原一带。

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    2010-2019年杭州地闪变化特征及其与海拔高度的关系
    边学文,郑文佳,李强,孙玮
    2021 (6):  86-92.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.011
    摘要 ( 127 )   HTML ( 2 )   PDF(1374KB) ( 64 )  

    利用2010—2019年杭州闪电定位资料,通过数理统计、线性回归等方法分析了杭州市雷电活动时空变化特征及其与海拔的关系。结果表明:杭州地闪活动呈东多西少、南多北少的分布,密度高值区出现在西南部,低海拔地区的地闪频次较高海拔地区的地闪频次高。夏季地闪活动最为频繁,主要集中在7月和8月,春、秋季地闪频次差别不大,冬季地闪频次较其他三个季节少一个量级。夏季和秋季的地闪活动多发生在午后至傍晚,春季地闪活动在凌晨发生较为频繁,这可能与具有夜发性特征中尺度对流系统持续时间长有关。地闪强度绝对值主要集中在10—60 kA,正地闪均值随着海拔高度增加而增大,负地闪和总地闪的雷电流均值随海拔高度的上升呈“V”形变化。正地闪、负地闪和总地闪≤16 kA比例和≥100 kA的比例均随海拔高度增加而减小。在100—200 m的丘陵和200—500 m的小起伏山地,绕击率较高,超过1500 m的山区,≤16 kA的雷电流造成的绕击风险小;400 m及以下地区,≥100 kA的雷电流造成的反击概率大,高于1600 m的大起伏山地基本不会发生反击现象。

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    辽宁省典型地形测风塔缺测数据线性计算适用性分析
    顾正强,龚强,沈历都,徐红,马东雷,朱玲,晁华,冯冬蕾
    2021 (6):  93-99.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.012
    摘要 ( 99 )   HTML ( 5 )   PDF(931KB) ( 52 )  

    利用辽宁省典型地形26座测风塔和6个同期气象站的逐时风速实测数据,采用不同时间尺度(月、季、年)的线性拟合并结合风切变指数拟定7个方案重构测风塔缺测风速数据,并对各拟定重构方案进行误差检验。结果表明:辽宁省典型地形测风塔缺测数据重构主要以季节尺度的线性拟合及其结合风切变指数的两个方案(方案3和方案7)为最优方案,且上述两个方案的空间分布具有区域性特征,其中,辽宁北部的平原和丘陵、辽宁东南部的沿海平原和沿海丘陵主要以方案7为最优方案,辽宁西部的丘陵和山地主要以方案3为最优方案,个别地区以方案1或方案4为最优方案。温带大陆性季风气候区所具有的季节性风速变化和固有的地形地势特征及其对风切变指数的影响,是辽宁省典型地形测风塔缺测数据重构最优方案空间分布呈区域性特征的主要成因。

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    快报
    东北冷涡强度定义及特征分析
    胡鹏宇, 陈传雷, 林海峰, 徐爽, 孔令军, 刘青, 纪永明, 赵梓淇
    2021 (6):  100-105.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.013
    摘要 ( 249 )   HTML ( 9 )   PDF(1946KB) ( 488 )  

    利用NCEP 1°×1°格点再分析资料,根据东北冷涡温度场有冷中心及高度场是闭合环状环流的特征,同时选取位势高度差和温度差两个指标,制定东北冷涡逐日强度定义方法,并分析了按此定义划分的不同强度东北冷涡的变化特征。结果表明:中等强度冷涡的出现频次最多,占全年冷涡出现日数的50%以上,其次是弱冷涡,超强冷涡出现日数最少;弱冷涡生命史约为3 d左右;超强冷涡活动期间中心位移变化较大,且生命史长,影响范围更为广泛。

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    丽水山地夏季避暑旅游气候适宜度评价
    吴昊旻, 姜燕敏, 司波, 白云霞
    2021 (6):  106-112.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.06.014
    摘要 ( 153 )   HTML ( 13 )   PDF(1928KB) ( 147 )  

    利用2015—2019年丽水市283个气象观测站的逐日和逐时资料,采用中国气象局“避暑旅游气候适宜度评价方法”行业标准,在研究避暑旅游气候适宜度时空分布的基础上,运用GIS平台建立不同地形条件下避暑旅游适宜度地理推算模型,对丽水避暑旅游气候适宜度进行区划。结果表明,丽水山地夏季避暑旅游气候适宜等级为很适宜,所占区域居绝对比重。6月丽水各站避暑适宜度为很适宜,以海拔800 m为界,随着海拔高度的升高,适宜度先增后减。7—8月避暑旅游气候适宜度随海拔高度增加而提升,300 m以上为较适宜及以上级别。地理推算模型表明,丽水避暑旅游气候适宜度与海拔高度密切相关,庆元适宜及以上等级区域面积占比为全市最高,避暑旅游气候条件最优,其次景宁、遂昌、龙泉避暑旅游气候适宜度也较优越。

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