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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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    2022年, 第38卷, 第3期 刊出日期:2022-06-28 上一期    下一期
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    2022 (3):  0-0. 
    摘要 ( 40 )   PDF(19306KB) ( 58 )  
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    论文
    2019年7月3日辽宁开原伴随EF4级强龙卷的超级单体风暴分析
    耿世波,才奎志,王瀛,周福然,肖光梁,黄海亮,柴晓玲
    2022 (3):  1-10.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.001
    摘要 ( 103 )   HTML ( 9 )   PDF(6331KB) ( 62 )  

    综合利用多普勒雷达、地面自动气象站以及风廓线等观测资料和ERA5再分析资料, 对2019年7月3日发生于辽宁开原的超级单体风暴伴随EF4级强龙卷环境条件、多普勒雷达回波特征和形成机理进行详细分析。结果表明: 本次过程发生于低层暖湿高层冷干强的热力不稳定环境条件下, 在地面干线汇合流场形成地面辐合线附近触发湿对流并发展为伴有龙卷的超级单体风暴。龙卷发生于低层钩状回波附近, 多普勒雷达上呈现经典超级单体风暴雷达回波特征, 低层强的垂直风切变将水平涡度转化为对流风暴中垂直涡度, 强上升运动使得顺流涡度倾斜拉伸, 从而龙卷发生前17 min在多普勒雷达2.4 °仰角首先出现中气旋结构, 随后风暴向南移动过程中, 风暴的后侧下沉气流(RFD)将中低层的涡度“压低”致使龙卷接地, 因此龙卷发生后1 min在0.5 °仰角也出现强中气旋并有类龙卷涡旋特征(TVS), 中气旋最强时的旋转速度达到28 m·s-1(强中气旋标准), 因此本次龙卷符合“自上而下”I型龙卷特征。由于环境干燥空气夹卷造成水滴强烈蒸发和冷却, 使得地面出现了1 h降温达10 ℃的强冷池, 过强的冷池可能在促使龙卷消亡过程中起到关键作用, 致使龙卷持续了约30 min后消亡。

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    辽宁开原强龙卷的卫星云图和雷达回波演变特征分析
    贾旭轩,李得勤,冯呈呈,张立鹏
    2022 (3):  11-18.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.002
    摘要 ( 133 )   HTML ( 13 )   PDF(8286KB) ( 57 )  

    利用葵花8号(Himawari-8)卫星资料、沈阳SC天气雷达数据、ERA5再分析资料及常规天气观测资料, 分析了2019年7月3日辽宁开原强龙卷的卫星云图、雷达回波演变及大气环流特征。结果表明: 此次开原强龙卷发生在东北冷涡底部, 低层850 hPa有明显的暖湿气流, 形成了“下湿上干”的垂直结构。3日17:00龙卷初生地0—6 km有22.8 m·s-1、0—1 km有7.6 m·s-1强垂直风切变。龙卷生成之前, 初生地西侧比东侧气温偏高, 存在2—5 ℃地面温度差。生成后, 移动路径东侧形成明显冷池, 最低温度19 ℃, 与西侧温差最大达11 ℃。龙卷生成时可见光云图上对流风暴的云砧水平尺度明显增大, 云顶升高、亮温降低。雷达回波演变特征表明, 龙卷对流风暴的发展经历了由多单体非强风暴发展到多单体强风暴再发展到超级单体风暴三个阶段, 龙卷在最强等级时有对流单体的合并。开原龙卷风暴在三个阶段都有中气旋, 17:11中气旋向下伸展到低层, 反射率因子出现指状回波。

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    一次爆发性气旋引发东北地区暴雨成因分析
    王宁,马梁臣,霍也
    2022 (3):  19-28.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.003
    摘要 ( 137 )   HTML ( 14 )   PDF(7168KB) ( 57 )  

    利用2016年5月2—4日NCEP的FNL 1°×1°再分析资料和GDAS的1°×1°再分析资料、地面观测资料, 运用天气学分析、等熵位涡、物理量诊断和水汽来源追踪等方法, 从大尺度环流背景、水汽源地和输送、动力和热力机制、等熵位涡等方面对2016年春季一次地面气旋爆发性发展导致的东北地区暴雨天气过程进行了分析。结果表明: 位于40°N附近的黄淮气旋北上加强发展, 2日14时至3日14时中心气压下降24 hPa, 超过爆发性气旋的定义标准。500 hPa高空槽快速加强发展为闭合低涡, 低空切变线加强发展为低空低涡, 其东部形成明显的低空急流, 为暴雨区提供水汽和热量, 为东北地区典型的暖式切变降水。等熵位涡自320 K高层向305 K低层输送下传, 并逐步向南向东移动, 高空正位涡的下传促使地面气旋快速发展, 上升运动加强, 有利于暴雨的出现。比湿在6 g·kg-1以上对东北地区春末夏初暴雨预报有一定的参考意义。水汽主要来源于东海、黄海及西北太平洋。暴雨区与850 hPa水汽通量散度的负值区、700 hPa垂直速度和850 hPa绝对涡度大值区较为一致, 强降水区与850 hPa相当位温密集带和暖区锋生区相对应, 降水位于能量锋区以及偏暖区一侧。

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    东北地区嵌入对流过程的数值模拟分析
    卫甜,丁亨,邱贵强,樊瑞瑞,姚佳林
    2022 (3):  29-36.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.004
    摘要 ( 31 )   HTML ( 4 )   PDF(5468KB) ( 8 )  

    利用常规气象观测资料、NCEP FNL再分析资料以及中尺度WRF模式的数值模拟结果, 对2010年7月1日发生在辽宁地区的一次嵌入对流云的形成、演变过程进行了分析, 并对云中微物理特征进行了诊断。结果表明: WRF模式较理想地模拟出了此次对流过程。嵌入对流云是在大气上层分布有成片的层状云, 低层有零星的对流泡生成的情况下, 随着低层对流泡的不断发展壮大, 当其伸展至层云的高度时镶嵌其中而成; 嵌入的对流体在随层状云东移的过程中反复进行着并合、分裂过程, 而且分裂过程中出现明显的右移性对流体的选择性加强; 云系中不仅存在云水直接转化为雨水的暖云降水机制, 也存在有播撒—供应的冷云降水机制, 且成熟阶段冷、暖云降水机制均较为活跃; 物理量场上, 低层辐合高层辐散的强度在发展阶段最强, 最有利云系的发展。

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    持续性冷涡暖锋暴雨成因及特征分析
    任丽,栾晨,王晓雪,张月
    2022 (3):  37-44.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.005
    摘要 ( 102 )   HTML ( 5 )   PDF(7627KB) ( 57 )  

    利用常规观测资料、自动气象站降水量以及NCEP FNL再分析资料, 对2019年8月6—8日一次持续性东北冷涡暴雨过程成因及特征进行诊断分析。结果表明: 暖锋稳定维持在同一区域且不断锋生造成持续性暴雨。强降水出现在850 hPa锋区南侧, 呈东西带状分布, 暴雨与最大锋生区相对应。大气中层为弱对流不稳定, 有利于强降水的维持。高层正位涡大值区向下层扩展, 促使中低层涡度增加, 在暖锋前形成正涡柱结构, 在地面锋区上诱发出气旋性环流, 有低压新生。锋区低层的强辐合区位于迎风坡, 锋面辐合抬升和地形强迫抬升的共同作用, 使低层强辐合区持续3 d维持在同一区域。冷涡东移减弱阶段, 台风携带大量暖湿空气北上促使锋区北抬, 强降水维持。冷涡新生和维持阶段, T850-500≥25 ℃, K≥35 ℃, 且有一定的对流有效位能, 对暴雨的出现有较好的指示意义。暴雨区东边界的水汽输入最为关键, 占到整个水汽输入总量的一半, 尽管南边界的总水汽输入量不大, 但集中出现在第一个暴雨日, 是6日暴雨过程主要水汽贡献者。

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    2019年沈阳一次凌晨气温骤升过程成因精细分析
    梁寒,阎琦,李爽,张宸赫,于亚鑫,黄阁,孙虹雨,桑明刚
    2022 (3):  45-51.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.006
    摘要 ( 75 )   HTML ( 1 )   PDF(4363KB) ( 24 )  

    2019年12月2日01时沈阳国家基本气象站(沈阳站)气温1 h内异常回升了6.5℃, 利用常规和加密地面观测站实况、NCEP再分析及沈阳站逐小时风廓线雷达资料, 从系统配置、热力学诊断、城市热岛效应等方面对此次异常升温事件成因进行精细分析。结果表明: 沈阳站异常升温阶段, 超低空到近地面暖脊过境造成辽宁大部分地区出现气温回升, 暖脊过境是引发沈阳站午夜时分异常升温的原因之一; 沈阳站位于沈阳市的东南部, 当地面风为西北风时, 风从温度相对较高的城区吹向郊区, 造成沈阳南部郊区各站气温回升, 与北部郊区对比得出升温幅度约为3—4℃。城市热岛中心向下风方漂移是沈阳站气温骤升又一原因。值得注意的是, 气温回升前的温度基础值对气温回升幅度存在一定程度影响, 回升前的基础温度越低, 则回升后造成的升温幅度越大。

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    气溶胶浓度对暖云不同生长阶段物理特征影响的模拟研究
    余国行,杨素英,胡成戎,刘炫炫,李娅茹,龙祉怡
    2022 (3):  52-64.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.007
    摘要 ( 67 )   HTML ( 5 )   PDF(12385KB) ( 19 )  

    基于云微物理过程完善的TAU2D分档云模式, 模拟研究了用热泡扰动生成的暖云在不同气溶胶数浓度(Na)背景条件下各演变阶段云微物理量的变化特征。结果表明: 在暖云的发展过程中Na越高, 云滴尺度变小, 云滴间的碰并增长发动较晚, 云滴谱因碰并增长而实现的滴谱拓宽变弱, 云滴谱相对较窄, 云滴谱标准差较小, 因此云体发展越缓慢, 云体生命周期越长, 形成降水就越晚; 反之, 云滴尺度越大, 碰并增长发动越早, 云滴谱拓宽更明显, 云滴谱标准差越大, 云体生命周期相对更短, 降水开始时刻越早。高Na背景下, 碰并阶段云滴谱较凝结阶段更宽, 沉降阶段因云体下沉蒸发导致小尺度云滴减少, 使其滴谱较碰并阶段略有拓宽。在凝结阶段, 低气溶胶背景下云滴数浓度(N)和离散度(ε)间呈现正相关关系, 而高气溶胶背景下两者为负相关关系。在碰并阶段, Nε的相关性关系为负相关, 且随着气溶胶数浓度的增加, 负相关程度降低。在沉降阶段, Nε间为负相关关系。

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    基于后向轨迹的秋冬季漯河重污染输送及典型个例分析
    武威,单铁良
    2022 (3):  65-74.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.008
    摘要 ( 56 )   HTML ( 6 )   PDF(4073KB) ( 20 )  

    利用常规气象数据、颗粒物观测数据、全球大气同化系统GDAS数据、NCEP再分析资料、ERA5再分析资料等, 结合数理统计、轨迹聚类、天气学分析等方法对2015—2019年秋冬季漯河重污染特征、污染输送及潜在源区分布进行分析, 并通过一次典型重污染个例进行证明。结果表明: 近5 a秋冬季漯河重污染过程发生频次高、持续时间长、污染程度重, AQI、PM2.5变化趋势不明显, PM10浓度下降趋势明显, PM2.5/PM10比值逐年递增, 以PM2.5重污染为主。秋冬季漯河主要有6种气团输送路径, 东北路、偏东路轨迹短、移速慢且高度低, 近距离近地层污染输送特征明显, 为重要重污染通道; 西北路远距离下沉沉降输送和西南轨迹近距离输送下的AQI均值及重污染概率较低, 对漯河重污染贡献不高。漯河潜在源区来源复杂、范围广、强度大, 其污染潜在源主要分布在河南中东部、尤其是东北部, 对应东北路径、偏东路径等气团轨迹。重污染时地面偏北风是其主导风, 尤其是2—4 m·s-1之间偏北到东北风最为显著。两次跨区域输送表明, 北路或东北路近地层输送是AQI峰值维持发展的重要原因。

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    2013—2018年大连中心城区臭氧时空变化及其影响因子分析
    马瑞丰,许敬红,严良政
    2022 (3):  75-84.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.009
    摘要 ( 52 )   HTML ( 0 )   PDF(2906KB) ( 38 )  

    基于2013—2018年大连中心城区O3监测数据和气象数据, 分析了该区O3污染时空变化特征及气象要素对O3污染的影响。结果表明: 2013—2018年大连中心城区O3已经逐渐成为最主要的大气污染物之一。O3年平均浓度由2013年的66.66 μg·m-3上升至2018年的101.62 μg·m-3。秋季和夏季是大连O3浓度较高的季节, 其次是冬季和春季。O3最高浓度月份主要为5月、6月及9月。O3浓度日变化呈明显的单峰状, 从上午08时开始增加, 在下午14—16时达到最高, 白天浓度高于夜晚。O3污染物在2013—2017年从大连中心城区的西南向东北扩散。大连中心城区O3与其他5种大气污染物均存在不同程度的负相关, 与气温呈显著正相关, 与相对湿度、气压及风速相关性较差。有利于大连O3污染天气的气象条件主要为高气温(>30℃)、低湿度(≤80%)、低风速(1.5—2.0 m·s-1)、北风风向和长日照时间。高污染日的出现可能是受高温天气与本地逐渐增加的排放物共同影响。

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    1998—2016年中国PM2.5浓度变化对气温的影响研究
    肖袁俊,李保山,宋文丹,程勇翔,黄敬峰
    2022 (3):  85-92.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.010
    摘要 ( 39 )   HTML ( 1 )   PDF(2927KB) ( 20 )  

    为探讨“人类活动—大气污染—气温变化”的关系反应链, 从宏观尺度阐明PM2.5浓度变化对气温的影响, 利用1951—2017年中国822个气象站点日最高气温、日最低气温和日平均气温资料, 1998—2016年中国年均PM2.5浓度遥感图像数据、地表太阳辐射数据, 1998—2016年中国各省(区)逐年能源消耗总量、地区生产总值及夜间灯光指数数据, 运用Slope趋势变化分析方法与相关性分析法, 分析了中国PM2.5浓度的变化趋势及其影响因素。结果表明: 1998—2016年中国黄淮海区、东北区PM2.5浓度上升速度最快, 分别为1.42μg·m-3·a-1、1.44μg·m-3·a-1, 而其他地区相对变化不明显; 黄淮海区PM2.5浓度平均值高, 地表太阳辐射降低, 对该区年最高气温有明显的抑制作用, 但对年平均气温和年最低气温的影响不明显。东北区PM2.5浓度增长速率较高, 但年平均浓度值低, 该地区有着较高的水热配合度, PM2.5对年最高气温的抑制作用不明显; 能源消耗总量与PM2.5浓度呈显著的正相关。

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    1961—2020年郑州主城区大气自净能力变化特征分析
    刘美,姬兴杰,田力,丁亚磊,左璇
    2022 (3):  93-100.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.011
    摘要 ( 46 )   HTML ( 0 )   PDF(1187KB) ( 22 )  

    利用郑州市主城区1961—2020年气象观测资料和2014—2018年空气质量监测数据, 分析了郑州主城区大气自净能力指数的长期变化趋势与影响因子以及2014—2018年主城区大气自净能力与PM2.5的关系。结果表明: 郑州主城区大气自净能力指数30 a气候均值为4.42 t·(d·km2)-1, 春季大气自净能力最强, 为5.20 t·(d·km2)-1; 秋季大气自净能力最弱, 为3.88 t·(d·km2)-1, 不利于对大气污染物的清除。1961—2020年郑州主城区大气自净能力呈显著的减弱趋势, 其中1969年最强为6.85 t·(d·km2)-1, 2020年最弱为3.06 t·(d·km2)-1。影响因子中, 1961—1980年混合层厚度与大气自净能力指数呈正相关; 日平均风速≥2.5 m·s-1的日数和小风日数与大气自净能力分别呈正、负显著相关; 大气自净能力指数与降水日数显著相关, 2015年后偏强降水日数的增加对大气自净能力在同时期的增强有一定影响。此外, 研究还表明主城区大气自净能力和PM2.5浓度存在显著的负相关, 说明大气自净能力强时, 对应的PM2.5浓度低, 环境空气质量趋好。

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    基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究
    徐家平,赵天良,陈燕,白永清,孙晓芸,王淞,曹畅
    2022 (3):  101-111.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.012
    摘要 ( 39 )   HTML ( 1 )   PDF(1716KB) ( 16 )  

    基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法, 有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台, 通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置, 以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验, 明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测, 并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明: 实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据, 可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。

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    基于CART决策树的河北省低能见度分类研究
    尤琦,曲晓黎,赵增保,王洁,张娣,杨琳晗
    2022 (3):  112-118.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.013
    摘要 ( 27 )   HTML ( 5 )   PDF(1766KB) ( 12 )  

    基于2016—2019年河北省142个国家气象站逐小时观测数据, 通过EOF时空正交分解和CART决策树分类回归等方法, 针对低能见度高发区域构建能见度预报模型, 并进行拟合检验。结果表明: 河北省雾日时空分布特征显示除张家口、承德及秦皇岛三市外, 40°N以南地区为雾日高发区域, 多年平均雾日数最高值可达50 d。相对湿度、地表温度、风速等气象要素与能见度显著相关, 将显著相关因子作为输入变量建立能见度预报模型并调参, 经检验该模型对于冬季的预报效果较好, 有较高的准确率; 夏季误报率较低; 日夜差别在夏季并不明显, 三个指数差别不大, 冬季夜晚的准确率与误报率明显优于白天, 漏报率略高。石家庄站2019年12月7—10日的三次大雾过程拟合结果较好, 有雾时次无漏报。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于多模式集成冬半年气温预报偏差修正
    齐铎,刘松涛,赵广娜,高梦竹
    2022 (3):  119-126.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.014
    摘要 ( 42 )   HTML ( 0 )   PDF(3424KB) ( 19 )  

    卡尔曼滤波递减平均方法对模式直接输出的气温预报进行订正, 能有效提高预报准确率, 但有时会造成显著负订正的现象, 使订正预报效果反而不及模式直接输出。利用消除偏差集合平均方法(BREM)选择最优滑动训练期对2019年10月至2020年4月ECMWF预报(EC)、经过卡尔曼滤波递减平均法订正的预报(EC_COR)及中央台网格指导预报(SCMOC)等3种气温预报在黑龙江省的结果进行集成, 并将BREM方法对EC_COR的修正效果进行评估, 结果表明: 不同预报结果都表现为冬季和夜间预报的准确率更低, 气温偏低的11月至翌年1月更倾向于表现出预报较实况系统性偏高的特点。BREM方法能有效地修正EC_COR对EC负订正的现象, 且可显著高于任何一种参与集成的单一预报效果。可在对单一模式进行卡尔曼滤波递减平均订正的基础上, 进一步提升预报质量。另外, 利用集成方法对高质量预报产品的融合(不局限于模式直接输出预报或是订正预报)可获取较单一预报更优的预报结果。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于TUV模式的银川光化辐射通量特征及其影响因子
    严晓瑜,杨苑媛,缑晓辉,刘建军,苏占胜,吴保国,龚晓丽
    2022 (3):  127-136.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.015
    摘要 ( 18 )   HTML ( 0 )   PDF(1248KB) ( 3 )  

    利用TUV模式计算分析了银川光化辐射通量变化特征, 探讨了云、气溶胶、臭氧柱浓度、NO2柱浓度等因子对银川光化辐射通量的影响。结果表明: 2019年7—9月银川月平均光化辐射通量分别为6.5E+16光子数·cm-2·s-1、5.6E+16光子数·cm-2·s-1和4.7E+16光子数·cm-2·s-1, 日最大值出现在13:00;波长小于325 nm时, 光化辐射通量随波长增加缓慢上升, 波长在325—480 nm之间时, 光化辐射通量迅速升高, 波长大于480 nm时, 光化辐射通量随波长增加变化较小, 此特征在中午前后较早晚表现更明显; 云光学厚度和气溶胶光学厚度对光化辐射通量的衰减作用具有明显的“U”型日变化特征, 比较而言, 气溶胶光学厚度对光化辐射通量衰减作用的“U”型波形更为宽广; 光化辐射通量衰减率对较低的云光学厚度的变化更敏感; 光化辐射通量随气溶胶光学厚度增加而减小的变率要比随云光学厚度增加而减小的变率小; 光化辐射通量对单次散射反照比大于0.6的强散射性气溶胶的变化更敏感, 且气溶胶光学厚度越大, 此特性整体表现越明显; 波长指数对光化辐射通量的影响相对较小。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    天津地区雷电流幅值及累积概率分布特征
    宋喃喃,刘邕,李霞,李华凝,李猛,银峰
    2022 (3):  137-143.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.016
    摘要 ( 34 )   HTML ( 3 )   PDF(1017KB) ( 15 )  

    为研究天津地区雷电流幅值特征, 选取2008—2018年ADTD闪电定位数据, 研究分析了雷电流幅值时间分布特征和累积概率分布特征。结果表明: 天津地区11 a间共计发生闪电106474次, 负闪占比89.26%, 远高于正闪; 雷电流幅值主要集中在2—100 kA, 占闪电总数的97.76%, 160—200 kA范围内的闪电次数较少, 平均正闪电流强度明显大于负闪电流强度; 雷电流强度季节特征较为显著, 正闪雷电流强度呈双峰分布, 负闪雷电流强度分布较为平均, 春季正闪活动频繁, 秋季次之, 夏季负闪频发, 冬季雷电活动发生较少, 以正闪居多; 雷电流高于25 kA时, 正闪电流幅值累积概率显著高于负闪, 低于25 kA时, 负闪电流幅值累积概率高于正闪。负闪电流幅值的累积概率分布与总闪更为接近, 与正闪分布差异显著, 闪电总数电流累计概率分布主要受负闪影响。通过对比分析发现IEEE工作组(电气与电子工程师协会)推荐的累积概率分布函数更适合于天津地区, 特别是雷电流幅值在25—55 kA范围内时, 累积概率与推荐公式基本相同。将天津地区雷电流幅值累积概率公式尝试应用于雷电灾害风险评估中, 可为精准确定雷电灾害风险评估参数PB取值, 精确计算雷击建筑物损失风险提供参考。

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    基于ADTD闪电定位资料的重庆市地闪特征分析
    任照环,李卫平,曾宇,何静,覃彬全,许伟
    2022 (3):  144-149.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.017
    摘要 ( 58 )   HTML ( 0 )   PDF(1108KB) ( 17 )  

    为了掌握重庆市雷电活动规律, 采用数理统计方法及ArcGIS软件, 对2008—2019年ADTD闪电定位资料进行分析, 得到了重庆市地闪频次的时空分布特征, 雷电流幅值、陡度的分布特征和累积概率分布函数。结果表明: 重庆市平均每年发生地闪2.08×105次, 其中负地闪占95.7%;地闪频次年际变化大, 最多年为3.04×105次, 最少年为1.27×105次, 月分布呈单峰型, 7—8月为雷电高发期, 占全年的57.9%, 日变化呈双峰型, 负地闪在夜间03时及下午17时到达峰值, 正地闪峰值出现时间比负地闪要晚1—2 h, 且午后的峰值远小于夜间; 地闪密度空间分布与地形关系密切, 大值区主要集中在山脉的交汇处及台地—丘陵向山地的过渡地带; 江津北部至重庆中心城区、开州南部至万州北部、忠县南部至石柱西部、永川南部—荣昌至大足西部为地闪密度大值区, 密度普遍大于3次·km-2·a-1, 局部大于6次·km-2·a-1; 总地闪平均幅值为37.9 kA, 其中10—50 kA的部分占80.1%, 概率峰值则出现在28 kA; 总地闪平均陡度为10.1 kA·μs-1, 其中5—20 kA·μs-1部分占92%, 概率峰值出现在8 kA·μs-1。利用最小二乘法回归拟合得到总地闪幅值及陡度的累积概率分布函数, 观测值和拟合值基本一致, 拟合较好。

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    基于慢特征分析的哈尔滨市气温预测研究
    娄德君,潘昕浓,王冀,张雪梅,高振铎
    2022 (3):  150-155.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.018
    摘要 ( 38 )   HTML ( 2 )   PDF(829KB) ( 15 )  

    慢特征分析方法(Slow Feature Analysis, SFA)是从已知的非平稳时间序列中提取缓变信息的有效方法。本文首先通过Logistic非平稳时间序列模型对SFA方法提取慢特征信息的能力进行了检验, 然后以哈尔滨市为黑龙江省代表站, 对月气温距平序列进行慢特征信号提取及预测研究。结果表明: 慢特征分析方法可以有效地提取哈尔滨市气温距平序列中的慢特征信号。提取的慢特征信号能够反映原序列的变化趋势、极值等信息。拟合和预测试验表明, 与平稳性模型相比, 引入SFA信号后的气温预测模型可以在一定程度上提高预测能力, 改善预测效果。对近48个月独立样本预测也得到相同结论。

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    快报
    辽河流域气候变化及对径流影响预估与评估分析
    孙凤华,刘鸣彦,翟晴飞
    2022 (3):  156-161.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.019
    摘要 ( 64 )   HTML ( 3 )   PDF(730KB) ( 12 )  

    辽河流域属于气候变暖较为显著区域, 增温幅度比全球和全国的增温幅度都要高。同时辽河流域也是水资源较为匮乏且需求量大的地区, 因此气候变化对水资源影响问题也更值得关注。基于长期历史观测气象水文数据和未来不同情景下气候变化预估资料, 建立评估气候变化与径流量的关系, 预估未来气候变化对径流量的可能影响, 为辽河流域应对气候变化决策提供科学依据。结果表明: 1961—2020年, 辽河流域气温为持续上升趋势, 降水没有明显的增减趋势, 但存在阶段性变化; 辽河流域降水量与径流量有较好的相关关系, 具有较为一致的长期变化趋势与特征, 年降水量与径流量相关数达到0.6以上。日降水量与径流量相关分析表明, 降水发生后次日且为大雨降水等级(即日降水量≥25 mm)时, 两者相关系数可高达0.85;敏感性试验和模式模拟试验表明, 径流量对气候变化有明显的响应, 降水增加(减少)、气温降低(升高), 则径流量增加(减少); 在未来RCP8.5排放情景下气温升高趋势最为明显, 未来径流量也为显著增加趋势; RCP2.6排放情景下气温增加的幅度最小, 未来径流量也表现为无明显增减趋势; RCP4.5情景下, 气温增加的幅度居中, 未来径流量则为减少趋势。

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    基于层次分析法和模糊评判法的西藏国家气象公园评价研究
    四郎措姆,熊亚军,洛桑卓嘎,洛松桑邓,边巴江村,旦增克珠
    2022 (3):  162-168.  doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2022.03.020
    摘要 ( 32 )   HTML ( 1 )   PDF(699KB) ( 7 )  

    本研究依据中国气象局发布的国家气象公园评价指标体系充分考虑高原文化特色, 采用层次分析法(AHP)构建了适用于高原的气象公园评价体系。结果表明: 在准则层中, 天气景观>人文气象景观>环境保护>科学性, 权重值分别为45.94%、32.48%、14.91%、6.67%, 在因子层中, 稀有度>人文价值>气候特征>科学性, 权重值依次为25.80%、17.20%、9.70%、5.00%。在此基础上, 对纳木措、羊卓雍措、玛旁雍措进行模糊综合评价分析表明, 纳木措各因素综合评价为优, 羊卓雍措各因素综合评价为良, 玛旁雍措各因素综合评价为良。因此, 在经济条件有限的基础上, 认为纳木措建设成为国家气象公园是最优选择。本研究结果可为环境规划等相关部门和行业提供决策参考。

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