贵州省旅游景区旅游气候优势分析

利用2016—2018年贵州省89个4A及5A级旅游景区与同期县级气象站气温、湿度、风、降雨等自动站观测要素,建立多元回归模型,重建景区1961—2014年逐日的温度、湿度、风等历史资料,计算了旅游气候适宜性指数,分析贵州省旅游景区的旅游适宜性,挖掘景区避暑避寒优势。结果表明：景区历史资料重建值较温度递减率计算值更接近实际观测数据,重建值有很好的实用价值;贵州省旅游景区适游期长, 4—11月是全省旅游适宜期;全省4A级以上景区旅游气候适宜性为非常适宜和适宜等级的总占比大于2/3,比较适宜等级约占1/3,全省全年无旅游气候适宜性为较差等级的景区;贵州夏季非常适宜避暑的景区主要集中在中西部地区,北部、东部和南部地区避暑条件属于适宜区,冬季避寒资源主要集中在南部边缘地区。     

贵州省冬季错季蔬菜气候适宜性区划研究

利用贵州85个气象观测站1987—2016年逐日气温资料,根据冬季错季蔬菜种植的气候适宜性指标,应用GIS技术和气候要素空间分布回归模型对冬季错季蔬菜种植进行气候精细化区划。结果表明:适宜区主要分布在黔西南州东部、南部边缘及罗甸县、赤水市等低海拔地区;较适宜区主要分布在黔西南州东部和南部、黔南州南部的海拔1 000 m以下地区及黔东南州南部、遵义市北部的海拔600 m以下地区;其余地区均不适宜种植冬季错季蔬菜。     

基于GIS的兰州及其周边河谷型地区气候舒适度评价

以河谷型城市兰州及其周边区域为研究区,基于GIS技术和风环境特征开展研究区气候环境综合分析评价,建立适于河谷型地区的气候评价体系,并将研究结果分为6个分级指数,研究区划分为4类区域。结果表明:(1)分级指数为2和3时,气候特征为相对湿度45%、年均风速1.5~2.5m/s、温度7~11℃,海拔高度2 000~2 500 m,包括兰州市城东区、榆中南部、东乡大部分地区及临洮西南部地区,该区域舒适度较差;(2)分级指数为1时的区域为暖舒适地区,温度、风速及相对湿度较为适宜,风流通性较好,其中兰州西部大部分地区、永登西北及榆中北部地区风速较高、温度较低;(3)分级指数为0的区域为兰州城西部、乐都东南部和北部地区、东乡大部分地区及临洮西北部地区,该区域海拔高度适宜、植被覆盖较好、气候凉爽、属于非常舒适地区;(4)分级指数为-1和-2的区域为榆中兴隆山和马衔山地区、民和及乐都大型山岭的山顶地区,属于偏冷的稍舒适地区。气候舒适度的研究结果可为应对区域气候变化、制定城镇规划及生态环境保护规划提供科学参考和理论支撑。     

石家庄市风环境容量变化特征及区划研究

利用气象观测、高分辨率城市地理信息、卫星遥感反演及ERA-Interim再分析资料,基于水平风速、混合层高度及地表粗糙度长度指标,利用等权重加权综合评价法和几何间隔分级法,开展了石家庄市风环境容量指标和区划研究,得到风环境容量指数分级阈值和空间分布.结果表明,石家庄市水平风速和大气混合层高度均由西部山区向东南部平原逐渐降低,在西南部山区存在一个高值区,在东南部平原存在一个低值区,且具有明显的季节和日变化特征;石家庄市区和西部山区地表粗糙度长度较大,平原地区较小;风环境容量指标分为低值区、次低值区、中等区、次高值区和高值区5个等级,在空间上石家庄市区及平原地区级别较低,西部和北部山区级别较高,其中石家庄市区、正定东南部、栾城东部、藁城大部分地区及无极西部是风环境容量最低区域,赞皇、高邑、赵县西南部、元氏西部、南部及井陉西南部为最高区域.     

2007年冬季沈阳典型大气污染源PM10排放模拟

选取沈阳市区9个典型的大气污染源冬季的PM10。排放浓度资料,利用MM5耦合CALPUFF对2007年12月至2008年2月沈阳城市区域气象场和排放PM10。浓度分布进行月平均数值模拟。结果表明：冬季沈阳地区受高压控制,北风较强,并经过增强、减弱的过程,多呈现对大气污染物扩散不利的天气形势。高空为偏西风且风速较大时,地面和高空有明显的风向和风速的切变,切变有增强和减弱的变化。2007年冬季沈阳市区域月平均大气污染最严重的是2月,污染物分布主要集中在南部、东南部地区,南部地区大气污染最为严重。PM10。浓度分布的范围与风场、地形有直接的关系。地势平坦、风速大时,污染物扩散范围大,污染物浓度小;地势不平、风速小时,污染物扩散范围小,污染物浓度大。     

台山市风场特征与工业布局合理性浅析

采用台山市2001—2011年的2 min风气象要素和相对湿度资料,研究台山市风场特征并对台山市工业布局进行合理性分析,为城市选址、城市功能区布局等提供科学依据。结果表明,台山市年平均风速2.2 m/s,月平均风速呈单峰型变化,月平均风速最大值出现在1月,最小值出现在8月;春、夏季盛行S风,秋、冬季盛行N风,盛行风类型为典型的季节变化型,共有N风、S风、NNE风3种主导风向,污染物在N风影响下污染程度最高,S风次之。重污染工业区应布置在最小污染系数WSW风风向的最上侧。台山市污染工业布局基本符合季节变化型主导风的工业布局原则,工业区、居民区大致并排布局在与盛行风垂直的S-W风方向上,其中有3个镇区全年相对污染系数相对较高。     

西安及周边区域冬季风场特征的数值模拟分析

利用NCEP 1°×1° FNL再分析资料,包括温度、湿度、气压、降水、水汽、风分量等,采用WRF模式、选用适合陕西的物理过程参数化方案,通过3重区域嵌套降尺度到3 km×3 km空间分辨率,模拟西安及周边区域2015—2017年1月10 m~5 km高度风u、v、w分量模,并分析风场特征。结果表明：模拟区域1月05 km高度以下低空流场为一气旋,中心位于西安三环东北段附近,且随高度增加向东偏移;2 km高度以上风向演变为偏西风;南部山区和北部山区为一下沉气流;模拟区域偏南地区有一上升气流区,中心位于337°N、1085°E。北部与南部山区风速大,中部盆地风速小,地面至14 km高度有一小风速区。夜间西安周边为下沉气流,市区为上升气流。此环流夜间最强,日间开始减弱, 11时之后,整个剖面基本为下沉气流,在13、14时达最强;15时后下沉气流减弱,有零散上升气流出现、加强,并逐步演变为城区为上升气流,周边为下沉气流。     

基于ArcGIS伊犁河谷旅游气候舒适度研究

利用伊犁河谷1961—2018年10站逐日平均气温、平均风速、平均相对湿度地面气象观测资料，运用模糊综合评价法和地理信息系统技术，将夏季分为18候并分析各候旅游气候舒适度指数变化特征，进行旅游气候舒适度空间分布特征分析。结果表明：伊犁河谷夏季大部分地区、大部分时间适宜旅游，舒适度较高的区域主要集中在河谷西部和东部的平原地区；整个夏季,伊犁河谷气候旅游适度最好的地区位于察布查尔县北部、霍尔果斯市、霍城县南部、伊宁市、伊宁县西南部、巩留县西北部地区，旅游气候舒适度总体上呈现由平原区向高海拔地区逐渐减小趋势。     

基于WRF/CALMET的关中盆地中部典型风场模拟

利用中尺度天气预报模式WRF耦合小尺度诊断风场模型CALMET进行降尺度风场模拟,模拟了2016年12月—2017年2月覆盖关中盆地中部典型天气条件下的1km×1km空间分辨率风场,用气象站观测值与模拟值进行对比分析,对模拟时段和典型天气过程期间关中盆地中部近地面风场特征进行了分析,结果表明:(1)模拟风速、风向与实测风速、风向均基本一致,模拟风场可代表关中盆地中部的真实风场。(2)关中地区风速主要分布在1.6~3.3m/s和0.3~1.5m/s风速区间,风速较小;关中地区除南部由于受秦岭地形的影响以南风和西风为主,其余地区均以东北风为主。(3)当风速较小、天气形势较为稳定时,容易在关中地区中南部出现气流的辐合,不利于污染物的扩散;当风速较大、风场气流较为平整时,扩散条件较好,有利于污染物的扩散。     

CALPUFF在沈阳地区大气污染模拟中的应用

利用CALPUFF模拟了2006年1月5日沈阳地区大气污染物扩散。结果表明,CALPUFF能够直观、真实地模拟大气环境中污染物浓度的分布。污染物扩散的范围与风速相关,风速大时污染物扩散的范围大,风速小时污染物扩散的范围小。当污染物扩散的范围大时污染源附近的污染物浓度值小,污染物扩散范围小时污染源附近的污染物浓度大。其中,日平均浓度的分布受平均风场和地形的双重影响,实时浓度的分布主要受风场的影响。     

城市环境气候图的发展及其应用现状

城市环境气候图最初于20世纪70年代由德国气候研究者开发制作,通过近40年的发展,目前在世界范围内已有20个国家开展了相关研究与应用项目,从而为改善城市气候环境与提高人居生活条件提供决策依据。该文首先对城市环境气候图的发展及其制作方法进行了一个总体性的回顾,然后选取德国、日本和中国香港地区的研究案例用以考察目前该领域研究和应用现状与存在问题,进一步详细探讨了未来发展的方向,最后指出了在我国城市化进程中为应对诸多气候环境问题所迫切需要开展的相关研究问题。     

城市气候效应研究进展

城市是人类社会发展的必然产物.随着城市的快速发展,城市气候效应凸显,并对社会经济可持续发展和人体健康等造成影响.基于国内外已有的研究成果,综述了城市气候效应,包括城市热岛效应、雨岛效应、混浊岛效应、于岛效应和雷暴岛效应的研究历史、现状及其与城市化、天气气候变化的相互关系,并对未来城市气候效应的研究方向及技术方法进行了展望.     

城市气象研究国际前沿动态综述

通过梳理2018年8月在美国纽约举行的第十届城市气候国际会议主要研究成果,分类汇总了城市气象研究的最新国际进展与发展趋势,包括城市气候过程、城市环境下气候变化适应与应对、气候条件下城市规划和管理、最新城市气象探测技术、城市环境数值模拟、大城市气候、城市遥感、城市地区极端天气等方面。在此基础上,根据我国城市化发展特性,探讨了我国城市气象研究的未来发展方向。     

珠江三角洲都市群城市热岛效应初步研究

近十年来 ,珠江三角洲都市群热岛效应全面形成 ,年平均热岛强度由 1 983年前的 0 1℃上升到 1 993年的 0 5℃。珠江三角洲都市群热岛强度呈明显的季节变化和日变化 ,1 1月份热岛强度最强 ,4月份最弱 ,就年平均而言 ,夜间的热岛强度大于白天。珠江三角洲都市群热岛强度空间分布呈中间强周围弱的分布格局 ,与各地的经济活动密切相关 ,热岛强度强的地方均为广东经济活动最活跃的地区。     

Numerical simulation of the impact of urban non-uniformity on precipitation

To evaluate the influence of urban non-uniformity on precipitation, the area of a city was divided into three categories (commercial, high-density residential, and low-density residential) according to the building density data from Landsat satellites. Numerical simulations of three corresponding scenarios (urban non-uniformity, urban uniformity, and non-urban) were performed in Nanjing using the WRF model. The results demonstrate that the existence of the city results in more precipitation, and that urban heterogeneity enhances this phenomenon. For the urban non-uniformity, uniformity, and non-urban experiments, the mean cumulative summer precipitation was 423.09 mm, 407.40 mm, and 389.67 mm, respectively. Urban non-uniformity has a significant effect on the amount of heavy rainfall in summer. The cumulative precipitation from heavy rain in the summer for the three numerical experiments was 278.2 mm, 250.6 mm, and 236.5 mm, respectively. In the nonuniformity experiments, the amount of precipitation between 1500 and 2200 (LST) increased significantly. Furthermore, the adoption of urban non-uniformity into the WRF model could improve the numerical simulation of summer rain and its daily variation.     

合肥市夏季热岛特征研究

根据2002牟夏季高温期间合肥市城市小气候考察的资料，分析了合肥市夏季城市热岛特征以及热岛强度的历史变化。结果表明：1）合肥市夏季热岛强度的日变化与冬季明显不同，夏季晴天一天中热岛强度只出现一个峰值，其基本特征与Oke提出的理想状态下的城市热岛强度日变化的模式曲线非常相似，而冬季与高纬地区的加拿大卡尔加里城市的热岛强度日变化特征接近。这反映了冬、夏两季人类活动、能源消耗量的不同；2）随着城市范围的扩大和城市绿化工程的实施，合肥市热岛面积、分布形状有了一定的改变，但主要分布特征和强度基本没有变化。     

长三角城市群非均匀性对区域热岛效应影响的数值模拟

使用中尺度数值模式WRF3.9/Noah/UCM,对长三角地区无明显天气过程的2013年8月11至17日一周进行数值模拟,采用2013年500 m分辨率的MODIS数据更新土地覆盖资料,依据城镇比例将城市下垫面进一步分类为高中低3种类型,以此研究长三角城市群非均匀性对区域热岛效应的影响。结果表明:长三角城市群近地面气象要素场对城市下垫面的非均匀性比较敏感,平均热岛强度、干岛强度和风速衰减相较于不考虑城市非均匀性分别减小了16.41%、20.04%和6.25%;受背景风场影响,白天城市群的热岛强度弱于夜晚,均有向下游扩展现象,且内陆城市的热岛强度和干岛强度较沿岸区域更强;相比于均匀城市下垫面试验,考虑非均匀城市影响后,整体热岛强度和干岛强度减弱;白天垂直热岛环流结构明显,整体可以伸展至2 km高度,在东南风背景下,热岛上游高密度城市的热岛环流会抑制下游热岛环流发展,考虑城市非均匀性后,上游效应更显著;热岛强度受非均匀性影响在傍晚和夜间最高减弱可达0.2℃,且进入较强热岛的时间会推迟,维持时间也将缩短。因此,忽略城市下垫面的非均匀性,可能会高估区域热岛效应。     

城市下垫面影响空气污染的机制分析

本文采用RBLM-chem模式,利用杭州市高分辨率城市建筑等资料,定量分析城市动力效应、热力效应以及城市植被、人为热对SO₂、NO₂、O₃、PM_2.5等主要污染物浓度的影响。结果表明,城市化过程使得大部分城区温度上升约1℃,相对湿度下降约6%,风速下降约0.8 m·s^-1,湍流动能增强约0.03 m²·s^-2。城市动力效应主要通过降低城市风速,使得城区污染物浓度升高,SO₂浓度有近5 μg·m^-3的上升,PM_2.5、O₃浓度也有近15 μg·m^-3的上升。城市热力效应主要通过热岛环流使城区污染物向上输送,令地面污染物浓度降低,在城市大部分区域PM_2.5都有大约10 μg·m^-3的浓度下降。城市动力效应大于热力效应,城市的总体作用是使污染物浓度升高。城市下垫面使污染物浓度上升的另外一个机制是代替了自然有植被的下垫面,使污染物干沉降速度下降,但这一作用小于动力学效应。另一方面,人为热对城市主要污染物浓度都起着减小的作用,其中SO₂、NO₂、O₃、PM_2.5浓度降幅分别在2.5、3.0、6.0、10.0 μg·m^-3左右。城市植被可以显著增加污染物干沉降速度,使主要污染物SO₂、NO₂、O₃和PM_2.5的干沉降速度分别上升0.1、0.1、0.03、0.06 m·s^-1左右,相应地使上述污染物浓度分别下降2.5、6.0、4.0、6.0 μg·m^-3左右。     

复杂地形条件下城市热岛及局地环流特征的数值模拟

应用基于多层城市冠层方案BEP(Building Environment Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例,一为重庆真实下垫面算例,称之为URBAN算例,二为将城市下垫面替换为耕地下垫面的对比算例,称之为NOURBAN算例。结果表明:1)WRF方案模拟结果与观测2 m气温的对比吻合较好,误差主要出现在正午温度峰值和凌晨温度谷值处,由城市下垫面特性及城市内建筑分布误差引起。2)BEP+BEM方案较好地模拟出了重庆地区的热岛分布的空间和时间特征。重庆市温度的分布受地形和城市下垫面的双重影响,越靠近城区,温度的分布受城市化影响就越大,在海拔低处,温度就越高。3)城区立体三维表面对辐射的陷阱作用导致城市表面总体反射率小,向上短波辐射小于郊区约20 W/m~2。城市表面以感热排放为主,而郊区则表现为潜热的作用占主导。夜间城市地表储热以及空调废热向大气释放,是城市热岛形成的重要原因。4)模拟区域背景风场主要为东南风,局地环流呈现出越靠近山区风速越大、城市区域风速较小的特性,体现了城市密集的建筑群对低层大气流场的空气动力学效应,以及复杂山谷地形的山谷风环流特性。在市区的西侧和东南侧均有高大山脉阻挡,山脉对城市出流的阻碍作用、气流越山与绕流运动对城市热岛的形成有一定影响。     

应用城市地表能量平衡方案研究城市冠层结构对城市热岛的热力影响

用南京大学区域边界层模式NJU-RBLM, 通过对一组理想试验的模拟, 研究了TEB方案 (town energy balance) 和SVAT方案 (soil－vegetation－atmosphere transfer) 模拟城市热岛现象的差异及本质原因, 发现TEB方案对城市热岛 (UHI) 尤其是夜间UHI模拟效果更优, 这是由于TEB方案具备较强模拟城市储热项的能力形成的。此外, 深入探讨UHI对大气边界层热力结构的影响, 发现UHI现象使城市和郊区的近地层位温廓线在清晨和傍晚都存在明显差异, 同时使城市区域气温全天高于郊区, 且日间城乡温差能达到的高度明显高于夜间。分析人为热源和建筑物冠层对UHI的影响时发现: 人为热源对UHI的影响在夜间强于白天, 而建筑物对白天城市湍能的影响强于人为热源的作用。