万荣县1999年农业气候评价

1气候概况1．1气温年平均气温13．0℃,比常年偏高1．3℃,与去年持平。年极端最高气温37.2℃（7月31日）,年极端最低气温-17．5℃（12月20日）,日最高气温≥35℃日数达8天,稳定通过0℃积温日数278天,积温4821．0℃。终霜出现在3月30日,初霜日出现10月17日,无霜期200天。冬季（199年12月-1999年2月）气温持续偏高又是一个典型暖冬年份。冬季平均气温0．8℃比历年偏高3．1℃,特别是12月下旬平均气温比历年偏高5．2℃。春季（199年3月-5月）气温比历年偏高1．5℃。气温先降后扬,自3月19日以后,气温明显下降,下旬平均气温比历年偏低0…     

湖北省1998年气候影响评价

1基本气侯概况1．1年平均气温异常偏高,降水大部地区偏多1998年,我省年平均气温在13．5～18．2℃之间。年平均气温低于17℃的主要区域在鄂西南及鄂西北西部,偏高0．5～0．9℃。其它地区年平均气温大多在17℃以上,其中超过18℃的区域主要在鄂东沿江周围,包括洪湖、嘉鱼、汉口、阳新、武穴等12个气象台站,其偏高大多超过1℃,气温偏高最多的是汉口站,年平均气温为18．1℃,比常年偏高1．8℃,该气温值是武汉有气温观测记录（1905年）以来近百年的最高值。1998年全省年降水量在591～2293毫米之间,南多北少,分布不均。鄂东北降水量为60…     

华北地区地表气温观测中城镇化影响的检测和订正

根据人口资料和台站位置将华北地区282个国家基本、基准站和一般气候站分为乡村站、小城市站、中等城市站、大城市站和特大城市站5个级别,用经过均一性检验和订正的平均气温资料分别讨论了各级城市站热岛效应对地面气温趋势的影响,发现人口为5×105～1×106的大城市站受到城市化影响最大,40年热岛增温达到0.64℃.作者还分析了华北地区城市化对国家基本、基准站1961～2000年期间观测的平均气温变化趋势的影响,结果表明,由热岛效应引起的国家基本、基准站年平均气温增暖为0.11℃/10 a,对这个时期全部增温的贡献达到37.9%.目前根据国家基本、基准站资料建立的区域和全国平均气温序列在很大程度上仍保留了城市化的影响.作者进一步对华北地区1961～2000年根据国家基本、基准站资料建立的区域年平均气温序列进行了订正,订正后气温线性趋势由0.29℃/10 a降低为0.18℃/10 a.消除城市化影响,研究时段内华北地区年平均地面气温线性增加值为0.72℃.     

浅析近地面层臭氧浓度与气温的关系

利用贵阳基准站2005年冬季（2005—12—2006-02）每日4个时次（02、08、14、20时）的近地面层臭氧浓度的连续监测数据和常规气象要素的观测资料,分析近地面层臭氧浓度与气温的关系,观测结果表明近地面层臭氧浓度日变化和气温日变化呈正相关。     

地面气温观测系统设计与实验研究

为提高大气温度测量的准确度,本文设计了一种新型地面气温观测系统并推导了相应的辐射误差修正方程。首先,利用计算流体动力学（CFD）方法对该测温系统进行结构优化设计以及辐射误差量化计算。然后,利用BP神经网络算法拟合可针对多变量变化的辐射误差修正方程。最后,以076B型强制通风测温仪器的测量值作为温度基准,验证该测温系统的测温精度。实验结果表明,该新型地面气温观测系统的测量值与基准温度的均方根误差（RMSE）和绝对误差（MAE）分别为0.031 ℃和0.041 ℃。     

西安观测站长序列气温资料缺测记录插补和非均一性检验

以西安观测站1971—2013年日平均气温、最高气温和最低气温序列为研究对象,利用标准序列法和多元线性回归法进行插补实验,计算插补值与实测值的平均误差、平均绝对误差、均方根误差和插补值与实测值误差在0.5℃以内的样本比例,对比分析两种插值方法的相对优劣。结果表明：多元线性回归法插补得到的气温序列效果好于标准序列法,并且气候趋势特征与实际观测值序列更具一致性。采用t检验法、惩罚最大T检验（PMTT）、惩罚最大F检验（PMFT）对西安站1951—2020年平均气温序列的均一性进行检验。依据台站历史沿革数据进行的t检验,在6次台站历史沿革变化中,只有2次造成了年平均气温和年平均最高气温序列间断,分别由观测时次增加和仪器换型导致;年平均最低气温有4次出现间断,分别由台站站址迁移、观测时次增加、仪器换型、缺测值插补造成。PMTT和PMFT检测中发现的4次间断点因无元数据支持,认为属于合理间断点,这2种方法均未检测出因缺测值插补引起的间断点,一定程度上说明采用多元线性回归法对缺测值插补得到的西安站1951—2020年气温序列相对合理,气温序列的均一性较好。     

日平均计算方法对气温统计值的影响

为了弄清不同日平均计算方法对气温统计值的影响,利用陕西6个基准站的定时气温资料分别进行24次观测与4次观测,以及4次与3次观测值计算所得日平均气温计算值的差异分析,并对1961-2010年的3次、4次、24次计算的年平均气温序列进行均一性的惩罚最大F检验(PMFT).结果表明:24次气温定时值计算的日平均气温均值高于4次值,平均差值为0.13℃,标准差为0.39℃,两者差值在秋季较大.4次比3次日平均气温值平均偏低0.14℃,标准差为0.85℃,一年中,夏季差值最大.不同次数的日平均气温计算方法可引起月、年平均气温值0.2℃甚至以上的升降.24次气温值的使用可以使单站的气温增暖速率提高0.03～0.04℃/10a.但日平均气温计算方法的改变不会造成气温序列的非均一.     

思南县气候变暖分析

从思南站逐日4次定时观测及最高(低)气温资料出发,对不同基准年及年代的气温做了比较,并分别按年、季、月3个尺度随时间序列变化做了简单分析,结果表明:最新基准年及本世纪头10 a的气温统计值较过去基准年及年代偏高。年平均温度、冬季最低温度及春、冬两季的02时变暖趋势能通过0.01相关系数检验。     

探测环境对北京气象站气温观测值的影响分析

为深入了解气象探测环境对气温观测数据的影响,利用2017年北京市观象台（54511）与南海子站（A1274）逐小时地面气象要素数据,分析两站气温差异以及因站点探测环境导致的日照、风速和降水对两站气温差异的影响。结果表明：2017年两站气温差异较明显,年平均气温54511站比A1274站高0.75℃;两站逐月平均气温54511站全年高于A1274站,两站差值7月最低为0.60℃,9月最高为1.09℃;两站平均日最高气温较接近,平均日最低气温差异较大,54511站较A1274站高1.24℃;两站气温的日变化特征相似,呈单峰分布,54511站气温日较差低于A1274站。两站小时气温差值随着日照时长和强度的增加而增加,短波辐射效应最强的10-14时和长波辐射效应最强的19-23时两站气温差值与当日白天直接辐射曝辐量的相关系数分别为0.459和0.601;水平风速对两站气温差值的影响较大。水平风速超过5 m·s^-1时,两站气温差小于0.1℃;当水平风速不超过1 m·s^-1时,两站观测气温差值达到1.28℃;降水天气下两站的气温差值小于非降水天气,出现降水时次54511站平均气温仅比A1274站高0.2℃。两站相距4.3 km,气候均一,测站周边2 km范围内建设用地占比54511站比A1274站高约30%,植被占比低28%,水体占比相差不大。另外,54511站附近的五环路具有低反射率和高热容的特征,白天能够吸收太阳辐射储存较多的热量,这些热量在夜间释放,可能是两站探测环境对太阳辐射吸收的差异决定了两站温差受太阳辐射和风速的影响较大,而受降水影响较小。     

不同方法计算的气温平均值差异分析

利用1961～2002年699个国家基本（基准）站的时值气温观测资料，分析了我国不同方法计算的气温平均值的差异。结果表明:平均气温计算值由于受4次观测、3次观测不同的计算方法的影响，造成4次、3次观测记录平均值产生一定差异。其差异在空间分布中具有明显的特征，西部、北部地区3次平均值偏高；东南部地区3次平均值偏低。中西部地区4次、3次气温平均值的差异具有扩大的趋势，是由于最低气温的升高引起的。因此，在使用气温平均值时，要充分重视平均气温值的计算方法，避免误差。     

塔克拉玛干沙漠腹地1961-1998年逐月平均气温序列的重建

 利用塔里木盆地周边27个气象站1961-2006年逐月平均气温和塔中气象站1999-2006年逐月平均气温资料,同时选取1961-2006年NCEP/NCAR 2.5°×2.5°经纬度距地表2 m的月平均气温再分析格点资料,分别用逐步回归分析、EOF分解和NCEP资料3种方法对塔中气象站1961-1998年历年逐月平均气温序列进行了恢复与重建,分析了误差,并与周边气象站的变化特征进行对比。结果表明,逐步回归和EOF法都能够作为重建塔中逐月平均气温的方法,但相对而言,逐步回归法重建的序列误差更小,平均拟合绝对误差为0.3℃,最大绝对误差为1.9℃。而NCEP/NCAR资料由于冬季存在明显的系统性误差,数值显著偏高,不能用于塔中气温序列的重建。     

基于INCA和METRo的江苏省路面高温精细化预报

使用INCA（Integrated Nowcasting through Comprehensive Analysis）多源资料融合分析和短临外推预报系统的预报结果作为气象强迫场,驱动一路面温度理论预报模型（Model of the Environment and Temperature of Roads,METRo）,开展江苏省高速公路夏季路面高温预报试验,并使用公路沿线逐小时的路面温度观测资料对预报结果进行检验。结果表明:该预报方法能够较好地预报出高速公路沿线日最高路面温度的逐日变化趋势,以及日最高路面温度的大范围空间分布特征。平均日最高路面温度预报绝对偏差为4.1℃,平均相对偏差为10.8%。其中,日最高路面温度预报绝对偏差在5℃以内的站次占总数的64.5%,相对偏差在15%以内的站次占总数的74.6%,比常规业务预报方法分别提高了23.1%和25.3%。但该预报方法对较小的温度波动以及局地性较强的极端温度分布特征的预报技巧还需进一步提高。     

四川地区EC细网格模式2m温度偏差订正研究

本文选取2017年1~12月ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasting)细网格模式168h预报时效的2m温度场和对应时段四川地区157个国家站的观测资料,对比分析了模式温度预报的系统性偏差特征,采用15日周期的滑动双权重平均法对2m温度预报产品进行偏差订正,并与四川省气象台现有的主、客观预报产品进行对比,结果表明:(1)EC模式对低温的预报准确率远高于高温预报准确率;订正后高、低温预报准确率均有显著提高,其中低温平均提高了20.5%,高温提高了31.2%,平均绝对误差分别减小约1.1℃和2.9℃。(2)EC模式高温预报的逐月差异明显比低温预报逐月差异大,订正后差异明显减小,且各月的高、低温预报准确率均有显著提升,订正后各月高、低温的平均绝对误差均在2℃之内。(3)EC模式对于低温和高温的预报在全省均大致呈现负的系统性误差,且高温预报的系统性误差明显比低温预报的系统性误差大,订正后2m温度预报的系统性误差均明显降低,全省大部分地区维持在±1℃之间。(4)与四川省气象台现有的主、客观预报产品对比显示,对于高低温预报均是EC订正后准确率最高、平均绝对误差最小,订正效果较为理想。     

基于数值模式的月尺度近地层气象要素预报技术研究

利用WRF模式对美国NCEP发布的CFS气候预测业务产品在中国区域内进行动力降尺度预报,可得到预报时效为45天的逐6小时、30 km分辨率基础气象要素预测产品。再利用全国气象站观测资料和3个风电场70 m高度风速、温度观测资料对2015年冬季预测结果进行检验评估和分析,最后通过线性方法对地面要素预测结果和70 m高度风速、温度预测结果进行统计订正。结果表明:（1）2 m温度和相对湿度的全国预报平均绝对误差分别为4.71 ℃和18.81%,在华东、华中和华南地区误差较小;（2）10 m风速预报平均绝对误差为2.42 m/s,在东北、华北和西北地区误差较小;（3）线性订正后,2 m气温、相对湿度和10 m风速的预报绝对误差分别减小1.05 ℃、5.29%和1.47 m/s,并且订正后误差随时间变化更平稳;（4）订正后70 m高度风速和温度的预报绝对误差均减小,风速平均误差减小最大可达1.29 m/s（B塔）,气温平均绝对误差减小最大可达3 ℃（C塔）。研究结果表明,基于CFS产品和WRF模式的、与月尺度风电预报关系密切的气象要素预报性能较好,未来可将该方法尝试于风电场的月尺度功率预测产品研发。      

中国区域高分辨率温度实况融合格点分析产品质量评估

采用两种插值方法将2018年2m气温实况融合格点分析产品插值到2380个国家级考核站,通过相关系数、平均值误差、平均绝对误差、均方根误差及准确率等指标对该产品进行评估。结果表明:利用邻近插值法得到的评估结果略优于双线性插值法,实况融合格点分析产品的评估结果具有一定的日变化和月变化。总体而言,逐小时实况融合格点产品与站点实况基本一致,具有较高的参考性,其相关系数达到0.99以上,均方根误差在1℃以下,2℃以内准确率达到98%以上,1℃以内准确率达到95%以上。分省和分海拔评估结果表明,评估结果随海拔高度的增加而变差,因此在海拔较高、地形较复杂区域、气象站较稀疏区域应用该产品时应谨慎;由小时实况融合格点产品获得的日最高、最低温度也有很高的指示性;该产品对高温过程也有较好的监测能力。      

国产HS02型湿敏电容湿度传感器性能分析

采取同球比对施放方式,选择瑞士SNOWWHITE露点式湿度探空仪作为比对标准,使用29次同球比对数据,分白天与夜间,利用随高度变化、温度分段,以及高度、温度与湿度综合分段3种方法,对大桥HS02型湿度传感器进行评估。结果表明:(1)与国外先进湿度测量仪器相比,大桥HS02型湿度传感器在准确性与稳定性方面还存在一定差距,特别表现在低温性能方面;(2)除了白天20℃以上与-30℃以下温度段大桥HS02型湿度探测偏干外,其他均呈偏湿状态,夜间所有湿度段均呈偏湿状态;(3)大桥HS02型湿度探测基本上呈现中间湿度段随机误差偏大,而两端逐渐减小的趋势,近似于">"字型变化。     

西安市气候变暖与城市热岛效应问题研究

选取1961—2003年西安站和周围4站月平均气温资料, 利用西安站与周围4站气温距平滑动平均变化趋势的差异, 发现该站平均气温有两个明显的上升期, 热岛效应使西安站平均升温1.07 ℃, 并建立了西安市城市热岛效应模型。在此基础上分离了气候变暖过程中由于城市热岛效应引起的增温作用。     

探空观测的边界层高度时空变化特征

基于2010—2018年我国119个站点L波段探空秒级资料,通过对位温廓线法所得边界层高度进行Kmeans聚类,将我国分为青藏地区、西北地区、中部地区和东部地区4个分区,分析我国边界层高度及边界层状态（对流、中性和稳定边界层）发生频率的变化特征。结果表明:2010—2018年08:00我国年平均边界层高度均为200~600 m,以稳定边界层为主,20:00年平均边界层高度从青藏地区、西北地区、中部地区到东部地区逐渐减小,其中青藏地区和西北地区全年以对流和中性边界层状态为主,中部地区和东部地区以中性边界层为主;4个分区的月平均边界层高度在08:00逐月变化不明显,且各分区间差异不大,而4个分区20:00月平均边界层高度随时间呈单峰结构,最大值出现在春夏季,最小值出现在秋冬季,从青藏地区、西北地区、中部地区到东部地区变化幅度逐渐减小;青藏地区、西北地区和中部地区的边界层高度日变化幅度春夏季大、秋冬季小,而东部地区边界层高度日变化在不同季节特征相近。     

自动与人工测温仪器观测地温极值差值分析

对门头沟气象站2004-2009年不同温度传感器(自动和人工)在地温测量中得到的日极值差值序列的特征分析发现:地面最高温度月均差值在-2.5～2.0℃之间,并呈现季节和年际波动,平均差值超标率为17.5％,但呈现逐年下降趋势;地面最低温度月均差值在-0.5～2.0℃之间,并呈现季节和年际变化,平均差值超标率为3.8％.分析了铂电阻温度表和玻璃液体温度表仪器自身误差和土壤状态、降水等因素对差值的影响.由地温表接触的土壤环境、安装状态、太阳辐射强度、天气条件等外部因素影响所产生的误差比仪器自身原因引起的误差要显著;外部因素造成的误差可以通过规范安装、改良土壤环境等方法减小或消除.提出了降低人为误差的具体建议,为观测人员正确维护地温表、提高观测质量提供参考.     

城市化对长沙市两气象站气温记录的影响

为深入认识城市对其附近气象站气温的影响,采用位于长沙市区东部和西部两个气象观测站的2007-2009年的逐日气温、风向和风速资料,结合地表覆盖特征数据,对比分析了两站气象记录差异,并通过改进的城市影响指数模型估算了气温资料中的城市影响偏差。分析显示：（1）2007-2009年东、西气象站逐月平均气温（T_mean）、最高气温（T_max）和最低气温（T_min）差异很大,最大差异分别可达0.90℃、0.83℃和1.34℃;（2）受城市及风向的影响,两气象站的逐月城市影响指数（K）差异较大,东、西站平均K值分别为2.01和1.50,年内同一台站的K值存在季节变化规律;（3）两站逐月△K与△T之间存在极显著正相关关系;（4）东、西两站2007年T_mean中的城市增温最大,分别达0.63℃和0.45℃。城市附近气象站气温记录受城市规模、风向和风速等因素影响明显,在分析长历时气候变化特征和利用站点记录数据进行空间分析时,有必要对气温数据进行订正。