1961-2010年安徽省大气环境容量系数变化特征分析

基于1961-2010年安徽省气象台站的定时观测资料,采用国标法计算安徽省近50年大气稳定度、混合层厚度和大气环境容量系数,并结合合肥市空气质量逐日观测数据初步分析了大气环境容量系数对空气质量的影响。结果表明：安徽省大气稳定度以中性类居多,稳定类其次;近50年来,中性类稳定度呈明显下降趋势,不稳定类和稳定类呈显著上升;不稳定类和稳定类有明显的季节差异,中性类不明显。年平均混合层厚度显著下降;春季混合层厚度在2000年左右发生转折,夏、秋、冬三季下降趋势显著;春、夏季混合层厚度高于秋、冬季,冬季最低,春季最高。安徽省大气环境容量系数以沿淮中部、大别山区南部和沿江中西部最大,淮北大部、大别山区北部和江南南部最小,各地均呈现一致的显著下降趋势,并具有明显的年代际变化特征。年内大气环境容量系数呈"双峰型"分布,秋、冬季为低值时段,大气对污染物容纳能力较差,不利于扩散和清除,空气质量较差。总的来看,1961-2010年安徽省大气稳定度显著增加,混合层厚度较明显下降、风速快速减弱是全省大气环境容量系数变小、大气自净能力减弱的最主要原因。     

京津冀平原区冬季大气环境容量变化:观测与预估

本文基于ERA5再分析数据,探究了京津冀地区冬季大气环境容量(Atmosphere Environmental Capacity,AEC)的时空变化特征以及相关影响因子。结果表明,冬季AEC在京津冀地区表现为西南部低,北部高的分布特征,其低值集中在平原区。京津冀平原区AEC变化与东亚冬季风、边界层高度、边界层内平均风速以及通风强度密切相关。东亚冬季风强、边界层高度高、边界层内平均风速大以及通风强度强,使得AEC偏高,反之亦然。进一步利用区域气候模式RegCM4对3个CMIP5全球气候模式的动力降尺度进行模拟,预估了京津冀平原区冬季AEC在RCP4.5和RCP8.5情景下的变化。结果显示,与1986—2005年相比,两种情景下京津冀平原区冬季AEC在21世纪中、末期都将下降,其中末期下降幅度高于中期、RCP8.5情景下的变化大于RCP4.5情景。上述变化与东亚冬季风减弱、东亚西风急流北移、边界层高度降低以及边界层内平均风速减小有关。     

呼包鄂地区气候舒适度时空变化及其关键气象因子分析

基于1970—2019年呼和浩特、包头、鄂尔多斯(呼包鄂)地区25个气象站日值,以温湿指数、风效指数、着衣指数及舒适度综合指数为气候舒适度评价指标,利用趋势分析法、M-K突变检验法、通径分析法,对该地区的气候舒适度指数变化特征、影响舒适度指数的关键气象因子及舒适日数的空间分布特征进行分析。结果表明：呼包鄂地区近50 a的温湿指数、风效指数、舒适度综合指数呈显著上升趋势,着衣指数呈显著下降趋势;综合舒适期为4—10月,舒适日数在5—9月达到68%—93%,其中6—8月全月为舒适或较舒适日,在20世纪90年代内蒙古中部气候变化背景下,温湿舒适性和风效舒适性向暖转变,人体综合舒适度越来越高,适宜居住、旅游和避暑;影响该地区气候舒适度的关键气象因子是温度和风速,其次是日照;舒适和较舒适日数整体呈“北少南多”分布,舒适日数分布整体呈波动变化,较舒适级日数整体持续增多。工业生产、人类活动、生态环境在一定程度上影响气候舒适和较舒适日数。     

近54年久治地区日照时数变化特征分析

利用久治气象站1963—2016年的日照时数、降水、云量等资料,采用气候变化趋势分析和滑动T检验方法分析了54a来久治地区日照时数变化特征及其变化原因,结果表明:54a来久治地区日照时数以10.34h/10a的倾向率增加,20世纪60年代是日照时数偏少期,21世纪日照时数增加明显。日照时数在四季中变化各异,均以不同的速率增加,冬季、春季、夏季和秋季的日照时数分别以5.98h/10a、1.39h/10a、1.51h/10a和5.60h/10a的速率增加,冬季日照时数增加最明显。各月日照时数变化各不相同,12月份日照时数最长,9月日照时数最短;1月和12月的日照时数分别以-1.17h/10a和-1.56h/10a的速率减少,其余月份的日照时数以不同的速率增加,其中9月增加最快,倾向率为5.06h/10a。相关分析得出降水量和总云量是久治地区日照时数变化的主要因子,降水量和日照时数呈正相关关系;总云量和日照时数呈负相关关系,四季的日照时数与低云量均存在负相关关系。通过5a滑动检验结果表明,1982年前后日照时数发生了由少向多的突变。     

云南大气环境容量系数变化特征及未来变化趋势预估

使用云南1961-2015年气象观测资料,基于A值法对云南大气环境容量系数的变化特征及其成因进行分析,并利用4个城市的空气综合污染指数研究了大气环境容量系数与城市空气质量之间的关系,结果表明：(1)1961-2015年云南年平均大气环境容量系数呈减小趋势,大气自净能力不断下降。(2)平均风速减小是近年来云南大气环境容量系数减小的主要原因。(3)在多数情况下,大气环境容量系数与城市空气质量具有较好的反向变化关系。利用RegCM4区域气候模式对2016-2050年云南大气环境容量系数进行预估,结果表明,在模式模拟的RCP4.5(RCP8.5)情景下,云南年平均、春季、秋季的大气环境容量系数呈增大(减小)趋势,夏季与冬季则表现为减小(增大)趋势。     

河南省近11年大气可降水量变化特征

利用2000-2010年1°×1°的NCEP FNL分析资料,分析了河南大气可降水量的时空分布特征及变化趋势。结果表明：河南省年大气可降水量为270.48 kg/m2,从西北向东南逐渐增加。可降水量季节变化显著,夏季最大,月平均为41.77 kg/m2;冬季最少,月平均为8.54 kg/m2。1月份大气可降水量最少,平均为8.04 kg/m2;7月最多,平均为47.19 kg/m2。11 a来,大气可降水量最多年份是最少年份的1.12倍,大气可降水量年际变化特征不明显,总体上有所减少。     

河南省近11年大气可降水量变化特征

利用2000—2010年1°× 1°的NCEP FNL分析资料,分析了河南地区大气可降水量的时空分布特征及变化趋势。结果表明：河南省年大气可降水量为266.86 kg/m2,从西北向东南逐渐增加。可降水量季节变化显著,夏季最大,月平均为41.77 kg/m2;冬季最少,月平均为8.54 kg/m2。1月份大气可降水量最少,平均8.04 kg/m2;7月最多,平均47.19 kg/m2。11年来, 丰水年大气可降水量是枯水年的1.12倍,大气可降水量年际变化特征不明显,总体上有所减少。     

近51年陕西雾时空变化及大气环流特征

利用1960-2010年陕西76个台站地面观测中的天气现象(雾)资料、NCEP/NCAR逐月再分析资料,基于EOF、小波分析、回归分析方法探讨了陕西雾的时空变化特征以及与雾日多发季节相联系的大气环流异常,主要结论如下:①陕西雾地域性分布特征明显,空间上呈“三高三低”态势,河流或水域对雾的空间分布有重要影响,但不起决定作用;②年际上,陕西平均雾日数在20世纪80年代中后期至90年代雾日达到峰值,季节上,秋冬季雾日数占全年雾日数的66.5％以上;③SEOF分析表明陕西不同区域雾多发季节具有明显差异,8-10月关中北部雾明显偏多,峰值出现在9月,10-12月陕南、关中雾偏多,峰值出现在11月;④年际变化的时间尺度上陕西雾主要表现为东西振荡(EOF1)和南北振荡两个主模态(EOF2);⑤与雾日多发季EOF1相联系的环流异常表现为东亚中低纬度大陆上海平面气压(SLP)、500 hPa位势高度异常偏高,陕西位于850 hPa平均风场上反气旋性环流中心附近;当反气旋性异常环流位置偏西偏北(EOF2),北风异常分量偏强时,从海上来的水汽输送偏南,从而导致陕北雾偏少,关中、陕南雾偏多.     

2001-2010年内蒙古空中水汽含量时空分布特征及变化趋势分析

利用2001年1月至2010年12月内蒙古地区12个探空站的资料,求算全区空中水汽含量,对其时空分布特征及变化趋势进行分析.分析结果表明,近10a来,1月份内蒙古地区月平均空中水汽含量最低只有0.303cm;7月份月平均空中水汽含量最大达到3.106cm;空中水汽含量高值区在河套地区有西凸的倾向;空中水汽含量和降水量分布有正相关关系;逐年平均空中水汽含量处于缓慢的减少过程中.     

近50年来东北地区暴雪时空分布特征

利用东北地区(黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部)93个气象台站近50年(1958-2007年)的逐日观测资料,分析了东北地区暴雪发生的时空分布特征。结果表明:该地区暴雪发生具有明显的季节分布特征,其中春季(3-4月)和秋季(10-11月)为暴雪主要发生期;东北暴雪在空间分布具有明显的地域性,暴雪主要集中出现在东南部的长白山区、南部的辽东半岛和西北部的大兴安岭山区;近50年来,东北地区全年暴雪量呈现出一定的增加趋势,其中春季在北部和南部呈现明显的上升趋势,然而秋季东北大部分地区暴雪存在显著的下降趋势。     

2012—2015年内蒙古短时强降水分布特征

利用内蒙古119个国家气象站逐小时降水量及常规的日降水量资料对2012—2015年内蒙古出现的短时强降水及大雨以上天气情况从时空分布、出现概率、降水比率等多方面进行了比较全面的统计。分析了内蒙古短时强降水的时空分布特征,特别是得出了内蒙古短时强降水发生时段,以及短时强降水在整个大到暴雨过程中所占比例等方面的特点,为预报员认识内蒙古短时强降水活动情况提供有利的参考。分析得出:短时强降水在时间、空间以及降水量级上的分布极不均匀,主要发生在6—8月,7月最多;短时强降水主要出现在午后到傍晚时段,集中在15—17时,尤其17时最多;短时强降水多出现在日降水在6h之内(含6h),占短时强降水发生总数的57%;短时强降水的降水比率相当高,有84%的短时强降水过程中短时强降水雨量占当日降水总量的50%以上,39%的占当日降水总量的80%以上;短时强降水受地形增幅影响极大,内蒙古东部偏东的大兴安岭东侧和西中部阴山山脉南侧均为短时强降水多发区。     

我国近10a热源点统计分析研究

火情监测是我国利用气象卫星最早开展的环境监测业务。通过对我国2000年3月-2009年5月的热源点的统计分析,发现了不同时期热源点的分布情况及其规律性:每年的1-4月以及11-12月,热源点主要分布在西南和东北地区;5-6月和9-10月,热源点主要集中在东北三省和中原地区的安徽、江苏、河南等农业大省;7、8月份全国热源点相对比较少。此外,通过计算不同时间长度热源点之间的相关系数,确定热源点之间的最佳相关长度为5天,作为热源点预警预报时的参考时间长度(天数)。     

呼和浩特地区40a沙尘天气时空分布规律及演变趋势

文章利用呼和浩特地区1971—2010年扬沙、沙尘暴资料,采用线性倾向估计、多项式拟合、经验正交函数分解、小波分析、Mann-Kendall检验、滑动t检验、Yamamoto法等分析了1971—2010年呼和浩特地区扬沙、沙尘暴日数的时空分布特征及演变规律。结果表明：⑴呼和浩特各地区扬沙、沙尘暴日数空间分布具有高度的一致性,由西到东呈现出高—低分布特点。⑵春季（3—5月）是扬沙、沙尘暴天气现象最频发季节,不频发时段是秋季（9—10月）,沙尘暴的季节分布基本上是春多秋少。⑶从年际分布特征来讲,扬沙、沙尘暴日数总体呈现显著地下降趋势,但在总体下降的同时到21世纪初期又有所上升。⑷扬沙日数序列研究时段内显著存在着5~8a周期振荡;沙尘暴日数序列的周期特征不明显。⑸通过突变检测得知：沙尘天气在20世纪70年代末、80年代初开始突变减少,之后整体呈现波动减少的趋势。⑹20世纪70年代呼和浩特地区扬沙、沙尘暴发生最多,80年代沙尘天气在逐步减少,90年代达最少,到了21世纪前10年扬沙、沙尘暴发生日数均较20世纪90年代有所增多。     

近50年来中国季节性冻土与短时冻土的时空变化特征

在对中国冻土气象观测资料整理和分析的基础上, 研究了中国冻土分布的时空演变规律。主要分析了中国冻土分布的季节变化、冻土深度的空间变化, 以及冻结日期、解冻日期、冻结时间长度的空间分布特征, 同时也分析了以上各要素的时间变化特征。结果表明: 中国冻土分布广泛, 在我国东部的长江以北地区、西北地区及青藏高原地区均有分布; 其中季节性冻土具有显著的年内变化特征, 冻结一般从秋季开始, 冬末春初冻结的面积和深度达到最大, 春季逐渐开始融化, 夏季冻结的面积和厚度达到最小; 冻土的冻结过程和融化过程表现出各自不同的特征, 整个中国地区冻土的融化过程所持续的时间比冻结持续的时间长, 也更为复杂, 这与地形及土壤特性有着密切的关系; 近几十年来, 在全球变暖背景下, 中国冻土主要表现为最大冻土深度减小, 冻结日期推迟, 融化日期提前, 冻结持续期缩短, 以及冻土下界上升的总体退化趋势, 冻土的主要转型时期发生在20世纪80年代中期。     

内蒙古大雪的时空分布特征

应用内蒙古117个气象观测站38年(1971—2008年)的历史资料,对内蒙古大雪、暴雪天气发生的时空分布特征进行了统计分析,分析结果表明:内蒙古地区年降雪量具有东强西弱、山区强平原弱的地域分布特征,强中心在呼伦贝尔盟、兴安盟的大、小兴安岭地区为大值区,超过了50mm;次强中心在乌兰察布市南部、锡林郭勒盟南部的阴山山脉,过了40mm;内蒙古西部的阿拉善盟为小值区,不到10mm。近38年内蒙古大雪日数总体是略有下降的趋势,全区大雪日数年际变化较大,多的年份超过300个站次,少的年份不到100个站次。内蒙古大雪过程主要发生在3、4、10月,超过70%的大雪过程发生在该时段,5、11月次之,隆冬季节大雪发生较少。内蒙古大雪、纯雪主要出现在10月至翌年4月,较雨夹雪发生日数明显偏少。春季从3月中旬至5月底、秋季从9月下旬至11月上旬为雨雪转换季节。大雪(雨夹雪)出现最多的是4月和10月,年平均在30站日左右,较纯雪日多4倍。3月和11月雨夹雪发生日数与纯雪发生日数相当。     

塔城地区沙尘天气变化特征

 根据1961-2005年塔城地区9个气象站地面实测资料,用线性趋势分析、Mann-Kendall、相关分析和合成分析等方法对塔城地区沙尘天气的时空分布及变化特征进行了分析,并对其机理进行了讨论。结果表明：1) 沙尘天气高发区位于沙湾、乌苏一带,次高值中心位于额敏,沙尘日数与大风日数、降水量空间分布呈反向分布的特点;2) 年均沙尘暴日数为3.8 d,主要发生在4-9月;3) 沙尘日数呈减少的趋势,其中沙尘暴日数以1.0 d/10a的速率显著减少,大风日数以10.5 d/10a的速率显著减少;4) 沙尘暴、扬沙、浮尘日数分别在1993、1992、1973年发生了显著减少的突变;5) 近半个世纪来新疆的冷空气活动强度和频率有所减弱(小),而大风日数的显著减少是沙尘日数减少的主要原因。