甘肃平凉市的旅游气候舒适度评价

利用甘肃省平凉市7县（区）气象观测站1961—2010年50a气象资料,采用温湿指数、风寒指数和着衣指数指标,对平凉7县（区）各月旅游气候舒适度进行了分析。结果显示,平凉市7县（区）旅游气候最舒适期为每年的5～9月,较舒适期在4月和10月,不舒适期静宁、庄浪、华亭为4个月,主要分布在冬季及秋末（1～2月、11—12月）,崆峒、灵台、泾川、崇信为3个月,分布在冬季的1、2、12月。由于地理位置和海拔高度的不同,平凉旅游气候在东西南北方向上有着一定差异,在东西方向上差异尤其明显,一年中舒适度年指数自西向东呈升高趋势。     

陆/海风电场群对局地湍流和风切变影响差异初步分析

风电场存在着明显的局地气候效应,但陆/海两种不同类型风电场是否存在局地风环境效应的明显差异？以河北尚义陆地风电场和江苏如东海上风电场为例,利用风电场周边气象站及测风塔典型年份观测资料,开展了陆/海风电场对湍流强度（TI）和风切变指数（WSE）的影响差异初步分析研究。研究结果表明：陆/海风电场对TI和WSE会产生显著影响;其中,陆/海风电场对TI均为增强效应,建设后年均TI分别增加31%和37%,最大增幅分别发生在春季（47%）和冬季（49%）;影响差异主要为陆地风电场TI增幅在高层明显大于低层,夜间大于白天,而海上风电场不同高度TI增幅及日变化则较为平稳;陆/海风电场对WSE影响差异显著,陆地风电场建设后WSE白天增加、夜晚降低,日变化明显减小,年均降低8%,最大降幅发生在秋季（12%）;海上风电场建设后WSE白天、夜晚均明显增加,年均增加24%,最大增幅发生在春季（37%）。     

基于气象研究的城市通风廊道构建初探——以南京江北新区为例

利用南京江北新区的气象观测数据、NCEP全球再分析资料和卫星遥感数据,采用统计分析、数值模拟以及地表温度反演技术,综合分析了江北新区的背景风场特征和城市热岛分布状况;并结合江北新区土地利用现状及未来规划资料,构建了其核心规划区域的通风廊道系统。结果表明:(1)江北新区主导风向为偏东风,局地存在山谷风和水陆风,风速主要集中在2~4 m·s~(-1)风速段,且近10年呈下降趋势;(2)在空间分布上,城镇、工业园区风速较小,同时是强热岛区域且有热岛连片发展趋势;长江、老山和林地等冷岛区风速较大,空气较为清新,可利用其与城镇进行空气交换;(3)结合当地气候条件、地形特征、用地类型及未来规划,以山体地势为脊骨,以顺势输引主导风向为基本,以沟通冷源和弱风区为目的,构建了东北—西南走向的1条主通风廊道和3条次通风廊道,以及东南—西北、东—西走向的8条局部通风廊道;并对通风廊道的走向、宽度、布局等提出控制指标和构建策略。     

甘肃河西走廊地区气候暖湿转型后的最新事实

应用1981-2011年甘肃省河西走廊地区19台站逐日降水资料, 研究了该区域年和四季降水量、雨日、降水强度的气候变化特征. 结果表明: 整个河西走廊秋季及酒泉市东部到张掖市冬季降水呈显著增加; 夏季雨日显著减少, 秋季雨日显著增加; 秋季降水强度普遍增强. 与1990年代相比, 2000年代秋季、春季和冬季降水量占年降水量的比重分别提高了9.4%、3.9%和1.8%, 仍有暖湿化倾向, 其中, 秋季暖湿化显著, 而夏季降水比重却减少了15.3%, 有暖干化趋势. 2000年代降水量、雨日和降水强度极端气候事件明显增加: 从季节看, 秋季发生频率最高, 约占同季全部极端事件的80%左右, 其次是夏季和冬季, 各占60%, 春季和年各占50%; 从要素看, 雨日发生频率最高, 占全部极端事件的近70%, 降水量次之, 占60%, 雨强占50%. 与1990年代相比, 2000年代500 hPa、200 hPa和700 hPa 高度场、相对湿度及比湿有明显的年代际变化, 对秋季降水有利而对夏季降水不利.     

1961—2017年华北地区降水气候特征分析

基于华北地区1961—2017年的均一化降水数据,从降水量、降水强度、降水日数和降水量贡献率等方面揭示了华北地区降水的气候特征。结果表明:1961—2017年华北地区年降水量以3.2 mm/10a的速率减少,其主要原因是夏季降水的减少。空间上,降水量大值区的降水趋势变化呈减少特征;降水强度呈增大趋势,降水的时间分布更加集中;小雨、暴雨和大暴雨及以上量级降水日数和贡献率呈减小趋势,而中雨和大雨则有所增加;分析各等级降水对华北地区空间分布的贡献率,小雨事件对华北地区西部降水的贡献最主要,大雨、暴雨和大暴雨对华北东南部地区降水量的贡献最为主要,这进一步解释了小雨、暴雨和大暴雨及以上量级降水量的减少造成了华北地区西部和东南部地区降水总量的下降。华北地区降水气候特征研究可为区域气候变化以及暴雨、干旱等灾害应对提供科学支撑。     

1961—2017 年华北地区温度相关高影响天气气候事件变化特征分析

利用华北地区85个气象站1961-2017年地面均一化日值资料,统计分析了华北地区年平均最高（低）气温、极端最低温、高温热浪以及寒潮、霜冻等高影响天气气候事件的时空分布特征。结果表明：（1）华北地区年平均最低气温升温速率（0.45℃/10年）高于最高气温升温速率（0.27℃/10年）,气温日较差以0.18℃/10年的速率减小。平均最高（低）气温在冬春季的上升趋势明显高于夏秋季。最高气温在内蒙古中部及北部部分地区和山西中南部地区的增加趋势相对更大,最低气温在内蒙古大部、山西东北部、河北中部和京津地区的增温更为明显。（2）年平均高温热浪日数呈明显增加的趋势（0.44天/10年）,尤其是在20世纪90年代之后明显增多。高温热浪日数的大值区集中在华北南部和西部;除河北南部部分地区趋势值为负外,华北大部分地区高温热浪日数呈增加的趋势。（3）平均年极端最低气温呈显著升高趋势（0.53℃/10年）,冷夜天数显著下降（-4.7天/10年）,暖夜天数显著上升（3.8天/10年）,冷日天数呈下降趋势（-2.4天/10年）。年平均寒潮频次显著减少（-0.5次/10年）,呈“北部多、南部少”的空间分布。平均霜冻日数以3.5天/10年的速率减少,20世纪80年代之后减少趋势尤为明显;除山西西北部和内蒙古东南部个别地区外,华北大部分地区霜冻日数呈减少趋势。（4）不同分区的对比结果显示,天津对气候暖化响应最敏感,其次是内蒙古西部;山西最不敏感（尤其是对低温相关要素指标）,其次是河北（尤其是对高温相关要素指标）。研究结果有助于进一步认识华北地区温度相关高影响天气气候事件的区域性特征。     

某砂岩隧道在开挖过程中变形的数值模拟研究

以某砂岩隧道为背景,首先应用弹塑性理论对隧道开挖后围岩的变形屈服和拱顶及边墙的应力状态进行了分析,继而采用有限差分软件FLAC3D模拟了隧道开挖过程中围岩的位移及塑性变形情况。计算结果表明：该研究段隧道发生塑性屈服的临界深度为78．2m;当隧道开挖31m后,由于开挖卸荷作用使得原先储存在围岩内的大部分应力得以释放,此后困岩变形基本趋于稳定;该隧道在开挖过程中,边墙变形量最大,达到1．94mm,由于隧道在开挖过程中围岩的自稳作用,当开挖到一定时间后,围岩变形将趋于稳定;该隧道在开挖过程中,拱顶和底部以拉张破坏为主,边墙则产生剪切破坏。     

近30年北京气候舒适度城郊变化对比分析

利用北京市城郊20个气象观测站1981—2010年30年气象资料,计算了20个站点的逐日舒适度指数,并统计了北京城郊夏季最热舒适度、冬季最冷舒适度的年平均值以及炎热日数、酷热日数、寒冷日数和严寒日数,最终分析给出了北京舒适度的年际和空间变化特征以及城郊舒适度差异。结果表明：20世纪80年代,北京夏季最热舒适度在炎热标准以下,城郊差异不大;90年代至今增热趋势明显,炎热和酷热日数显著增多,特别是平原地区炎热和酷热日数分别增加到40天和8天,且炎热和酷热日数空间分布范围不断扩大,2000年后扩大到除朝阳区东部以外的大部分主城区。相比较郊区而言,城区的热舒适度指数和变热幅度大,山前平原比山区热。且城区的冬季暖于郊区,寒冷和严寒日数也低于郊区,这种差距从80年代中后期逐渐明显,最大差距一年能达到10~20天;90年代后严寒区域范围逐渐缩小,平原地区的寒冷日数较80年代平均减少10天。     

面向特大城市的风环境容量指标和区划初探——以北京为例

利用气象观测、高分辨率城市地理信息和卫星遥感数据,通过将气象类指标与城市类指标相结合,开展了北京地区风环境容量指标和区划的探索性研究。结果表明：水平风速和大气混合层厚度两个指标在空间上均呈北部和东部地区高、中心城区和西南地区低的特征;中心城核心区和卫星城的地表粗糙度长度较高,二环内老城区建筑多为平房,地表粗糙度长度小于二环外其他中心城区,形成较明显的空心环状结构;在中心城区外的植被地区,北部和西部山区粗糙度长度明显高于平原区;加权综合水平风速、大气混合层厚度和地表粗糙度长度3个指标,计算不同等级风环境容量指数阈值,在空间上西南地区的房山、门头沟、海淀、石景山、丰台以及中心城区的东城和西城等地风环境容量指数较低,其中二环至四环范围是风环境容量指数最低区域,这与北京经济、金融和商业中心空间分布一致;延庆、怀柔、密云的北部以及通州的绝大部分地区为风环境容量指数高值区,其他平原区多为中等风环境容量指数区。     

基于多元数据的城市工业布局气候适宜性评估——以淄博为例

本文以淄博市城市发展战略规划（2017—2030年）为例,开展了基于多元数据的城市工业布局气候适宜性评估。基于气象、遥感、环保等多元资料,对城市规划密切相关的风环境、热环境、大气环境等进行了综合分析。结果表明：研究区主导风向和风速大小存在一定空间差异,北部的桓台和临淄的主导风路径多以东—西为主,其余地区以南—北路径为主,临淄的东部地区和淄川的中部地区为常年风速大值区,而周村、张店的大部分地区和博山的南部区域为风速小值区;城市热岛范围随时间扩张明显,以两轴区域为核心,呈蔓延式发展,较强以上等级热岛面积由2009年的405 km2发展至2016年的918 km2,其中张店区的增幅速度最快;敏感性模拟试验显示,易在山前出现污染汇聚带,PM2.5污染物高浓度主要分布在淄博的中北部平原地区,而市域北部和东部区域的污染扩散条件相对较好,各区域工业排放大气污染物的扩散特征主要受不同区域的主导风影响,其中淄川北部与张店南部的污染物扩散易对整个中心城区产生较大影响。综合考虑以上风环境、热环境、大气环境的分析结果,将规划区进行大气环境敏感区等级划分,明确了5类区域的工业布局气候适宜性,从改善局地气候与大气环境角度提出规划建议,为合理配置土地功能、优化工业布局提供了科学支撑。