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黄土高原土壤湿度对地表能量和大气边界层影响的观测研究
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作者 马英赛 孟宪红 +4 位作者 韩博 余晔 吕世华 栾澜 李光伟 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第4期705-715,共11页
利用黄土高原区域甘肃平凉地区陆面过程与灾害天气观测研究站2016-2017年夏季(6-8月)晴好天气下的观测资料,定量分析了平凉地区土壤湿度在干、中、湿三种不同状况下对地表辐射和地表能量分配及大气边界层的影响,并根据总体变化趋势,将... 利用黄土高原区域甘肃平凉地区陆面过程与灾害天气观测研究站2016-2017年夏季(6-8月)晴好天气下的观测资料,定量分析了平凉地区土壤湿度在干、中、湿三种不同状况下对地表辐射和地表能量分配及大气边界层的影响,并根据总体变化趋势,将土壤湿度进一步分为干、中区间(0.158~0.220 m^3·m^-3)和中、湿区间(0.179~0.325 m^3·m^-3),与波文比、感热通量、潜热通量进行相关性分析,从而探究土壤湿度通过影响地表能量分配和大气边界层进而影响降水的可能物理机制。结果表明:(1)土壤湿度变化对反照率影响相对较小,对波文比影响显著,主要是影响感热、潜热变化,即影响地表能量分配过程。随着土壤湿度增加,潜热增大,感热减小,波文比显著降低;土壤湿度变化对地表净辐射影响显著,主要影响净长波辐射变化,随着土壤湿度增加,净短波辐射呈现略微增加,净长波辐射显著增加。(2)土壤湿度分区间分析结果显示,土壤湿度在干、中区间(0.158~0.220 m^3·m^-3)对潜热通量以及边界层高度的影响相比土壤湿度在中、湿区间(0.179~0.325 m^3·m^-3)的影响更大,即土壤偏干情况下,地表通量变化和大气边界层发展更显著。此次观测数据定量分析结果与理论机理较为一致,表明该观测数据的可靠性,可为数值模式在黄土高原区域的模拟提供重要的数据基础。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤湿度 波文比 地表辐射通量 地表湍流通量 大气边界层高度
2018-2019年秋冬季厄尔尼诺和印度洋偶极子的预测
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作者 包庆 吴小飞 +5 位作者 李矜霄 王磊 何编 王晓聪 刘屹岷 吴国雄 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期73-78,共6页
热带太平洋厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)和热带印度洋的偶极子(IOD)是全球季节到年际尺度的重要自然变率.本研究利用中国科学院大气物理研究所FGOALS-f2季节内-季节预测系统开展2018/2019年秋冬季气候异常预测.基于该预测系统从2017年7月起... 热带太平洋厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)和热带印度洋的偶极子(IOD)是全球季节到年际尺度的重要自然变率.本研究利用中国科学院大气物理研究所FGOALS-f2季节内-季节预测系统开展2018/2019年秋冬季气候异常预测.基于该预测系统从2017年7月起进行的预测显示:(1) 2018年秋冬季节IOD维持正位相,正IOD事件在10月达到最强,比常年偏高0.4℃;(2) 2018年秋冬季节赤道中东太平洋将逐渐发展成一次中等强度的厄尔尼诺事件,Nino3.4指数冬季达到1.3;(3) 2018年中国冬季风强度可能偏弱,冬季大部分地区气温较常年偏高,冷空气活动较弱,据此推测北方地区气象条件不利于大气污染物扩散,而南方受印度洋低层气流偏强的影响,出现暖湿气候特征. 展开更多
关键词 气候预测 厄尔尼诺 印度洋偶极子 暖冬 大气扩散条件
X波段双线偏振多普勒雷达共极化差分相移资料的滤波方法研究 预览
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作者 赵川鸿 周筠珺 +3 位作者 肖辉 赵鹏国 张晓玲 胡天洁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期285-296,共12页
为了提高X波段双线偏振多普勒雷达的共极化差分相移ΨC质量,利用714XDP-A型车载X波段双线偏振多普勒雷达在北京顺义的探测资料,构造了一个综合滤波方法。将其应用于滤波处理,得到结果:(1)综合小波去噪滤波方法在滤波处理及差分传播相移... 为了提高X波段双线偏振多普勒雷达的共极化差分相移ΨC质量,利用714XDP-A型车载X波段双线偏振多普勒雷达在北京顺义的探测资料,构造了一个综合滤波方法。将其应用于滤波处理,得到结果:(1)综合小波去噪滤波方法在滤波处理及差分传播相移率KDP的估算方面相较于中值滤波、综合滑动平均、综合卡尔曼滤波及综合有限脉冲响应(FIR)滤波都是最优秀的,其能较好地保留原始ΨC平均趋势及细节特征(偏差基本在±2°可信范围内,部分区域由于对原始ΨC细节特征的保留会略有超出),避免探测误差零值对滤波产生的影响(误差零值订正值回归平均趋势水平,偏差在±2°可信范围内),对原始ΨC距离廓线的平滑程度达到了94%~97%[平滑了超出±1.5°Gate^-1(Gate表示雷达距离库)的波动,对±1.5°Gate^-1内波动保留];(2)估算的KDP整体在±5°km^-1边界阈值内,避免了探测误差零值、环境噪声和δ对KDP估算产生的误差影响,KDP对较强降水指示明显(在回波强度30 dBZ≤ZH<37 dBZ的层积云降水中KDP普遍大于0.25°km^-1,峰值可达到4.3°km-1;在回波强度30 dBZ≤ZH<50 dBZ的积雨云降水中KDP普遍大于0.1°km^-1,峰值可达到1.95°km^-1)。本文工作对于降水估测和水成物粒子识别有着改善效果,这对雷暴天气预警预报具备重要意义。 展开更多
关键词 共极化差分相移 滤波 X波段双线偏振多普勒雷达
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GLASS、MODIS和GlobAlbedo反照率产品在青藏高原典型高寒草地的适用性评估
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作者 安颖颖 孟宪红 +3 位作者 赵林 李照国 吕世华 马御棠 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第1期88-100,共13页
地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS (Global Land Surface S... 地表反照率是表征陆面过程地表能量收支的关键物理参数,对于准确以及定量化地理解高原上的能量和水分循环过程有着至关重要的作用。利用黄河源区玛曲和玛多两个高寒草地站点长达8年的地表反照率观测数据,对GLASS (Global Land Surface Satellite)、MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)和GlobAlbedo地表反照率产品进行了评估与分析。结果显示,玛曲地表反照率的年际变化较小,集中在0. 16~0. 28。各遥感产品在玛曲地区精度各有不同:GlobAlbedo反照率平均比地面观测偏高0. 048;而GLASS和MODIS反照率分别偏低0. 074和0. 063。统计值表明,MODIS产品精度相对最高,其中RMSE=0. 069,R=0. 710。受积雪影响,玛多地区地表反照率年际变化较大。遥感产品中,GLASS产品精度相对较高,其中RMSE=0. 104,R=0. 598。玛曲站地表反照率值为:冬季>春季>秋季>夏季,平均值依次为0. 25,0. 22,0. 19和0. 18。玛曲站年平均地表反照率为0. 21;玛多站为0. 25,而且季节变化较玛曲站更显著,呈现近似'U'形分布。夏季反照率最小,平均值为0. 18,秋季为0. 22,与春季较为接近,冬季平均值最大为0. 33。基于两个观测站点的对比表明,三种遥感地表反照率产品春夏季与地面观测一致性较好,秋季反照率开始增大的时间比观测早,冬季后期反照率的值明显小于地面观测。另外,GLASS和MODIS产品的差异也在秋冬季达到最大。MODIS分离雪和云的能力使其在秋冬季的表现更好。 展开更多
关键词 地表反照率 GLASS MODIS GlobAlbedo 评估
乐山市2016年冬季颗粒物重污染过程与输送路径及潜在源区 预览
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作者 龙启超 陈军辉 +4 位作者 廖婷婷 桂柯 何敏 冯小琼 刘思宇 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期263-272,共10页
对乐山市2016年12月—2017年2月的大气污染特征及气象条件进行研究分析,并结合HYSPLIT(后向轨迹模式),用聚类方法、PSCF(潜在源贡献因子法)、CWT(浓度权重轨迹分析法)分别模拟了研究期间PM2.5的主要潜在源区.结果表明:研究期间,乐山市以... 对乐山市2016年12月—2017年2月的大气污染特征及气象条件进行研究分析,并结合HYSPLIT(后向轨迹模式),用聚类方法、PSCF(潜在源贡献因子法)、CWT(浓度权重轨迹分析法)分别模拟了研究期间PM2.5的主要潜在源区.结果表明:研究期间,乐山市以PM2.5污染为主.因风速低、无降水、相对湿度高、边界层高度降低等原因,使乐山市发生了一次持续时间较长的重污染过程(2017年1月1—7日),该过程二次污染物累积特征较为明显;春节期间,因烟花爆竹集中燃放产生的大量污染物使乐山市出现了一次严重污染(2017年1月28日),ρ(PM2.5)日均值达358μgm3.乐山市复杂的地形引起的热力差异有利于局地环流的生成与发展,山谷风的存在可能是造成夜间乐山市郊区站点ρ(PM2.5)高于城区站点的主要原因.结合后向轨迹与ρ(PM2.5)日均值分析发现,来自盆地内部的气流(占比为28.57%)对乐山市空气质量产生的影响最大.乐山市东部边界附近、宜宾市西北部、自贡市南部等地对乐山市PM2.5的潜在源贡献(WPSCF)在0.96以上,说明这些地区是研究期间影响乐山市ρ(PM2.5)的重要潜在源区,模型的模拟结果与风向、风速、ρ(PM2.5)监测值插值结果相符.研究显示,乐山市大气污染过程除了与在不利气象条件下污染物的累积有关外,区域污染物的输送贡献也不容忽视. 展开更多
关键词 大气污染特征 HYSPLIT模型 山谷风 后向轨迹 潜在源区
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CLM4.5模式对青藏高原土壤湿度的数值模拟及评估 预览
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作者 袁源 赖欣 +9 位作者 巩远发 文军 丁旭 朱丽华 张永莉 王炳赟 王欣 王作亮 孟宪红 陈金雷 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期676-690,共15页
本文利用1981~2016年的CRUNCEP资料(0.5°×0.5°)作为大气驱动数据,驱动CLM4.5(Community Land Model version 4.5)模式模拟了青藏高原地区1981~2016年的土壤湿度时空变化。将模拟数据与台站观测资料、再分析资料(ERA-Inte... 本文利用1981~2016年的CRUNCEP资料(0.5°×0.5°)作为大气驱动数据,驱动CLM4.5(Community Land Model version 4.5)模式模拟了青藏高原地区1981~2016年的土壤湿度时空变化。将模拟数据与台站观测资料、再分析资料(ERA-Interim和GLDAS-CLM)和微波遥感FY-3B/MWRI土壤湿度资料对比验证,表明了CLM4.5模拟资料可以合理再现青藏高原地区土壤湿度的空间分布和长期变化趋势。而且基于多种卫星遥感资料建立的较高分辨率(0.1°×0.1°)的青藏高原地表数据更加细致地刻画了土壤湿度的空间变化。对比结果表明:CLM4.5模拟土壤湿度与各个台站观测的时空变化一致,各层土壤湿度的模拟和观测均显著相关,且对浅层的模拟优于深层,但模拟结果比台站观测系统性偏大。模拟与再分析资料和微波遥感资料土壤湿度的空间分布具有一致性,均表现为从青藏高原的西北部向东南部逐渐增加的分布特点,三江源湿地和高原东南部为土壤湿度的高值区,柴达木盆地和新疆塔里木盆地的沙漠地区为低值区,土壤湿度由浅层向深层增加。土壤湿度的长期变化趋势基本表现为"变干-变湿"相间的带状分布,不同层次的土壤湿度变化趋势基本一致。模拟资料也合理地再现了夏季土壤湿度逐月的变化:高原西南地区的土壤湿度明显大范围增加,北部的柴达木盆地的干旱范围也明显的向北收缩,高原南部外围土壤湿度也明显增加,CLM4.5模拟土壤湿度比再分析资料和微波遥感资料更加细致地描述了夏季逐月土壤湿度空间分布及其变化特征。 展开更多
关键词 CLM4.5模式土壤 湿度 青藏高原 数值模拟
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基于风场季节变率的高原季风指数算法的改进及对比 预览
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作者 张少波 吕世华 +1 位作者 赵勇 杨显玉 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期315-326,共12页
关于青藏高原季风,现有研究分别从近地层的热低压、气旋式环流切变以及风场的涡度和散度等角度定义了高原季风指数,但现有指数均更多地关注高原空间场的对比,而没有考虑风场的冬、夏转换特征。因此,在之前的工作中,基于风场季节变率指数... 关于青藏高原季风,现有研究分别从近地层的热低压、气旋式环流切变以及风场的涡度和散度等角度定义了高原季风指数,但现有指数均更多地关注高原空间场的对比,而没有考虑风场的冬、夏转换特征。因此,在之前的工作中,基于风场季节变率指数,从高原近地层冬、夏风场对比的角度定义了一种新的高原季风指数,这里对该指数进行改进和简化,以便于其的进一步推广。为了验证改进的效果,使用ERA-interim再分析数据计算高原季风指数,并比较了不同高原季风指数年变化和年际变化的差异及其与夏季降水相关的差异。结果表明:(1)改进后的高原季风指数物理含义清楚,弥补了原指数计算复杂的不足。(2)物理基础的差异使得新指数在8月达到峰值,不同于其他指数在6月达到峰值。整体而言,不同高原季风指数和高原降水的年变化特征均有较高的一致性。(3)新指数能够较好地表征高原季风与高原夏季降水东、西反相的相关系数分布特征,且不同于其他指数在高原一致的相关系数分布特征,对于高原地区降水,尤其是高原东南部人口相对密集地区的降水预测具有较好的指示意义。 展开更多
关键词 高原季风指数 夏季降水 指数对比
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新疆农作物生长期雹灾的时空分布及危害性评估 预览
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作者 王昀 王式功 +1 位作者 王旭 马禹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期149-157,共9页
冰雹是新疆农作物生长期频繁出现的严重气象灾害。该文利用1951 2017年雹灾出现次数、受灾面积、经济损失3大灾情要素,分析了新疆雹灾的时空分布规律。利用熵权重计算方法构建了评价雹灾危害性的灾损指数,依据伽玛分布对危害性等级进行... 冰雹是新疆农作物生长期频繁出现的严重气象灾害。该文利用1951 2017年雹灾出现次数、受灾面积、经济损失3大灾情要素,分析了新疆雹灾的时空分布规律。利用熵权重计算方法构建了评价雹灾危害性的灾损指数,依据伽玛分布对危害性等级进行了划分,并利用气候因子和农作物播种面积解释了雹灾时空变化的原因。新疆雹灾多发于天山两侧及邻近地区,3大灾情要素呈线性增加趋势。雹灾划分为一般、较重、严重、特重4个等级,塔城博州、奎玛流域、昭苏县、阿克苏地区、伽师县是特重灾区。动力抬升、水汽条件、大气层结不稳定是新疆雹灾时空分布的主要影响因子,而雹灾出现次数、农作物播种面积对受灾面积线性增长趋势的贡献率分别为93%和7%。利用水汽压、气团指数、播种面积作为因子,建立了雹灾出现次数偏多、偏少的年景预测模型,模型预测正确率达73%。研究结果可为新疆人工防雹避灾提供依据。 展开更多
关键词 危害 模型 作物 雹灾 时空分布 影响因子
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玛曲高寒草甸夏季近地层微气象和CO2通量特征分析
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作者 张懿 文小航 +2 位作者 王少影 尚伦宇 张宇 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2019年第1期54-63,共10页
利用2015年夏季玛曲高寒草甸观测资料,从中选取7月10个连续完整的观测日,分析了近地层气象要素、地表辐射和能量传输以及CO2通量日变化特征。结果表明:夏季玛曲地区气温和比湿昼夜差异较大,最大温差为19.2℃,平均风速为2.7 m·s-1,... 利用2015年夏季玛曲高寒草甸观测资料,从中选取7月10个连续完整的观测日,分析了近地层气象要素、地表辐射和能量传输以及CO2通量日变化特征。结果表明:夏季玛曲地区气温和比湿昼夜差异较大,最大温差为19.2℃,平均风速为2.7 m·s-1,风向以东风为主。晴天条件下向下短波辐射可达1 200 W·m-2左右,平均地表反照率为0.22,均大于藏北那曲地区。净辐射峰值可达850 W·m-2左右,陆-气间能量传输以潜热输送为主。10 d能量闭合度平均值为0.61,能量不平衡程度较大。夏季玛曲高寒草甸表现为'碳汇', CO2通量平均值为-0.20 mg·m-2·s-1,晴天碳吸收最大速率为-14.05 mg·m-2·s-1,显著大于阴天,最大碳吸收时长为13 h, CO2密度平均值为530.7 mg·m-3。 展开更多
关键词 黄河源区 高寒草甸 能量平衡 CO2通量
两种陆面过程方案对辽宁环渤海地区气象要素模拟的对比研究 预览
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作者 赵婷 文小航 《气候变化研究快报》 2019年第4期392-402,共11页
本文利用WRF模式耦合的两种陆面模式(Noah、CLM)对2015年辽宁环渤海地区非均匀下垫面近地层气象要素进行模拟,采用GLDAS数据集、地面自动气象站观测数据与模拟结果进行对比检验。结果表明:WRF-Noah和WRF-CLM能较好地模拟出模拟区域内日... 本文利用WRF模式耦合的两种陆面模式(Noah、CLM)对2015年辽宁环渤海地区非均匀下垫面近地层气象要素进行模拟,采用GLDAS数据集、地面自动气象站观测数据与模拟结果进行对比检验。结果表明:WRF-Noah和WRF-CLM能较好地模拟出模拟区域内日均2 m气温的变化情况。WRF-CLM对模拟区域内2 m相对湿度的模拟效果较好。两组实验基本可以模拟出主导风风向,但是风速模拟值偏高,夏季降水模拟值偏低。WRF-Noah和WRF-CLM均能较好地展现辽宁环渤海地区的气温和湿度区域分布状况,与GLDAS及观测资料相比,气温模拟效果较好,相对湿度的模拟值在半湿润区偏低5%~10%左右,感热模拟值偏低,潜热模拟值偏高。 展开更多
关键词 WRF模式 辽宁环渤海地区 地表气象要素
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基于FLEXPART模式对黄河源区盛夏降水异常的水汽源地及输送特征研究
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作者 朱丽 刘蓉 +5 位作者 王欣 王作亮 文军 赵阳 谢琰 张堂堂 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第3期484-496,共13页
依据近10年黄河源区流域气象台站的降水观测资料,提取夏季降水最强月对应的异常特征,利用拉格朗日粒子扩散模式(Flexible Particle Dispersion Model,FLEXPART),针对目标时段开展大气粒子群(气块)的后向模拟,着重分析了流域内降水正负... 依据近10年黄河源区流域气象台站的降水观测资料,提取夏季降水最强月对应的异常特征,利用拉格朗日粒子扩散模式(Flexible Particle Dispersion Model,FLEXPART),针对目标时段开展大气粒子群(气块)的后向模拟,着重分析了流域内降水正负异常状态下的水汽输送特征及其差异,并评估各水汽源地对流域内三类降水的贡献。结果表明,以“S”型跨赤道输送(“由阿拉伯海至孟加拉湾和印度半岛再由青藏高原西南侧进入黄河源区”)和“几”型输送(“由南中国海经长江中下游平原后途径四川盆地再进入黄河源区”)为代表的南支路径是2012年7月黄河源区对应的主要水汽输送路径;而以东、西风急流作用下的两条远距离输送(“由南中国海至孟加拉湾和印度半岛东北部附近后再经由青藏高原西侧或北侧进入黄河源区”以及“由欧洲平原东部和中亚地区进入青藏高原西侧或北侧后到达黄河源区”)为代表的北支路径是2015年7月黄河源区对应的主要水汽输送路径。在对气块后向模拟追踪的同时,对其运动过程中的比湿变化进行了对应经纬度网格的空间平均,变化特征显示出喜马拉雅山南麓、四川盆地周边、孟加拉湾和青藏高原北侧是黄河源区流域降水对应的潜在水汽源地。由定量评估贡献率的结果可知:青藏高原北侧的广大干旱及半干旱草原地区是2015年7月黄河源区降水的最主要水汽来源,其贡献率高达52.9%;而在2012年,三个主要源地的贡献率差异远不及2015年显著;无论对应何种类型的降水,青藏高原西南部和北侧提供了黄河源区主要可供降水的外来水汽。 展开更多
关键词 黄河源区 降水异常 拉格朗日方法 后向追踪 水汽输
辽宁环渤海地区非均匀下垫面夏季近地层微气象特征分析 预览
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作者 赵婷 文小航 《气候变化研究快报》 2019年第4期432-443,共12页
本文利用锦州农田玉米地、盘锦芦苇湿地通量观测站2015年8月1日至2015年8月31日的观测数据,分析了辽宁环渤海地区不同下垫面的微气象特征。主要得到以下结论:两地区局地小气候差异明显,锦州玉米旱地昼夜温差较大且相对湿度较低,盘锦芦... 本文利用锦州农田玉米地、盘锦芦苇湿地通量观测站2015年8月1日至2015年8月31日的观测数据,分析了辽宁环渤海地区不同下垫面的微气象特征。主要得到以下结论:两地区局地小气候差异明显,锦州玉米旱地昼夜温差较大且相对湿度较低,盘锦芦苇湿地夏季土壤湿度接近饱和状态,锦州玉米旱地5 cm和10 cm土壤湿度月均值分别为0.18 m3/m3和0.20 m3/m3。两通量站各层土壤温度均呈准正弦变化,盘锦芦苇湿地由于地表有水体灌溉,热容量较大,土壤温度较低。两站点均以偏南风为主导风,风向日变化呈明显的海陆风变化特征;夏季时,两地区地表和大气之间的能量输送均以潜热输送为主。本研究依旧存在能量不闭合的问题,锦州玉米旱地通量站的能量闭合度为0.76。 展开更多
关键词 辽宁环渤海地区 非均匀下垫面 微气象特征
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2014-2016年四川盆地重污染大气环流形势特征分析
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作者 蒋婉婷 谢汶静 +3 位作者 王碧菡 王式功 龙启超 廖婷婷 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期180-188,共9页
利用2014-2016年四川盆地7个主要城市国家环境空气监测子站资料,结合2015-2016年MICAPS常规气象数据、NECP和ERA Interim再分析资料,统计分析四川盆地细颗粒物(PM2.5)浓度时间分布特征及重污染期间的气象要素和环流背景.结果发现,2014-2... 利用2014-2016年四川盆地7个主要城市国家环境空气监测子站资料,结合2015-2016年MICAPS常规气象数据、NECP和ERA Interim再分析资料,统计分析四川盆地细颗粒物(PM2.5)浓度时间分布特征及重污染期间的气象要素和环流背景.结果发现,2014-2016年四川盆地大气重污染主要发生在冬季,重污染日数分别为41、30和16 d,呈逐年降低的趋势.大气重污染期间,温度廓线出现多层逆温,逆温层大多出现在近地面925 hPa以下和700~600 hPa之间.四川盆地大气重污染主要对应两种环流形势,一种为500 hPa高空盛行西风气流,850 hPa高空等值线稀疏,另一种为四川盆地受到500 hPa高空槽后西北气流控制,地面为弱高压.以上两种环流形势下,四川盆地850 hPa高空附近气压梯度小,污染物不易扩散,导致重污染天气发生.本研究结论可为四川盆地大气重污染预报预警提供科学依据. 展开更多
关键词 四川盆地 重污染 逆温层 环流形势
麻多高寒湿地冻结过程中土壤热通量变化特征分析 预览
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作者 李光伟 文军 +3 位作者 王欣 王作亮 贾东于 陈金雷 《大气科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期719-729,共11页
准确量化高寒湿地下垫面冻结过程中土壤热通量的变化特征,对认识高寒湿地-大气间水热交换过程有重要的科学意义。本文利用中国科学院麻多气候与环境综合观测站2014年5月至2015年5月的观测资料,分析了下垫面冻结过程中土壤热通量变化特征... 准确量化高寒湿地下垫面冻结过程中土壤热通量的变化特征,对认识高寒湿地-大气间水热交换过程有重要的科学意义。本文利用中国科学院麻多气候与环境综合观测站2014年5月至2015年5月的观测资料,分析了下垫面冻结过程中土壤热通量变化特征,探讨了冻结潜热对土壤热通量的贡献。基于温度积分计算土壤热通量的算法,指出在计算冻结过程中的土壤热通量时,需要同时考虑土壤热通量板以上的土壤热贮存及热通量板以上的冻结潜热。研究表明:(1)冻结锋面形成后,锋面所在深度土壤体积含水量迅速降低,锋面以下土壤热通量接近于零,土壤液态水开始冻结,冻结潜热向上穿过热通量板所在土壤层;降水下渗土壤后冻结所释放的潜热能使次日凌晨5 cm深度土壤热通量接近于零。(2)季节性冻结期,凌晨气温较高时穿过5 cm土壤层的向上土壤热通量很小,可能是由表层土壤发生了日冻融循环所致。土壤水释放的冻结潜热使土壤温度波动减弱并维持在冰点附近。高寒湿地下垫面仅在很浅的表层发生日冻融循环,无法通过5 cm土壤温度资料判断下垫面循环出现日期。(3)加入冻结潜热项,土壤热通量的计算值与实测值之间的均方根误差将会从11.5 W m^-2下降到6.2 W m^-2。以上研究结果对认识寒区陆面过程有重要的贡献。 展开更多
关键词 高寒湿地 冻融过程 土壤热通量 冻结潜热
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2014-2017年四川盆地与京津冀地区冬季空气停滞特征及大气质量改善评估对比分析
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作者 欧阳正午 廖婷婷 +7 位作者 陈科艺 罗浩林 陈智海 胡成媛 桂柯 吴佳奇 刘星辉 吴锴 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2353-2361,共9页
对2014-2017年四川盆地和京津冀地区气象数据和污染物浓度数据进行综合评估,在原有全球空气停滞日判别标准基础上发展出本地化空气停滞指数阈值,并以提高两个区域空气质量优良天数为目的建立模型,计算各城市空气停滞发生时PM2.5污染上... 对2014-2017年四川盆地和京津冀地区气象数据和污染物浓度数据进行综合评估,在原有全球空气停滞日判别标准基础上发展出本地化空气停滞指数阈值,并以提高两个区域空气质量优良天数为目的建立模型,计算各城市空气停滞发生时PM2.5污染上限浓度参考值.本研究得出,四川盆地和京津冀地区本地化空气停滞日判别标准分别为地面风速< 2.5 m·s^-1、边界层高度< 500 m和地面风速< 3 m·s^-1、边界层高度< 300 m.四川盆地冬季空气停滞发生频率四周高,中心小,空气停滞对空气质量的影响西部高于东部;京津冀中部和南部空气停滞频率发生高,空气停滞对空气质量的影响呈现显著的南北差异.四川盆地以成都为中心城市群及京津冀中部和南部地区的高污染排放强度和高空气停滞频率导致重污染事件的频发.本文对我国两个冬季重污染高发的区域进行深入研究,更为客观、量化地评估4年来区域空气质量实际改善程度并初步建立空气质量目标管理模型,以期为区域空气质量达标管理提供可靠的科学依据. 展开更多
关键词 空气停滞 PM2.5 京津冀地区 四川盆地 大气质量改善评估
基于GAM模型的四川盆地臭氧时空分布特征及影响因素研究
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作者 胡成媛 康平 +6 位作者 吴锴 张小玲 王式功 王紫潇 欧阳正午 曾胜兰 向卫国 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期809-820,共12页
为研究四川盆地臭氧(O3)时空分布特征及其气象成因,对四川盆地18个城市2015—2016年国控环境监测站点和气象台站数据进行了研究分析.结果表明:2015—2016年四川盆地O3污染愈发严重,高值污染区呈扩张态势,污染区主要位于盆地西部成都、... 为研究四川盆地臭氧(O3)时空分布特征及其气象成因,对四川盆地18个城市2015—2016年国控环境监测站点和气象台站数据进行了研究分析.结果表明:2015—2016年四川盆地O3污染愈发严重,高值污染区呈扩张态势,污染区主要位于盆地西部成都、德阳、资阳、眉山、内江一带和以广安为中心的周边区域.O3浓度有明显的季节变化特征:夏季(110.70±41.52)μg·m-3>春季(95.24±41.23)μg·m-3>秋季(67.58±39.55)μg·m-3>冬季(47.17±41.15)μg·m-3.基于广义相加模型(GAM)分析发现O3浓度与气压、气温、相对湿度、风速、日照时数、降水量间均呈非线性关系,其中日照时数、相对湿度以及气温对四川盆地O3浓度影响较大,而风速、气压以及降水量对O3浓度影响相对较小.通过构建GAM模型对四川盆地18个城市O3污染的主导气象因子进行识别,并对2017年O3浓度进行预测和检验,结果显示GAM模型能较为准确地预测四川盆地各城市O3浓度的变化趋势. 展开更多
关键词 臭氧 四川盆地 时空分布 气象因子 GAM模型 预测
人群的自然和社会属性分类下PM2.5对心血管疾病的影响 预览 被引量:1
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作者 龚天宜 孙兆彬 +1 位作者 张小玲 王式功 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1289-1298,共10页
为了研究人群在自然属性和社会属性分类下的效应修饰作用,利用2005~2011 年北京市大气PM2.5日均浓度、气象要素及循环系统疾病每日死亡人数数据,根据不同年龄、性别及学历将人群分组,采用时间序列的半参数广义相加模型(GAM),定量评价大... 为了研究人群在自然属性和社会属性分类下的效应修饰作用,利用2005~2011 年北京市大气PM2.5日均浓度、气象要素及循环系统疾病每日死亡人数数据,根据不同年龄、性别及学历将人群分组,采用时间序列的半参数广义相加模型(GAM),定量评价大气PM2.5对居民循环系统疾病死亡人数的影响.单污染物模型和多污染物模型结果表明,PM2.5为影响循环系统疾病每日死亡人数的主要大气污染物.北京市空气中PM2.5的浓度每增加10μg/m^3,循环系统疾病总死亡人数增加0.50%(95%CI: 0.36, 0.63).不同人群的易感程度不同,各人群死亡人数的增加范围为0.23~0.71%,女性、60~74岁人群、文盲人群的健康风险相对较高.在文盲人群中,老年(60+)女性占比为66.2%,为了分离社会属性人群分类中可能存在的自然属性因素干扰,本文去除其中老年、女性这两个混杂因素的影响,文盲人群健康风险仍然大于较高学历的人群.年龄和性别因素叠加在学历因素上,可能加大低学历人群的健康风险,对于这部分叠加了自然因素和社会因素双重敏感性的人群应给与重点关注. 展开更多
关键词 不同人群 细颗粒物 心血管疾病 时间序列 效应修饰作用
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藏北高原那曲地区不同下垫面地表粗糙度的变化特征研究
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作者 刘啸然 李茂善 胡文斌 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第2期428-438,共11页
利用2008年、2010年和2012年藏北高原那曲地区MODIS卫星数据和站点大气湍流观测数据,分别应用Massman反演模型和一种确定地表粗糙度的独立方法,计算并分析地表粗糙度的时空变化特征并对反演模型进行验证,分析Z0m存在着明显的季节性变化... 利用2008年、2010年和2012年藏北高原那曲地区MODIS卫星数据和站点大气湍流观测数据,分别应用Massman反演模型和一种确定地表粗糙度的独立方法,计算并分析地表粗糙度的时空变化特征并对反演模型进行验证,分析Z0m存在着明显的季节性变化特征。2—8月伴随冰雪消融与植被生长,Z0m逐渐增大,站点Z0m最大可达4~5cm。9月至次年2月由于高原季风的衰退期等原因,Z0m逐渐减小,站点Z0m减小至1~2cm。异常年份的降雪是Z0m明显低于常年的主要原因。依据Z0m的由小到大可以将下垫面分为冰雪类、稀疏草地类、茂盛草地类、城镇类4类,其中茂盛草地类和稀疏草地类分别占区域62.49%和33.74%,为主要类别,其Z0m年变化分别在2~6cm和1~4cm之间。两种计算方法得出的结论相关性较好,由于平均滑动作用,反演资料较实测计算结果偏小。整体而言,利用卫星数据反演算法计算的Z0m是可行的,并可应用于改进陆面模式参数,提高模式模拟的准确性,能更好的揭示区域的热通量交换。 展开更多
关键词 藏北高原 地表粗糙度 归一化植被指数 MODIS
夏季青藏高原不同层次土壤湿度时空变化特征 预览
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作者 孙夏 范广洲 +1 位作者 张永莉 赖欣 《干旱气象》 2019年第2期252-261,共10页
基于1950—2009年GLDASNoah2.0逐月平均土壤湿度资料,分析了夏季青藏高原各层土壤湿度的时空变化特征。结果表明:(1)夏季青藏高原各层土壤湿度整体上呈自南向北递减的空间分布,但在高原中部地区中层、深层土壤湿度均有一个极值中心。(2... 基于1950—2009年GLDASNoah2.0逐月平均土壤湿度资料,分析了夏季青藏高原各层土壤湿度的时空变化特征。结果表明:(1)夏季青藏高原各层土壤湿度整体上呈自南向北递减的空间分布,但在高原中部地区中层、深层土壤湿度均有一个极值中心。(2)夏季高原中东部地区表层、浅层、中层、深层土壤湿度之间的差值(深层与中层除外)均表现为“上湿下干”的垂直分布,而中部偏西地区各层土壤湿度差值则表现为“下湿上干”的垂直分布。(3)夏季高原各层土壤湿度第一模态均呈现西南—东北反向型分布,且随着深度的增加,零线向东北移。(4)夏季高原主体各层土壤湿度的年际变化特征明显,除深层(呈现不显著增加趋势)外整体均呈现显著下降趋势,前期土壤湿度较高,后期较低。从空间趋势分布来看,除深层土壤湿度在高原中部有增大趋势外,各层土壤湿度变化趋势在高原上均以减小为主。(5)去趋势后,除深层外其他各层土壤湿度最大年际变化幅度在高原中部随着土层的增加而减小,而高原中东部则随土层的增加而增大。 展开更多
关键词 青藏高原 土壤湿度 GLDAS 时空变化
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1979~2015年青藏高原低涡降水特征分析 预览
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作者 全思航 朱克云 +2 位作者 任景轩 张明俊 张杰 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期105-115,共11页
为了研究青藏高原低涡降水长期特征,利用1979~2015年高原低涡数据集、依照高原低涡降水范围,匹配高原各站逐日降水信息,对高原低涡降水特征进行统计分析。结果表明,青藏高原低涡降水量呈上升趋势,大值中心位于西藏那曲地区,呈向东南凸... 为了研究青藏高原低涡降水长期特征,利用1979~2015年高原低涡数据集、依照高原低涡降水范围,匹配高原各站逐日降水信息,对高原低涡降水特征进行统计分析。结果表明,青藏高原低涡降水量呈上升趋势,大值中心位于西藏那曲地区,呈向东南凸出递减分布,并以夏季低涡降水为主,全年和夏季高原低涡降水量与总降水量均存在明显的正相关关系。安多站高原低涡降水呈下降趋势,但对年降水的平均贡献率高达三成;那曲站与托托河站高原低涡降水在总体上却呈上升趋势,递增率分别为0.2mm/a和0.7mm/a,其中那曲低涡频数与低涡降水强度的正相关系数达0.66,而托托河低涡降水占总降水的百分比却呈下降趋势。高原低涡日降水量等级主要以小雨为主,但中雨却是低涡降水量的主要贡献者。趋势分析发现高原低涡降水递增中心位于青海北部,递增率达到0.9mm/a,次中心在西藏西南部雅鲁藏布江沿线地区;同时,高原低涡引发小雨降水基本呈全区一致增加趋势,中心位于西藏东北部和青海西南部地区;中雨降水上升趋势主要集中在西藏西南部、青海地区以及四川西部,其中青海南部存在较为明显上升中心区,下降趋势主要分布在西藏北部和东部。 展开更多
关键词 高原 低涡降水 时空分布 降水量级
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