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2000-2010年北京空气持续污染特征研究

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高原气象 2012年第6期31卷 1675-1681页

作者：王郁侯青中国气象科学研究院北京100081

通过统计分析2000-2010年北京空气质量监测日报,研究了近10年来北京空气持续污染特征。结果表明,近10年来北京的空气质量得到明显改善,空气持续污染日数和质量超标日数均呈下降趋势,但年持续污染日数在年超标日数中所占的比例依然较大,... 详细信息

通过统计分析2000-2010年北京空气质量监测日报,研究了近10年来北京空气持续污染特征。结果表明,近10年来北京的空气质量得到明显改善,空气持续污染日数和质量超标日数均呈下降趋势,但年持续污染日数在年超标日数中所占的比例依然较大,持续污染已成为北京空气污染的一个显著特征。春季是北京持续污染最多的季节,平均每年多达25.4天。夏季是持续污染最少的季节,但是6月麦收期麦秸焚烧常会造成空气持续污染。北京空气持续污染的空间分布形态主要分为沙尘天气影响型、污染累积型和麦收期麦秸焚烧污染型。沙尘天气影响型造成的空气持续污染的空间分布特征表现为整个北京污染都很严重,特别是城区和西南部的污染最严重;污染累积型的持续污染在空间分布上呈"南高北低"型。麦秸焚烧污染型则是人口相对稀疏、农田面积较多的远郊区污染最严重。

关键词：空气持续污染 API值北京

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一次多分叉多接地的空中触发闪电过程

应用气象学报 2010年第1期21卷 95-100页

作者：李俊吕伟涛张义军董万胜郑栋陈绍东邱实王涛刘恒毅陈绿文中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室北京100081 江西省气象台南昌330046 广东省广州市气象局广州510080 解放军理工大学气象学院南京211101

该文分析了2007年广州从化人工引雷试验中,6月30日一次空中触发负极性闪电的光学和电学观测资料,结果表明:此次空中触发闪电的上行正先导和下行负先导分别出现了多个分叉。上行正先导早于下行负先导4.93 ms始发,上行正先导初始阶段的二... 详细信息

该文分析了2007年广州从化人工引雷试验中,6月30日一次空中触发负极性闪电的光学和电学观测资料,结果表明:此次空中触发闪电的上行正先导和下行负先导分别出现了多个分叉。上行正先导早于下行负先导4.93 ms始发,上行正先导初始阶段的二维平均速度为104m/s量级,后增加到105m/s量级。下行负先导经历了3次分叉后分为4个分支接地,其中有两个接地分支一直持续发光到闪电放电结束,观测到下行负先导的二维平均速度为1.69×105m/s。小回击之后上行正先导也出现了多个分支,高速摄像和宽带干涉仪对这些分支的观测结果基本一致。小回击之后,初始长连续电流过程的持续时间为178.6 ms。

关键词：空中触发闪电双向先导多分叉多接地点

双线偏振雷达资料在数值模式中的应用:模拟器的构建

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气象学报 2016年第2期74卷 229-243页

作者：王洪万齐林尹金方丁伟钰中国气象局广州热带海洋气象研究所/中国气象局广东省区域数值天气预报重点实验室中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室

基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率... 详细信息

基于Rayleigh-Gans散射原理构造一个S波段双线偏振雷达模拟器。模拟器考虑了云冰、雪、雨和雹4种水凝物,以水凝物的混合比和数浓度以及水凝物粒子的轴比、相对介电常数、下落倾角为输入量,计算得到水平/垂直偏振反射率因子、差分反射率、比差分相位等偏振量。通过二维理想飑线模拟的试验结果表明,模拟器合理地再现了二维理想飑线系统成熟期的主要偏振特征:雹的反射率较高,差分反射率较低(又称Zdr洞);对流云区的Zdr柱;层云区的反射率和比差分相位的0℃层亮带特征;雨滴反射率与差分反射率因子的"雨线"统计特征。利用该模拟器建立了模式变量和偏振雷达观测的联系,有助于未来将偏振雷达观测资料应用于模式预报效果评估及对流尺度资料同化等方面的研究和应用。

关键词：双线偏振雷达水凝物模拟器云微物理参数化

利用反射率因子垂直廓线填补雷达波束遮挡区的方法研究

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气象科技 2015年第5期43卷 788-793页

作者：杨泷刘黎平王红艳中国气象科学研究院北京100081 成都信息工程学院成都610225

新一代天气雷达很多位于地形复杂的山区,地形遮挡形成观测盲区,严重影响了新一代天气雷达数据的应用效果。利用基于高分辨率地形数据计算的波束遮挡信息,依据反射率因子垂直廓线,由高仰角无遮挡的反射率因子观测数据得到低仰角完全遮挡... 详细信息

新一代天气雷达很多位于地形复杂的山区,地形遮挡形成观测盲区,严重影响了新一代天气雷达数据的应用效果。利用基于高分辨率地形数据计算的波束遮挡信息,依据反射率因子垂直廓线,由高仰角无遮挡的反射率因子观测数据得到低仰角完全遮挡区的数据。以杭州雷达为例,通过直接对比反射率因子值和对比填补前后雷达估算降水效果两种途径检验了填补效果,结果表明:填补与观测"真值"有很好的一致性,填补后降水估算效果优于填补前。本文提出一种填补低仰角完全遮挡区的方法,适用于均匀性降水系统。

关键词：天气雷达波束遮挡反射率因子垂直廓线完全遮挡区

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江苏台风龙卷环境条件与雷达关键特征分析

气象 2022年第2期48卷 190-202页

作者：慕瑞琪徐芬孙康远李峰王易江苏省气象台南京210044 南京气象科技创新研究院南京210009 中国气象局交通气象重点开发实验室南京210009 中国气象局气象探测中心北京100081

利用常规观测、自动站、多普勒天气雷达以及美国环境预报中心的全球再分析资料,分析江苏2007—2018年间的台风龙卷活动时空分布特征、龙卷产生的环境条件及多普勒雷达关键特征,并与广东台风龙卷相应特征进行对比。结果表明:江苏台风龙... 详细信息

利用常规观测、自动站、多普勒天气雷达以及美国环境预报中心的全球再分析资料,分析江苏2007—2018年间的台风龙卷活动时空分布特征、龙卷产生的环境条件及多普勒雷达关键特征,并与广东台风龙卷相应特征进行对比。结果表明:江苏台风龙卷与过去相比发生频次有所增加,主要集中在7—8月,且主要发生于午后的16—20时;比起广东台风龙卷多发生于台风登陆后的24 h以内,江苏台风龙卷多发生于登陆24 h之后,位于台风中心的东北象限,多集中于江淮中部以及西北部地区;低空急流输送充足的水汽和不稳定能量,为龙卷的发生提供了有利的环境条件,地面辐合线是龙卷发生发展的重要系统;江苏和广东龙卷均发生在对流不稳定能量不大、抬升凝结高度较低、深层(0~6 km)和低层(0~1 km)垂直风切变较大以及风暴相对螺旋度较大的环境下,但从均值来看,广东龙卷的对流有效位能和对流抑制能更小,抬升凝结高度更低,具有更大的深层(0~6 km)和低层(0~1 km)垂直风切变,且风暴相对螺旋度较小;江苏台风龙卷单体约有2/3伴随龙卷涡旋特征(TVS),产生强龙卷的雷暴单体生命期同时伴随有中气旋和TVS特征。当TVS的最低仰角速度差超过23 m·s^(-1)时,更易产生强龙卷。与广东台风龙卷TVS关键特征量对比显示,江苏地区产生龙卷的TVS最低仰角速度差和最大切变值均偏小(最大切变值为广东的1/3)。

关键词：台风龙卷环境条件雷达特征

基于EOF迭代的自动气象站气温观测资料修复方法

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大气科学 2022年第2期46卷 406-418页

作者：沈王彬李昕秦正坤张冰南京信息工程大学大气科学学院南京210044 南京信息工程大学资料同化研究与应用联合中心南京210044 南京气象科技创新研究院/江苏省气象科学研究所南京210009

全国目前已经建成了近7万个自动气象观测站点,然而自动气象站观测资料一直存在资料质量较低的问题,大量错误资料的存在极大影响了其在气象研究中的应用,因此对错误观测的数据进行准确的修复是一项重要工作。本文利用2019年12月1日00:00... 详细信息

全国目前已经建成了近7万个自动气象观测站点,然而自动气象站观测资料一直存在资料质量较低的问题,大量错误资料的存在极大影响了其在气象研究中的应用,因此对错误观测的数据进行准确的修复是一项重要工作。本文利用2019年12月1日00:00至7日23:00(北京时),共168个时次的地面自动站温度观测资料,在利用EOF(Empirical Orthogonal Function)质量控制方法识别异常观测资料的基础上,提出了一种基于迭代EOF分析方法的错误资料修复方法。通过理想修复试验的精度分析表明,新修复方法能够很好地修复错误的地面自动站观测气温,修复方法的误差约为0.48°C。而基于Cressman插值等这一类依赖单点观测信息进行修复的方法更容易受到小尺度信号干扰而引入非自然观测信息,对地面温度的修复误差可以达到1.55°C。实际的修复结果分析也证明新修复方法充分利用了EOF分析方法的时空分离作用和模态正交性特点,通过迭代方法逐步消除错误资料的影响,从而获得了与周边观测资料有更好时空连续性的修复结果。

关键词：自动气象站地面温度经验正交函数分解

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北太平洋海表温度及各贡献因子的变化

海洋学报 2013年第1期35卷 63-75页

作者：刘珊王辉姜华金啟华中国气象科学研究院北京100081 国家海洋环境预报中心北京100081

采用1958年1月至2007年12月SODA海洋上层温度的月平均资料,基于海温变化方程和统计分析方法,分析了北太平洋海表面温度(SST)异常特征及各局地因子贡献比例的变化。结果表明,伴随着1976/1977风场最强中心位置的南北移动,形成了两个北太平... 详细信息

采用1958年1月至2007年12月SODA海洋上层温度的月平均资料,基于海温变化方程和统计分析方法,分析了北太平洋海表面温度(SST)异常特征及各局地因子贡献比例的变化。结果表明,伴随着1976/1977风场最强中心位置的南北移动,形成了两个北太平洋SST年际-年代际变化的异常中心:一个是位于30°N附近的副热带海盆内区,SST异常主要受风应力强度的主导;一个是位于40°N附近的副热带和副极地环流交汇区,SST异常主要受风应力旋度的位置即风场位置的影响。在副热带海盆内区,最强降温发生在1978—1982年,SST异常的主要局地贡献因子为海表热通量和经向平流,二者所占比例和约为50%～60%,均为同相增温或降温作用,余项所占比例约为20%～50%。在副热带和副极地环流交汇区,海盆内区和西部边界区的SST异常的跃变时间同为1975年,但是内区的垂直混合项的跃变时间早于西部5年左右。SST异常的主要贡献因子为海表热通量和经向平流,但在1983—1988年海温强降温期间,经向平流项贡献大于海表热通量项的贡献。两个区域的垂直混合项均为降温贡献,虽然量值小却显示出很强的年代际变化信号。平流项中经向平流最大,垂直平流最小。

关键词：北太平洋 SST 平流热通量

1981—2010年长江中下游地区单季稻生殖生长期对气候变化和技术进步的响应

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作物学报 2023年第5期49卷 1305-1315页

作者：刘二华周广胜武炳义宋艳玲何奇瑾吕晓敏周梦子中国气象科学研究院北京100081 复旦大学大气科学研究院上海200439 中国气象科学研究院与郑州大学生态气象联合实验室河南郑州450001 中国农业大学资源与环境学院北京100193

作物生殖生长期长度与作物产量和品质密切相关。为深入探究作物生殖生长期长度(reproductive growth period lengths,RGLs)对气候变化和技术进步的响应,基于1981—2010年长江中下游地区单季稻生殖生长期和气象数据,量化不同RGLs (孕穗... 详细信息

作物生殖生长期长度与作物产量和品质密切相关。为深入探究作物生殖生长期长度(reproductive growth period lengths,RGLs)对气候变化和技术进步的响应,基于1981—2010年长江中下游地区单季稻生殖生长期和气象数据,量化不同RGLs (孕穗期—抽穗期(booting to heading,BDHD)、抽穗期—乳熟期(heading to milking,HDMS)、乳熟期—成熟期(milking to maturity,MSMD)和孕穗期—成熟期(booting to maturity,BDMD))对平均温度(mean temperature,TEM)、累积降水量(cumulative precipitation,PRE)和累积日照时数(cumulative sunshine duration,SSD)的敏感性,并分离气候变化和技术进步对不同RGLs的影响。结果表明,1981—2010年长江中下游地区单季稻BDMD呈延长趋势(0.24d a^(–1)),其中,HDMS延长趋势最明显(0.16 d a^(–1))。气候因子中高温和寡照不利于单季稻不同RGLs延长,其中,TEM对BDHD、HDMS和MSMD变化趋势的平均相对贡献分别为–50.0%、–50.7%和–21.9%,SSD对BDHD、HDMS和MSMD变化趋势的平均相对贡献分别为–47.2%、–48.7%和–67.6%。技术进步弥补了气候变化对不同RGLs变化趋势的不利影响。研究表明,技术进步可能是当前单季稻稳产高产和趋利避害的主要手段,未来可以采用较长生殖生长期和耐热性品种来适应持续的气候变化。

关键词：单季稻气候变化生殖生长期技术进步

增温背景下克氏针茅枯黄期物候对降水响应的光合生理机制

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应用生态学报 2021年第3期32卷 845-852页

作者：王思琪周广胜周梦子吕晓敏周莉汲玉河中国气象科学研究院固城生态与农业气象试验站北京100081 郑州大学地球系统科学与技术研究院生态气象联合实验室郑州450001 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

基于红外线辐射增温与控水相结合的原位模拟试验资料,分析了克氏针茅(Stipa krylovii)枯黄期对水热变化响应的光合生理机制。结果表明:增温背景下降水是枯黄期的主要影响因子,增水(减水)导致枯黄始期和枯黄盛期的发生时间均延迟(提前),... 详细信息

基于红外线辐射增温与控水相结合的原位模拟试验资料,分析了克氏针茅(Stipa krylovii)枯黄期对水热变化响应的光合生理机制。结果表明:增温背景下降水是枯黄期的主要影响因子,增水(减水)导致枯黄始期和枯黄盛期的发生时间均延迟(提前),枯黄期持续时间均延长,减水处理对枯黄期持续时间的延长作用更显著。增温背景下,降水变化显著影响枯黄期的生理生态特性,且在枯黄始期最为显著,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)羧化的最大速率(Vc max)、RuBP再生能力的最大速率(Jmax)均与降水量呈显著正相关。通径分析表明,克氏针茅枯黄期的光合生理机制因水热变化的不同而异。当前环境条件下,枯黄期物候变化的主要影响因子是Jmax,主要限制因子是Vc max。未来暖干和暖湿气候下枯黄期物候变化的主要影响因子均是Vc max;但在暖干气候下主要限制因子为Jmax,而在暖湿气候下则无限制因子。这表明克氏针茅枯黄期物候的变化取决于气候环境条件变化对其光合能力的影响。

关键词：物候降水温度光合生理机制克氏针茅