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多尺度视角下广东地区近地面臭氧的时空分异特征及驱动因素

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中国环境科学 2024年

作者：余锐步巧利陈辰麦博儒孙丽颖江铭诺邓若钊查进林符传博海南省气象科学研究所广东省遂溪县气象局中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省气象数据中心广州市增城区气象局云南大学地球科学学院广东省环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站佛山市南海区气象局佛山市气象局

鉴于近地面臭氧(O3)浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征，本研究基于2015—2022年广东地区O3监测数据和同期气象资料，利用围绕中心点分割(Partitioning Around Medoi聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(Generali... 详细信息

鉴于近地面臭氧(O3)浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征，本研究基于2015—2022年广东地区O3监测数据和同期气象资料，利用围绕中心点分割(Partitioning Around Medoi聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(Generalized Additive Model，GAM)等手段，探讨了不同区域多时间尺度O3浓度的变化特征及驱动因素.结果表明：(1)广东地区近地面O3存在跨行政区划的区域性特征，通过对O3数据聚类分析可以划分出8个子区域;(2)O3浓度时间序列经尺度分离后，短期分量对总方差贡献最大，其次为季节分量;(3)气象因子与O3浓度变化的关系受到时间尺度和区域差异的影响;(4)经气象调整后的O3峰值浓度序列大多在2016年或者2017年后呈现下降的态势，珠三角地区是O3污染的突出区域，由不利气象条件和人为排放共同引起;(5)O3浓度时间序列的长期分量大多呈现波动上升的趋势，人为排放虽然是O3浓度的主要贡献，但气象条件才是驱动O3浓度变化的主导因素.本研究结果进一步提示O3污染防控工作需要因时因地制宜，建立基于气象状况变化的前体物减排预案对O3污染防控具有重要意义.

关键词：臭氧多尺度气象调整聚类分析时空分异特征

2022年6月19日广东佛山龙卷的双极化相控阵雷达特征

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热带气象学报 2024年第2期40卷 297-312页

作者：植江玲白兰强黄先香蔡康龙张晶晶李兆明黄舒婷佛山市龙卷风研究中心/中国气象局龙卷风重点开放实验室广东佛山528000 中国气象局气象探测工程技术研究中心四川成都610225

利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有... 详细信息

利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有效位能、低抬升凝结高度和强垂直风切变等有利于超级单体龙卷发生发展的热力和动力条件;低空风暴相对螺旋度、超级单体复合指数和强龙卷指数的显著增强对超级单体龙卷的发生有较好指示意义。具有高时空分辨率的佛山南海X波段双极化相控阵雷达探测到了龙卷母体微型超级单体的发展过程和龙卷涡旋的演变特征:对流单体在前侧低层入流的加强下逐渐形成钩状回波和反射率弱回波空洞;中气旋首先在2.5 km附近高度形成后向低层伸展,随着后侧下沉气流的加强,低层涡旋旋转增强,当低层中气旋旋转速度超过22 m·s^(-1)(强中气旋)且直径紧缩至1.5 km以内时,龙卷即将触地,龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)出现是龙卷触地的主要特征,龙卷发生在反射率弱回波空洞、TVS和TDS附近。

关键词： X波段双极化相控阵雷达超级单体龙卷龙卷涡旋特征龙卷碎片特征反射率弱回波空洞

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连南大叶茶气候适应性分析

农业灾害研究 2024年第2期14卷 133-135页

作者：姜涛廖水和李少远何彬广东省连南瑶族自治县气象局广东连南511500 广东省阳山县气象局广东阳山513138 广东省连州市气象局广东连州513400

目的:为探究连南大叶茶气候适应性及生长发育与气象要素关系,为连南茶叶生产布局及高品质栽培提供参考。方法:选取1981—2020年国家基准气象逐日观测资料和连南瑶族自治县区域自动站监测数据,分析气温、积温、日照时数、降水量、空气相... 详细信息

目的:为探究连南大叶茶气候适应性及生长发育与气象要素关系,为连南茶叶生产布局及高品质栽培提供参考。方法:选取1981—2020年国家基准气象逐日观测资料和连南瑶族自治县区域自动站监测数据,分析气温、积温、日照时数、降水量、空气相对湿度等气象要素和灾害性天气对连南大叶茶生长的影响。结果:连南年平均气温为18.5~20.6℃,年积温(≥10℃)为6357.8~7239.4℃·d,平均日照时数为1459.8 h,年降水量为1757.0 mm,空气相对湿度为72.4%~85.1%,热量、光照和降水条件满足茶叶生长需求,且多处于适宜区间,低温阴雨和高温等气象灾害发生频次和程度对茶叶的影响总体不大。连南生产大叶茶气候条件优异。

关键词：连南茶叶大叶茶气象适应性

广东省清远市PM_(2.5)污染天气分型及污染潜在源区分析

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环境监控与预警 2024年第2期16卷 39-45,65页

作者：李路遥保鸿燕李婷苑范雨鑫张靖彬涂鑫广东省清远市气象局广东清远511500 广东省环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站广东广州510275 广东省生态气象中心广东广州510145

利用2016—2021年清远市逐时空气质量监测数据和相关气象资料,基于统计分析、主观天气分型方法和后向轨迹模式(HYSPLIT),归纳总结粤北代表城市清远市在不同细颗粒物(PM_(2.5))污染天气分型下的气象要素特征及污染潜在源区特征,为大气污... 详细信息

利用2016—2021年清远市逐时空气质量监测数据和相关气象资料,基于统计分析、主观天气分型方法和后向轨迹模式(HYSPLIT),归纳总结粤北代表城市清远市在不同细颗粒物(PM_(2.5))污染天气分型下的气象要素特征及污染潜在源区特征,为大气污染精细化防控提供有效参考。结果表明:在日均风速清远市易出现PM_(2.5)污染。变性高压脊型、脊后槽前型、冷锋前型、弱冷高压脊型、高压底后部型、台风外围型是造成清远市PM_(2.5)污染的典型天气型,其中PM_(2.5)重度污染均出现在秋、冬季弱冷高压脊型控制下;变性高压脊型下出现PM_(2.5)轻度和中度污染的频率最高;脊后槽前型是清远市春季PM_(2.5)污染的主要天气型;冷锋前型、高压底后部型和台风外围型下的PM_(2.5)污染程度较轻。加剧清远市PM_(2.5)污染的主要气流轨迹为弱偏南气流和南北气流辐合,当弱偏南气流控制时,污染潜在源区主要位于清远市辖区及广州、佛山、东莞、江门等珠三角城市;当南北气流辐合时,潜在源区主要位于清远市南部、韶关及珠三角,南岭山脉阻挡作用削弱了偏北方向长距离输送的PM_(2.5)污染。

关键词：细颗粒物清远市主观天气分型后向轨迹模式潜在源区

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靶向短信在广州突发事件应急服务中的应用

气象水文海洋仪器 2024年第5期41卷 120-123页

作者：石伟伟高亭亭黎洁仪田良钰庄智扬张毅广州市突发事件预警信息发布中心广州511430 佛山市高明区气象局佛山528500

文章介绍了广州靶向短信业务的概况,列举了其在宣传提示、自然灾害、公共卫生事件和社会安全事件等不同场景下的应用实例;对20192022年广州执行的96次靶向预警任务进行了分析,指出暴雨类场景发布频次最多,这得益于提前制定的明确可执行... 详细信息

文章介绍了广州靶向短信业务的概况,列举了其在宣传提示、自然灾害、公共卫生事件和社会安全事件等不同场景下的应用实例;对20192022年广州执行的96次靶向预警任务进行了分析,指出暴雨类场景发布频次最多,这得益于提前制定的明确可执行的发布标准及内容模板;指出了提前建立各发布场景下的发布标准及内容模板是亟待解决的问题;提出了靶向短信在实际应用中存在的如运营商服务器资源限制和短信收到率等问题,并建议在开展相关业务前进行考察。希望这些分析和建议能为其他部门或地区开展靶向预警短信业务提供参考,也为进一步发挥靶向短信在防灾减灾和突发事件应对中的作用提供思路和探索的方向。

关键词：突发事件靶向短信应急服务

基于Himawari和FY4卫星实时监测森林火灾蔓延初探

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森林防火 2024年第2期42卷 1-8页

作者：赵文化张月维石艳军曾庆峰梁晓艾张志坤广州气象卫星地面站广东广州510640 广东省林业局林火监测中心广东广州510173 华南理工大学出版社广东广州510641 广东省云浮市气象局广东云浮527200

探讨了新一代静止气象卫星在森林火灾蔓延速度测量中的应用潜能。Himawari-AHI和FY4-AGRI传感器10 min和5 min高时间分辨率观测数据为实时监测森林火灾蔓延速度(Fire Spread Rate,FSR)创造了有利条件。卫星遥感2 km空间分辨率观测下,绝... 详细信息

探讨了新一代静止气象卫星在森林火灾蔓延速度测量中的应用潜能。Himawari-AHI和FY4-AGRI传感器10 min和5 min高时间分辨率观测数据为实时监测森林火灾蔓延速度(Fire Spread Rate,FSR)创造了有利条件。卫星遥感2 km空间分辨率观测下,绝大部分森林火灾火场蔓延变化周期大于12 min,说明新一代静止气象卫星观测数据有能力追踪测量森林火灾蔓延动态。本文提出一种基于Himawari-AHI和FY4-AGRI传感器的森林火灾蔓延速度测量算法,案例研究结果表明:该算法能够以较高精度给出近实时火场蔓延线速度和面积速度,线速度结合面积速度可以完整地描述火场整体蔓延趋势。蔓延算法可为林火蔓延预报研究提供一种实测数据源。

关键词：静止气象卫星卫星遥感森林火灾蔓延监测测量算法

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东莞市臭氧污染的关键气象因子及其阈值分析

海峡科学 2024年第7期 28-33页

作者：罗栩羽张劲梅饶小强孙启斌莫伟强广东省东莞市气象局广东东莞523086 东莞市城市生态环境气象工程技术研究中心广东东莞523086

利用2017—2021年东莞市臭氧浓度资料和常规地面气象观测资料,通过相关性和差异性分析确定臭氧污染关键气象因子,并用类差最大值阈值分割方法来确定污染阈值。结果表明,14时与02时气温差值≥5.8℃、14时平均相对湿度≤61%、14时平均气温... 详细信息

利用2017—2021年东莞市臭氧浓度资料和常规地面气象观测资料,通过相关性和差异性分析确定臭氧污染关键气象因子,并用类差最大值阈值分割方法来确定污染阈值。结果表明,14时与02时气温差值≥5.8℃、14时平均相对湿度≤61%、14时平均气温≥27.9℃、日平均风速≤1.9 m/s、14时平均风速≤2.2 m/s、无降水、午间14时前后出现西风或12—18时风向从东北风转偏南风,均有利臭氧污染的发生。采用指标叠套法构建臭氧污染气象风险指数(OPMRI),利用2022年数据进行检验发现,OPMRI对臭氧超标有良好的指示作用,可为臭氧污染防治决策提供科学依据。

关键词：臭氧污染气象因子阈值东莞市

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佛山臭氧浓度预报方程的建立与应用

环境科学 2022年第10期43卷 4316-4326页

作者：陈辰洪莹莹谭浩波司徒淑娉程银琳步巧利吴蒙潘巧英佛山市气象局佛山528000 广东省环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站广州510275 珠三角环境气象预报预警中心广东省生态气象中心广州510640 广东省佛山生态环境监测站佛山528000

臭氧作为大气中的二次污染物,其形成和变化复杂,臭氧预报更是当下空气污染治理的难题之一.通过分析2014~2017年佛山地区近地面O_(3)浓度与高低层气象要素的关系,建立了佛山O_(3)浓度预报方程,并进行了检验和应用.结果表明,佛山近地面O_... 详细信息

臭氧作为大气中的二次污染物,其形成和变化复杂,臭氧预报更是当下空气污染治理的难题之一.通过分析2014~2017年佛山地区近地面O_(3)浓度与高低层气象要素的关系,建立了佛山O_(3)浓度预报方程,并进行了检验和应用.结果表明,佛山近地面O_(3)的变化与高低层气象要素关系密切,气温和日照时数等气象要素与O_(3)浓度呈显著正相关,相对湿度、总(低)云量和风速等与其呈负相关;高浓度O_(3)污染发生的气象条件为小风速、晴间少云、低相对湿度、较长的日照时间和较高的温度,高浓度O_(3)潜势指数(HOPI)和风向指数(WDI)的定义可以较好地衡量O_(3)污染气象条件的好坏;综合考虑HOPI和不同高度WDI等13种气象要素,采用多指标叠套和多元逐步回归建立了佛山地区臭氧浓度预报方程;利用2018年资料检验发现,模拟值与实测值二者的相关系数R可达0.82,预报方程具有良好的拟合效果和可预报性.

关键词：臭氧(O_(3)) 臭氧预报气象因子风向指数多元回归

基于微波辐射计分析低能见度的液态含水量特征

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中国环境科学 2018年第10期38卷 3673-3682页

作者：廖碧婷黄俊邓雪娇王春林王四化黄晓云孙道东广州市黄埔区气象局广东广州510530 广州市气候与农业气象中心广东广州511430 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510080

利用广州国家基本气象站2013年11月~2014年4月的能见度(Vis)、相对湿度(RH)、微波辐射计液态含水量(LPR)小时资料和云资料,分析了广州地区能见度的时间变化,以及低能见度时液态含水量变化特征.结果表明广州地区Vis90%出现,Vis>5km在RH>... 详细信息

利用广州国家基本气象站2013年11月~2014年4月的能见度(Vis)、相对湿度(RH)、微波辐射计液态含水量(LPR)小时资料和云资料,分析了广州地区能见度的时间变化,以及低能见度时液态含水量变化特征.结果表明广州地区Vis90%出现,Vis>5km在RH>95%区间出现频率为0,Vis>15km在RH>90%的出现频率为0;低能见度事件出现的频率高低顺序依次为早>晚>中,与相应时段低空LPR的平均值高低一致,说明低能见度事件与低空大气中高液态含水量存在一定的正相关;当Vis95%接近饱和且出现高浓度的颗粒物,说明广州地区低能见度(Vis?1km)应为雾霾混合情景.表明只有联合利用微波辐射计的液态含水量、相对湿度与颗粒物浓度等要素变化特征的综合分析才能为雾、雾霾混合与霾现象分辨提供一定的参考.

关键词：低能见度液态含水量雾霾