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辽宁地区飑线特征和形成条件

气象 2024年第7期50卷 791-803页

作者：蒋超陈传雷张凯班伟龙杨磊曹世腾陈宇辽宁省气象灾害监测预警中心沈阳110166 辽宁省气象服务中心沈阳110166 沈阳市气象局沈阳110180

应用2015—2020年5—9月辽宁地区的雷达组合反射率拼图产品,在制定飑线识别标准的基础上,识别出36次飑线过程,在总结飑线时空分布等特征的基础上,得到了不同组织特征下的辽宁飑线环境特征条件。结果表明,辽宁西北部及赤峰市区至敖汉旗... 详细信息

应用2015—2020年5—9月辽宁地区的雷达组合反射率拼图产品,在制定飑线识别标准的基础上,识别出36次飑线过程,在总结飑线时空分布等特征的基础上,得到了不同组织特征下的辽宁飑线环境特征条件。结果表明,辽宁西北部及赤峰市区至敖汉旗一带是影响辽宁地区飑线形成频率最大的区域,其次为渤海西部到渤海海峡海面,形成频率最小的区域为河北东部的唐山、秦皇岛沿山一线。绝大多数的飑线过程出现在6—8月,5月出现的最少。飑线主要形成于12—21时,而14—17时为出现飑线的集中时段。飑线的长度介于114~273 km,最大反射率为65 dBz,平均生命史为3.2 h,平均移动速度为59.4 km· h^(-1) (16.5 m·s^(-1))。辽宁地区的飑线过程33.3%为断线型,19.4%为后部生成型,36.1%为碎块型,11.1%为层云嵌入型。主要组织形式是层状云尾随型(TS)、平行层状云型(PS)及层状云超前型(LS),LS出现次数较少。55.6%的飑线以反转断线形式消散,8.3%的以收缩线型消散,36.1%的以颠倒破碎面型形式消散。辽宁地区飑线形成环流形势中冷涡前部型最常见,其次为低槽前部型;比较特有的飑线形成环流形势为冷涡后部型,占比为16.7%。每个环流型的对流有效位能和下沉对流有效位能都呈“双1000”的特征,不同的环流型在水汽、层结不稳定、垂直风切变等物理量的特征都各有不同。

关键词：飑线统计分析形成条件

基于多源数据的巢湖蓝藻水华时空分布及驱动因素分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2694-2706页

作者：金晓龙邓学良戴睿徐倩倩吴月范裕祥合肥市气象局合肥230041

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发... 详细信息

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发展基本规律,利用巢湖水上综合观测平台和卫星遥感等多源数据,获得2015~2020年水体中藻密度和水华面积的时空分布信息,并采用基于增强回归树的机器学习算法,定量评估不同阶段各环境因子对蓝藻水华影响的重要程度及相互作用关系.结果表明:(1)巢湖蓝藻水华表现出较大的季节变化特征,蓝藻细胞在春季开始复苏,主要在巢湖西半湖和沿岸地区形成轻度水华,水体藻密度在夏、秋季达到最大,该季节发生中等程度以上的水华频率较高.(2)非暴发期间,巢湖藻密度变化受物理和化学因素影响较大,二者对解释藻密度方差变化的贡献率可达80.3%,水体中高浓度溶解氧、弱碱性pH值(7.2~7.6)和适宜水温(3℃)是藻类细胞生长繁殖的有利环境条件,巢湖蓝藻水华首次暴发一般在气温稳定通过7℃初日11 d前后出现.(3)暴发期内,巢湖蓝藻水华发生主要受藻类生物量和气象条件的综合影响,气温、藻密度、日照时数和风速的累计贡献率为95%,各因子均存在一个有利于蓝藻水华发生的最适区间.多因子交互作用分析结果显示,在水体藻密度大、气温适宜和微风的综合作用下,巢湖蓝藻水华发生概率较高.上述研究成果分析和揭示了不同阶段巢湖蓝藻水华的时空分布特征及其主导影响因子,可为巢湖蓝藻水华防控和预测、预警提供科学依据.

关键词：蓝藻水华时空变化巢湖影响因素驱动分析

干旱条件下施氮对春玉米生长发育、产量及籽粒品质的影响

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生态学杂志 2024年

作者：李鸣钰陈妮娜米娜张淑杰陈明欣单楠张巍中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁省人工影响天气办公室辽宁省农业气象灾害重点实验室辽宁省气象局财务核算中心沈北新区气象局

为明确干旱条件下施氮对春玉米生长发育、产量和籽粒品质的影响，以“丹玉405”为试验材料，在春玉米拔节和抽雄两个关键发育期开展中度干旱胁迫（相对湿度45%±5%）与120、240和270 kg·hm-2的氮添加交互试验，分析春玉米生长发育、产... 详细信息

为明确干旱条件下施氮对春玉米生长发育、产量和籽粒品质的影响，以“丹玉405”为试验材料，在春玉米拔节和抽雄两个关键发育期开展中度干旱胁迫（相对湿度45%±5%）与120、240和270 kg·hm-2的氮添加交互试验，分析春玉米生长发育、产量结构、籽粒品质对干旱和施氮交互作用的响应。结果表明：与水分适宜无施氮的对照处理相比，拔节期干旱条件下施氮导致春玉米株高、果穗长、秃尖比、氨基酸、粗蛋白相对增加，叶面积指数、生物量、果穗粗、百粒重、理论产量、籽粒含水量、脂肪、淀粉相对降低；抽雄期干旱条件下，施氮对春玉米各指标影响与拔节期处理基本一致，但果穗长呈现相对降低；与拔节期干旱下施氮处理相比，抽雄期各处理导致叶面积指数、秃尖比、籽粒含水量、脂肪、淀粉、氨基酸、粗蛋白增加，分别平均增加18.5%、116.7%、4.9%、8.6%、1.4%、8.8%、28.0%，株高、生物量、果穗长、果穗粗、百粒重、理论产量降低，分别平均降低2.9%、2.4%、20.1%、7.7%、4.3%、40.8%；干旱条件下，随着施氮量增加，各处理株高、生物量、果穗长、秃尖比、籽粒含水量、淀粉整体呈增加的趋势，叶面积指数、果穗粗、百粒重、理论产量、脂肪、氨基酸、粗蛋白整体呈下降趋势；春玉米产量要素与籽粒品质呈负相关，干旱条件下施氮处理对玉米产量有抑制作用，但却使籽粒品质有一定的提升。研究结果可为辽宁春玉米的生产管理和逆境调控提供科学依据。

关键词：干旱施氮生长发育产量结构籽粒品质

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一次弱天气背景下浙江局地暖区暴雨成因分析

气象 2024年第2期50卷 170-180页

作者：沈晓玲冯博李锋徐一平浙江省绍兴市气象局绍兴312000 浙江省绍兴市柯桥区气象局柯桥312030 浙江省诸暨市气象局诸暨311800

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热... 详细信息

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热带高压之间东南气流的维持,为暴雨区提供充沛的水汽来源,925 hPa超低空偏南风急流的加强有利于低层增温增湿,不稳定层结加剧,暴雨区位于急流轴左侧;整层高湿背景及较低的自由对流高度导致的弱抬升条件就能触发对流,中高层气旋性辐合旋转加强使暴雨加强,较厚的暖云层有利于提高降水效率;地面中尺度辐合带的生成激发了初始对流,其维持和加强不断激发对流云团生成,产生列车效应,导致暴雨形成。龙门山小尺度地形有利于东南气流在迎风坡强迫抬升,对流加强,且垂直速度的发展程度与地形有较好的对应关系,地形高度越高,激发的垂直速度越强。

关键词：暖区弱天气背景超低空急流地形

滇中地区不同影响系统下3次短时强降水过程的大气环境特征和雷达特征分析

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高原气象 2024年第1期43卷 166-183页

作者：周泓闵颖许彦艳纳丽佳业红伟云南省玉溪市气象局云南玉溪653100 云南省气象局气象台云南昆明650034 云南省普洱市气象局云南普洱665000

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的... 详细信息

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的结构、形状、演变的基本特征。结果表明:3次短时强降水过程影响系统差异主要在于500 hPa天气系统不同,700 hPa都有切变线影响,但是形成原因各异,地面均有辐合线或弱冷锋配合。3次过程的环境条件在不稳定层结、近地层水汽、垂直风切变方面与中国其他地区短时强降水发生的环境条件具有一致性,但是在大气整层可降水量、对流有效位能、SWEAT指数等方面存在明显差异。对流回波的形状有点状回波、块状回波、带状回波、絮状回波等。对流风暴分为高质心型、低质心型以及混合型;短时强降水有单独出现某种对流风暴类型的阶段,也有多种对流风暴类型同时出现的阶段;CAPE值和SWEAT指数与对流风暴类型具有一定的相关关系。强回波剖面呈柱状结构或者塔状结构,35 dBz强回波接地,而没有悬垂特征。短时强降水多产生于长时间停滞型或移动缓慢型的对流回波,还有部分短时强降水产生于“列车效应”中。短生命周期的单体生消形成的短时强降水持续时间绝大部分在1 h以内,但是单体合并组织和反复生消或者“列车效应”形成的短时强降水持续时间常在1~3 h。高质心型对流风暴产生的瞬时雨强可达10 mm·(5min)-1以上,低质心型和混合型对流风暴可产生的雨强范围较大,大多在3~10 mm·(5min)-1,少数也可达到10 mm·(5min)-1以上。

关键词：短时强降水环流形势大气环境条件雷达回波特征

典型工业负荷参与频率响应的最优申报容量确定及其控制策略设计

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电力建设 2024年第9期45卷 89-99页

作者：贾依霖郝睿郭力滔高雷孙永超李卫东辽宁省电力有限公司鞍山供电公司辽宁省鞍山市114000 大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024

作为负荷侧的潜力控制资源,典型工业负荷可有效弥补由于常规机组被新能源替代所导致的系统频率响应(frequency response, FR)能力缺失。然而由于其能力与运行工况密切相关,故需要对其能力进行准确刻画,并据此确定参与调频服务的最优申... 详细信息

作为负荷侧的潜力控制资源,典型工业负荷可有效弥补由于常规机组被新能源替代所导致的系统频率响应(frequency response, FR)能力缺失。然而由于其能力与运行工况密切相关,故需要对其能力进行准确刻画,并据此确定参与调频服务的最优申报调节容量。结合我国调频辅助服务技术规定,提出了典型工业负荷在系统大功率缺失场景下参与频率响应控制的基本原则;考虑奖惩风险,构建了相应的最优申报调节容量优化模型;以年为时间尺度,提出了其参与频率响应的随机生产模拟方法;针对其运行特性,设计了参与频率响应的实时控制策略。仿真算例表明:所提方法能准确模拟工业负荷的生产过程,合理实现工业负荷的运行控制,优化所得到的申报容量为风险意义下的最佳值。

关键词：频率响应(FR) 典型工业负荷最佳申报容量随机生产模拟模糊评价理论

燃气-蒸汽联合循环发电系统高级(火用)经济性分析

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发电技术 2024年第5期45卷 941-950页

作者：吕嘉伟霍兆义刘峰谢宁王文静辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁省鞍山市114051

【目的】基于(火用)经济发展而来的高级(火用)经济分析方法,能够细化拆分系统组件的经济成本,深入探究经济成本形成的内在原因。【方法】在结合高级(火用)分析的基础上,采用高级(火用)经济分析法将燃气-蒸汽联合循环发电系统中各组件的... 详细信息

【目的】基于(火用)经济发展而来的高级(火用)经济分析方法,能够细化拆分系统组件的经济成本,深入探究经济成本形成的内在原因。【方法】在结合高级(火用)分析的基础上,采用高级(火用)经济分析法将燃气-蒸汽联合循环发电系统中各组件的成本拆解为内源性成本、外源性成本、可避免成本和不可避免成本,并对此进行计算。【结果】在设计工况下,联合循环发电系统中燃烧室的可避免(火用)损最大,为28.41 MW,占燃烧室(火用)损的26.55%。基于计算结果,对透平提出了不同的改进措施,降低了系统内源性和外源性(火用)损。系统中(火用)耗散成本占比最大的是内源性可避免部分,底循环改进优先级最高的是高压缸,其次是低压缸。联合循环发电系统中年度化成本外源性占比为80.59%,其中外源性可避免部分占比40.04%。【结论】研究成果可为系统提供多方面能效评价角度和优化成本的改进方向。

关键词：发电系统燃气-蒸汽联合循环高级(火用)经济性分析经济成本高级(火用)分析

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一次伴随高架雷暴的极端暴雪不稳定机制分析

气象 2024年第9期50卷 1105-1119页

作者：万夫敬李博罗江珊侯淑梅庞华基青岛市气象局青岛266003 山东省菏泽市气象局菏泽274100 山东省气象台济南250031

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触... 详细信息

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触发和不稳定机制,给出了高架对流暴雪的概念模型。结果表明:雷暴和强降雪出现在地面冷锋后部,低空有深厚稳定的冷垫,逆温层之上存在强盛的暖湿空气,具有产生高架雷暴的环境。暴雪发生期间,存在对流-对称不稳定机制,且对称不稳定和位势不稳定存在于不同层次上:对称不稳定主要位于700 hPa以下,当暖湿气流沿低层冷垫强迫爬升,倾斜对流发展;而位势不稳定位于700~500 hPa,是伴随中低层西南急流的推进逐步建立的。当对称不稳定导致的倾斜对流发展到700~500 hPa层次时,位势不稳定能量得以释放,发展出深厚强烈的垂直对流。位势不稳定的建立与700~500 hPa上20 m·s^(-1)风速前沿的向北推进在时间上具有高度的一致性,超前于最强降雪和雷电,提前1~2 h。高架雷暴的触发除了低层冷垫的动力抬升外,还与中层700~500 hPa附近风速的增强有关,700~500 hPa风速增强后,槽前正涡度平流加强,上升气流发展,进而触发对流,造成强降雪和强烈、高频的雷电活动。尽管本次高架雷暴强降雪时段的回波主要集中在20~35 dBz,但回波顶高超过了-30℃层高度,35 dBz回波伸展到达-10℃层高度之上,仍需高度关注冬季雷电的发生。

关键词：雷打雪极端暴雪高架雷暴对流-对称不稳定

2022年新冠疫情期间昆山市近地面臭氧特征及成因分析

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中国环境监测 2024年第5期40卷 31-41页

作者：吴珂陈慧敏曾山佰郁泰立吴俊梅夏蕴玉汪婷王晓春昆山市气象局苏州市气象局

为研究2022年新冠疫情期间管控措施对昆山市空气质量产生的影响，分析了疫情前期及管控期大气污染物（尤其是臭氧O3）浓度的变化特征，并对O3的空间分布、成因及来源进行了解析。结果表明：疫情管控后，一次污染物浓度呈递进式降低，而O... 详细信息

为研究2022年新冠疫情期间管控措施对昆山市空气质量产生的影响，分析了疫情前期及管控期大气污染物（尤其是臭氧O3）浓度的变化特征，并对O3的空间分布、成因及来源进行了解析。结果表明：疫情管控后，一次污染物浓度呈递进式降低，而O3日最大8 h滑动平均质量浓度（O3-8 h）显著上升，其中管控中期的污染最严重，明显超过历史同期水平。空间分布上O3-8 h高值区主要集中在市区西部（高新区）及西北部区域，较2021年增幅显著。NO2浓度下降比与O3-8 h上升比的空间分布呈现出良好的对应关系，NO2降幅高的区域O3-8 h增幅也高，同时两者浓度变化呈非线性相关，当NO2浓度达到一个临界值时，O3浓度随之出现下降。典型污染过程中O3日变化仍为显著的“单峰型”,但振幅明显增大，O3与气温、能见度、日照呈显著正相关，与相对湿度和气压呈显著负相关。结合风向及后向轨迹聚类分析来看，此次污染气团主要来自浙江、安徽等地，占总气团输入的64%左右。

关键词：新冠疫情人为减排空气质量臭氧污染源

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