两种不同标准下霾日数分析

中国气象局观测司在2014年年初下发的文中要求:调整雾、霾天气现象观测判识方法,停止执行《霾的观测和预报等级》(QX/T113-2010)。能见度自动观测的台站将轻雾、霾的能见度判别阈值调整为7.5km,雾的能见度判别阈值调整为0.75km,能见度人工观测的台站保持能见度10km和1km判别阈值不变,空气相对湿度判别阈值恢复到台站历史观测阈值[1](下称2014标准)。笔者把2013年1月1日~2013年12月31日的霾天气在2种不同标准下的日数做了分析,就此次标准调整的必要性和所存在的问题进行了说明。     

兰州市榆中县能见度的精细化预报研究

利用2005—2015年兰州市榆中县大气能见度的观测资料,分析了影响榆中县能见度的气象因子,利用多元线性回归的方法建立榆中县能见度的预报方程,并将2016年的数据代入预报方程进行检验,最后得到2016年榆中县能见度的预报值,将2016年榆中县能见度的实测值和预报值进行对比分析。结果表明,榆中县能见度夏季和秋季相对较好,而春季由于沙尘天气的出现和比较多的大风天气对能见度的影响比较大;冬季则主要是雾、霾天气的影响和农村燃煤取暖而产生的烟雾对能见度的影响比较大。     

1971～2007年五莲县低劣能见度天气变化规律

利用1971～2007年五莲县的能见度观测资料,分析了五莲县低劣能见度天气的变化规律,结果表明:低劣能见度(V≤4.0km)出现频率随年代变化呈明显上升趋势,其年变化规律与雾、轻雾的年变化规律相同;霾、扬沙、浮尘和烟等干质天气现象对低劣能见度的变化规律影响不大。     

能见度自动与人工观测在大雾中的分析与比较

为了探索自动观测能见度代替人工观测可行性,对2013年1月20日08:00~23日20:00一个大雾天气过程从资料应用角度分析。结果表明,自动观测的能见度与人工观测随时间变化趋势是一致的;台站自动观测和道面自动观测2种能见度测量值随时间的演变也一致性较好,差别较小;自动观测的能见度变化与温度露点差的变化是一致的,体现了能见度与相对湿度高度相关性;台站观测和道面观测组成同一能见度观测网,能够很好地反应北京能见度情况,对于预报和服务具有重要作用。自动观测能见度代替是可行的。但由于自动观测数据小于人工观测数据,在天气预报业务中启用自动观测能见度数据后,将大大增加预报大雾以及发布大雾预警的频率,需要调整雾霾天气的有关能见度的发布标准。     

1957—2016年杭州市大气能见度变化特征分析

【目的】探究杭州市大气能见度变化特征。【方法】基于1957-2016年(缺失1965—1972年数据)的监测数据,利用均值计算、Ridit值分析、累计百分比等方法对杭州市大气能见度变化特征进行分析。【结果】(1)1957—2016年平均大气能见度为10.05 km,变化趋势为-0.231 km/a;(2)大气能见度最高值出现在夏季,最低值出现在冬季,而春、秋两季的大气能见度处于夏、冬季之间且监测均值较为接近,处于夏季与冬季之间;(3)"好"(≥20 km)和"差"(<4 km)的大气能见度出现频率展示出了不同的变化特征;(4)杭州市在1956—1987年,Ridit值均大于0.5,在1987—1995年,Ridit值接近0.5,1996—2015年Ridit值处于0.5以下,而2016年Ridit值大于0.5;(5)20%、50%和80%位数的大气能见度在1957—2016年均处于下降趋势。【结论】整体而言杭州市大气能见度处于下降趋势,而2010年以后出现了下降放缓,在2016年呈现出一定的上升趋势,表明近年来杭州市对大气污染物的治理起到一定效果。     

基于排列熵和小波分析的渭河降水突变研究

【目的】将排列熵和小波分析相结合,研究近60年来渭河干流降水序列的突变特征及其影响因素,为渭河流域水资源的利用提供参考。【方法】利用1960-2003年渭河流域干流天水、宝鸡、武功和西安4个站点日降水观测资料,按照不同窗口滑动取样得到不同时间段的降雨数据,利用排列熵算法分别计算其复杂度,分析复杂度序列随时间的演变规律来检测序列的突变点,之后通过小波分析对复杂度序列进行逐级分解,分析不同时间尺度的周期波动在降水突变中的贡献。【结果】渭河流域天水、宝鸡、武功和西安4站降水量在20世纪均发生了2次突变,其中位于上游的天水站突变发生于1971和1994年,位于中下游的宝鸡、武功和西安站突变发生于1980和1994年,呈现出一致性的特征。【结论】准10年时间尺度的周期气候波动是渭河干流降水突变的主要因素。     

朝阳地区霾天气变化规律

本文根据辽宁气象部门最新实行霾预报预警标准,利用2014年1月~2016年12月朝阳站的能见度、相对湿度和PM2.5资料确定2014年~2016年霾天气日数,分析出朝阳地区霾天气时间分布呈如下规律:朝阳地区的霾天气主要分布在10月~次年3月,其中主要集中在10~12月。霾日最多的月份为2014年10月,有10天出现霾天气。近3年中2015年霾日最多,共有36天霾日,对比2014年和2016年呈现1~3月霾日,明显偏多的分布趋势。朝阳地区的霾天气主要分为全天霾、霾天气过程结束前的午前霾、傍晚至夜间霾。     

吉林省近几年霾日与空气质量数据时空特征

通过对2011年6月—2016年4月吉林省内霾及烟霾天气的时空分布特征及同期吉林省环保厅提供的空气质量预报对比分析,结果表明:霾(烟霾)日分布特征,可以得到霾或烟霾的主要污染区集中在以长春和吉林为中心的经济发达地区,及延边东部地区。整体上吉林省月霾日变化呈现"V"型分布,有着明显的季节变化特征。10月—次年5月都处于霾天气的高发期。并呈现逐年霾(烟霾)日数增加并且区域呈扩大的趋势。吉林省2011年6月—2016年4月霾、烟霾、非优良天气日数整体呈增加趋势。特别是2015年呈现快速增加的趋势,并且均超过前几年的观测日数总合。前期对霾的识别没有统一的判别标准,判据比较混乱,缺乏可比性,吉林省因为理解问题将部分霾记成烟等天气现象。     

张家口季节变化特征及其对农业的影响

【目的】分析张家口地区季节变化特征及其对农业的影响,为当地农业结构布局、农业气象服务提供科学依据。【方法】基于1965—2014年张家口地区14个站点逐日气象资料,采用5d滑动平均、气候倾向率、Mann-Kendall和滑动t检验方法分析四季开始日与长度的变化特征,并结合相关分析等方法研究了季节变化对农作物的影响。【结果】近50年来,张家口地区春夏季开始日提前、秋冬季开始日推迟;坝上地区春季和坝下地区夏季日数呈现显著延长趋势,坝上和坝下地区冬季日数均呈显著缩短趋势,秋季长度变化趋势不明显;突变分析得到坝下地区夏季开始日在1980年和1992年发生突变,秋、冬开始日则分别在1982年、2011年发生突变,坝下地区春季开始日和坝上地区四季开始日均无有效突变。【结论】春季提前,秋季推后,使得农作物适宜生长期延长,大于等于10℃活动积温增加,同时增加了作物遭受倒春寒的频次和生产的不稳定性。     

气象因素影响下小麦蚜虫种群动态突变模型分析

【目的】根据小麦蚜虫种群动态变化和气候因素的关系,建立小麦蚜虫种群动态的突变模型,以期为蚜虫的防治提供参考。【方法】假设研究区域不变,小麦的品种、天敌状况、农民施肥、喷洒农药年际变化变化很小时,将气候因素加以细化,以温度、相对湿度和作物生长状况为控制变量,在广义logistic模型的基础上建立蚜虫种群动态变化的燕尾突变模型,并对该模型进行了检验。【结果】构建了受温度、相对湿度、作物生长状况3种因素作用的小麦蚜虫种群动态模型,并在此基础上构建了燕尾突变模型。利用燕尾突变模型预测了蚜虫种群动态在气候因素影响下突然爆发的可能情况:当蚜虫种群动态处于分歧点集中的Ⅴ区,且控制变量有向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个区域发生变化趋势时,蚜虫种群系统将会产生突变;蚜虫种群动态处于分歧点集的Ⅱ区,且控制变量从Ⅱ区变到Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区时,系统的稳定性不会引起改变;当蚜虫种群动态处于分歧点集的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ区,且控制变量变化到Ⅴ区时,系统的稳定性也不会产生改变。验证结果表明,燕尾突变模型可以预测蚜虫种群生长过程中的突变行为。【结论】构建的燕尾突变模型可以较好地预测小麦蚜虫种群动态的突然变化。     

菏泽霾气候特征及影响因素分析

利用1981-2013年菏泽市地面气象观测资料,对菏泽市霾日数变化特征及其影响因素进行了分析.结果表明：近33年菏泽霾日数总体呈上升趋势,1980-1990年代霾日数较少,2000年之后明显上升.菏泽年平均霾日数为10.8天.菏泽秋冬季霾天气出现多,春夏季出现少.菏泽霾天气95％以上为轻微霾（大气能见度5～10 km）,相对湿度在70％～90％的占8成以上.霾日数变化对气温和风速的变化较为敏感.霾天气发生时,一般风速比较小（1～2 m/s）,并以N风最多.正变湿和负变压对霾的生成和维持更加有利.连续无降水日数越长,出现霾的概率就可能越大.     

能见度仪观测霾的结果分析

利用攀枝花国家基本站2014年能见度仪的观测资料与近5年人工观测霾的日数进行对比,结果表明,用能见度仪取代人工观测能见度后,霾的出现日数显著增加;在24h变压为负时,较容易形成霾;在出现霾后,能见度变化不明显,霾持续时间较长.在使用能见度仪后能消除人为误差,真实反映当时大气状况,满足业务要求.     

南宁市霾天气的分布特征及其危害影响分析

根据南宁国家基本站气象站1956～2011年气象观测资料,分析南宁市霾天气的分布特征及年际变化特点,阐述霾天气对人体健康及其交通安全的危害影响。结果表明,近56年来南宁市霾日数年平均值为20 d,年际变化总体是前45年变化比较平稳,后11年变化则比较明显;霾天气的月季变化非常明显,冬季秋季春季夏季;最多是12月,最少是7月。中度、重度霾天气对人体健康、交通安全及农作物的生长危害很大,霾使空气质量恶化,可诱发呼吸道疾病、传染病;霾使能见度恶化,严重影响海陆空交通,事故频发;霾严重影响植物的呼吸和光合作用,严重影响区域气候,使极端气候事件频繁。     

Study on the Variation Characteristics of Haze Weather in Hubei Province during 1980-2012

This paper, using the method of "the combination of 14 o’clock relative humidity, visibility and weather phenomena", selected haze days during 1980-2012 from 13 stations of Hubei Province, and studied years of variation characteristics of haze weather in Hubei Province. The results showed that the average annual haze days showed a fluctuant rising trend in whole from 1980 to 2012, but there were many peak value and valley value during the whole changing process; haze days of most stations showed an increasing trend, among which the stations with less than50 d haze days had a more obvious increasing trend, and the spatial distribution of annual mean haze days had distinct inhomogeneity. Haze days of Hubei Province presented the distribution characteristics of more in autumn and winter, and less in spring and summer, in which haze days during December-January were the most,and haze days during July-August were the least. Terrain had a big impact on local haze days, piedmont leeward zones were prone to haze days, mountainous regions were just the opposite. The research suggested that we should combine different situations with different stations instead of exclusively from the mean value of multiple stations when we analyze the mean change of haze days in a broader area, to investigate the overall changing trend and the reasons.     

合肥市灰霾时间特征分析及其对农业生产的影响

利用2016年4月—2017年3月安徽省合肥市能见度、相对湿度等气象资料和PM_(2.5)浓度等环境资料,采用二维散点图和线性分析方法,分析了合肥市灰霾天气的时间分布特征及其对农业的影响。结果表明,7月是一年中灰霾小时频率最少的月份,为0.5%,之后逐渐上升至最高点12月的38.0%;月平均小时频率为14.4%。灰霾小时频率的日分布与能见度呈相反趋势,在15:00出现频率最低,为5.2%,05:00频率最高,为27.9%。灰霾日频率和小时频率全年变化趋势基本一致,最高和最低值均出现在12和7月,为61.3%和0,全年月均灰霾日8 d。能见度和灰霾的时间分布特征与PM_(2.5)浓度密切相关,能见度与PM_(2.5)浓度呈负相关,灰霾频率则与PM_(2.5)浓度呈正相关。灰霾天气对农业生产产生不利影响。     

河源市近50年高温热浪变化特征分析

基于河源市5个国家气象观测站1971-2020年日最高气温数据,采用统计学、Mann-Kendall(M-K)突变检验、小波分析等方法分析了河源市各地高温的气候变化特征。结果表明:1971—2020年河源市高温热浪频次、和强度总体呈现增加趋势,各地呈东多西低趋势,高温日数平均增加趋势为0.46d/a,每年平均出现21.5d高温日和4.2次高温热浪事件,高温日和高温热浪事件主要出现在6—9月,高峰期在7-8月。龙川县高温天气出现频繁且持续时间较长,是河源市最热的地方,龙川县的高温日数年际变化存在较强波动性,在1971-1988年和1999-2007年期间有两个上升期,用M-K检验和滑动t检验方法,龙川县高温存在2个突变点。用小波分析方法分析得出河源市各地的高温热浪的周期性并不显著,只有和平县2006-2018年2-6年的周期,紫金县1994-2016年准2年、准5年周期和1982-2006年准12年的周期通过显著性检验。     

1971-2015年乌兰察布市霾日数时空变化规律及其影响因素

研究乌兰察布地区霾日数的时空分布及其影响因素，对乌兰察布市（乌市）及其上下游地区雾霾形成机理和跨境输送机制的研究提供理论参考。采用乌兰察布市（乌市）1971-2015年11个台站气象数据资料，结合2015年环境污染数据资料，分析乌市长时间序列霾日数时空分布、突变情况、周期尺度变化和形成因素。结果表明，乌市霾日数在长时间序列中呈“减小-消失-增加”的U型变化趋势，主要集中在1971-1981年和2014-2015年2个时间段，1971年发生了显著突变。在空间上主要集中在东南、西南和中部，其中兴和县霾日数远高于其他区县。霾日数的3个尺度周期强度都有减弱趋势，以3~6 a为主的小尺度周期自1982年消失后，于2014年重新出现。霾日数季节分布由春季转变为秋、冬季，这是由于雾霾成因发生了变化，霾的成因从以沙尘天气为主的自然源转变为以PM_2.5等空气污染为主的人为排放源。     

黑龙江省一次严重霾天气特征及成因分析

为了找到霾污染天气的特征和成因,笔者利用地面和高空气象要素、污染物成分观测资料,以及后向轨迹的方法,分析了黑龙江省2016 年11 月一次罕见的霾天气。结果表明：地面弱的气压场、中低空弱的低压槽、对流层中低层湿度和温度的增加、逆温条件、近地层弱的涡度平流,这些气象条件有利于大气污染聚集,浓度上升,能见度下降,引起严重的霾天气,而冷高压前部的偏北气流有利于霾天气消散。因此,比较弱的气象条件是造成霾天气的重要原因,而预报弱的天气条件是预报霾天气的关键。     

江苏南京极端天气事件及其与区域气候变暖的关系研究

应用江苏南京逐日观测资料分析了南京极端天气事件的变化及其与区域气候变暖的关系。结果表明,近60年来南京的低温、大风、雷暴和大雾事件存在下降趋势,灰霾事件明显增多;高温、暴雨、大风、雾、霾存在较强年际变化但不具备明显的周期性特征,低温、闷热和雷暴事件的年际变化较小并且存在一定的年代际和年际的周期变化;南京年均气温和高温、闷热、低温、大风、灰霾等极端事件之间存在较强的相关性,这些极端天气事件的变化与区域气候变暖关系密切。     

1981～2010年开平市霾日的变化趋势分析

利用近30年(1981～2010年)开平市霾日的年、季、月和年距平变化趋势进行分析,结果表明30年来开平市霾日呈上升趋势,霾日的年际变化较大;霾日存在明显的季节性,从多到少依次为冬季、秋季、春季、夏季;各月霾日变化是当年10月至次年1月最多,5～8月最少。