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2011年第二十八届中国气象学会年会

2011年第二十八届中国气象学会年会

  • 召开年:2011
  • 召开地:厦门
  • 出版时间: 2011-11

主办单位:中国气象学会

会议文集:2011年第二十八届中国气象学会年会论文集

会议论文
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  • 摘要:24 节气是我国古代劳动人民为适应“天时”、“地利”、取得良好的收成,在长期的农耕实践中,综合了天文与物候、农业气象的经验所研究出来的规律。现在“节气”已经成为气象服务的热门话题。本文统计分析了辽宁近60 年(1951~2009)“24 节气”逐日平均气温得出:(1)辽宁24 节气平均气温的时间序列呈准正态分布单峰型,热在小暑和大暑节气,冷在小寒和大寒节气。(2)辽宁24 个节气中的升温幅度最大的是清明节气,气温的节气变量为4.9 ℃,降温幅度最大是立冬节气。气温的节气变量为-5.1 ℃。(3)和气温关系密切的小暑、大暑、小寒、大寒、处暑节气的平均气温有明显的年际和年代际变化特征,并且有随着时间变化先低后高的趋势。(4)1950 年至1979 年30a 各节气平均气温与1980 年至2009 年30a 各节气平均气温相比较有22 个节气平均气温上升,1个节气平均气温持平,仅有1 个节气略有下降,节气平均气温升幅是0.66 ℃。
  • 摘要:以小于等于0 ℃地面最低温度作为霜冻指标,利用1961-2008 年山东省67 个气象监测站的逐日地面最低温度资料,采用气候诊断分析方法,分析了山东省初、终霜冻日期和无霜冻期的变化特征。结果表明,近48 年来,山东省的初、终霜冻日期和无霜冻期的气候特征具有明显地域差异。初、终霜冻日期和无霜冻期的极差均为标准差的3 倍以上,说明初、终霜冻日期和无霜冻期离散程度均较大。从线性变化趋势看,近48 年,山东省平均初霜冻日期以1.99d/10a 的气候倾向率推迟,终霜冻日期以1.46d/10a 气候倾向率提早,初霜冻日期推迟幅度比终霜冻日期提早幅度大;无霜冻期以3.42d/10a 的气候倾向率延长。从年代际变化来看,初霜冻日期20 世纪90 年代以后开始明显推迟,终霜冻日期20 世纪90 年代之后明显提早,无霜冻期是20 世纪90 年代开始明显延长。
  • 摘要:目的:探讨近年来德州城市在不同情况下的热岛强度。rn 方法:利用2009 年1 月至2010 年12 月 德州市区域加密自动站气温资料,采用城区、郊区气温对比法研究了德州城市热岛强度变化。rn 结果: 日变化为UHI02 时(1.17 ℃)>UHI20 时(1.16 ℃)>UHI08 时(1.13)>UHI14 时(0.29 ℃);月变化为UHI11 月最 强(1.05 ℃),UHI10 月最弱(0.08 ℃);季节变化特征为UHI 冬季(0.71 ℃)>UHI 夏季(0.67 ℃)>UHI 秋季(0.66 ℃)>UHI 春季(0.62 ℃)。rn 结论:德州城市热岛强度年变化明显平均为0.67 ℃。
  • 摘要:地闪梯级先导之前的云内过程一般统称为预击穿过程,是一种发生于云内的弱电离过程。作为一种重要的闪电物理过程,它能够反应闪电的起始和传输机制,是闪电机理研究的重要对象。在预击穿阶段,闪电能够产生很宽频带的电磁辐射,可以通过地面电场及辐射场探测等手段进行观测。在其电场变化的波形当中,通常会出现持续时间几毫秒的脉冲序列。这些脉冲序列具有双极性特征,单个脉冲持续时间为微秒量级。通常把产生于负地闪之前的脉冲序列称为NBP,产生于正地闪之前的脉冲序列称为PBP。初始击穿脉冲序列其特征随着闪电类型、天气条件和闪电发生位置的不同而具有显著差异。但是,到目前为止,对于闪电初始击穿脉冲的研究仍不够丰富和完善,尤其是在正地闪的预击穿脉冲簇的特征规律方面,由于正地闪数量的局限,至今还没有形成一致性的结论。因此,开展正地闪预击穿过程特征研究,是当前一项重要且迫切的任务,将有助于雷电始发机理的研究。本文以2010 年5 月-8 月份广州野外雷电综合观测试验获得的电场快慢变化数据作为数据来源,针对广州地区正地闪初始击穿阶段脉冲簇进行了研究,统计了预击穿脉冲类型、脉冲宽度、脉冲簇持续时间、脉冲间隔、脉冲簇-回击间隔以及脉冲簇/回击幅度比,分析了与国外结果的异同,给出了其类型以及脉冲特征参量。结果表明:(1)根据 PBP 脉冲簇中脉冲初始极性和回击脉冲极性的异同,可以将PBP 脉冲分成相同极性、相反极性和两种极性三种类型,这三种类型的比例分别是83.5%、10%和5.5%,不同类型PBP 脉冲间具有不同的特征参量,反应了始发机理的差异;(2)广州地区PBP 脉冲最大峰值幅度与RS 回击幅度的比例为0.16,、小于日本Hokuriku 沿岸,该差别来自于纬度的差异,从而导致雷暴特性的差别;(3)对于双极性类型,其脉冲幅度以某一种极性为主导,而另一种极性较弱。较小幅度的局域,脉冲宽度也较小;(4)PBP 脉冲宽度、脉冲簇持续时间、脉冲间隔、回击和PBP 脉冲之间间隔、PBP 脉冲最大幅度和RS 幅度比例分别是25.01 μs, 8.88 ms, 270.99 μs, 98.48 ms and 0.16。
  • 摘要:本文介绍了广州野外雷电试验基地为满足开展雷电防护试验的要求而新建的引雷铁塔,以及触发方式和两次触发闪电试验的电流测量结果。该铁塔高21.3m,上部平台距离地面15.2m,电流测量室和引流杆位于平台上部,上部平台和塔架具有架设各种测量和测试设备以及线路的条件。引雷火箭采用从地面发射的方式,并实现不同火箭导线与塔架的隔离。在电流测量方面,采用先进的光隔离设备,以及大小不同量程的两个通道精确记录闪电放电过程产生的不同量级的电流。2011 年7 月16 日和7 月30 日,两次在该铁塔上实施的触发闪电试验均获得了成功,并得到直接雷电流测量数据。两次触发闪电由于雷暴过程偏弱都没有产生回击过程,仅包含上行先导和初始阶段的连续电流过程。其放电的持续时间分别约为276.3 ms 和 241.1 ms,期间产生的最大电流分别约为-10.6 kA 和-2.5 kA。试验结果表明基于新建铁塔的触发闪电技术和测量技术是可靠的,能够满足以该铁塔为平台的雷电防护试验和测试对触发闪电和测量技术等的要求。
  • 摘要:本文基于《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版)中采用的电气几何理论(EGM)理论,认为雷电先导进入避雷针周边划分的不同空域是避雷针拦截雷电先导成功与否的决定因素,并且避雷针拦截失效空间(侧击空域)是反映被保护物发生侧击概率的重要因子。作者通过高等数学中极坐标积分的方法并利用数学软件Matlab 计算出单支避雷针侧击空域体积模型V(H,t,h)=Hh(hF-Hh+H-F)/7(H-h)2 公式,并以将模型中各个自变量作为分析对象,总结出各个自变量对侧击空域变化影响的趋势:(1) 针高、针与被保护物距离不变时,被保护物高度越高,侧击空域体积越大;(2) 针高、被保护物高度不变时,避雷针与被保护物距离越远,侧击空域体积越大;(3)在针与被保护物距离、被保护物高度不变时,避雷针高度越高,侧击空域体积越小。另外以第一类防雷建筑物为例,计算出侧击空域极大值计算公式Vmax=V(H,tp(H),hp(H)), ,其中tp=(40-H)√H(60-H)/(80-H),本文采用的积分步骤简洁,公式hp=30-√900-(60-H)/(1-40-H/80-H)2带入计算方便,虽然还不能从直观物理意义上反映避雷针侧击概率的分布趋势,但是可以作为此项研究的理论基础。
  • 摘要:本文介绍了广州市亚运重点配套建设项目——广州萝岗气象观测场的对流层风廓线探空雷达的综合防雷设计。作为广州亚运气象保障的重点配套项目,该对流层风廓线探空雷达由探空雷达阵列及设备方仓组成。本文针对华南丘陵地区的风廓线探空雷达的综合防雷装置设计问题,结合广州丘陵地区气象条件、雷电分布、环境条件、钢结构等特点,提出关于外部防雷和内部防雷的综合防护措施。该风廓线探空雷达的综合防雷装置设计分为两部分:外部防雷和内部防雷。外部防雷措施包括:接闪器(针、网、带和线)、引下线、屏蔽和共用接地系统,内部防雷措施包括:共用接地系统、屏蔽(隔离)、等电位连接、合理布线和安装浪涌保护器(SPD)。
  • 摘要:本文通过对常用网络系统的UPS 电源浪涌保护器和电脑网络信号浪涌保护器的开发设计过程进行分析,介绍了常用网络系统的UPS 电源浪涌保护器和信号浪涌保护器基本结构和原理,探讨了其开发过程亟需解决的技术问题和采用的技术路线,并最终实现的功能技术参数,论述了常用网络系统的浪涌保护器开发的用途。计算机网络系统浪涌保护器开发实施的目的在于当电源线路受雷击以及机房设备受强电磁感应而产生过电压和过电流浪涌时,使设备的损失减到最小。计算机机房的电涌安全防护主要从电源和网络二方面进行,包括计算机的电源的精细防护和通信网络的精确箝位漏流。 UPS 电源保护器的开发关键是在电源方面采用多个抽头的绕制和无电涌冲击时C 元件隔离的LC 滤波电路,多个电阻压敏器件并联并通过均流装置使其达到能量分配基本一致,令残压极大降低,达到40KA,8 /20μs 冲击时残压不大于900V,并通过先进技术绕制的电感,充分满足设备功率要求。信号浪涌保护器开发关键是在信号线路方面采用模块化的保护方式,即对每一对双绞线用一个模块的保护方式,减少了每一对双绞线的线间干扰,在保护模块上采用特殊的整流电路,减低其线间或地/地的结电容,大大减小传输衰减值,数据传输率真正达到100Mbps,且不影响防雷效果。网络终端口信号浪涌保护器达到八线保护,速率为100Mbps 时的衰减值仅为0.5db 才能完全满足信号高速传输的要求,并在 1.2/50μS,3KV 电流冲击下残压≤35V 才能完全满足计算机网络设备信号系统端口的抗过压要求。
  • 摘要:世界性的能源危机,使人类不断地寻找可代替的新能源。在太阳能产业的发展中,太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的一种。热水器是太阳能热利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。人们为了有效利用太阳热能,将大量的太阳能热水器安装在无遮挡的屋顶高处。在雷雨季节,太阳能热水器如果没有安装或者没有正确安装防雷装置,就留下了防雷安全隐患。日后极容易发生雷击灾害事故。笔者从太阳能热水器存在防雷隐患的角度,提出解决太阳能热水器防雷隐患的安全防护措施。
  • 摘要:随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,风电场的安全运行问题日益受到重视。在影响风电场安全运行的诸多因素中,遭受雷击是一个重要方面,通过分析当地风力风电机组遭受雷击损害的原因,根据目前防雷研究成果,结合对本地风电机组防雷检测的实践经验,提出了风电机组雷电防护的具体措施,,通过具体的措施阐述风力发电机组的外部防雷和内部防雷技术,指出要改善风力发电机防雷性能状况,必须从设计标准、建设质量等根本环节着手,使风力发电机组雷电防护做到科学、有效、经济。
  • 摘要:为了研究土壤电阻率对雷电回击产生的辐射电磁场的影响,基于雷电流的传输线模型,建立了雷电通道附近的三维时域有限差分(FDTD)数值分析模型,分析了不同土壤结构的雷电辐射电磁场,比较了不同土壤电阻率对雷电辐射场的影响,得到了不同土壤电阻率对雷电辐射电磁场的幅值和上升时间的影响规律。雷电电磁脉冲具有峰值电流大,辐射电磁场强度高、电流随时间变化快、放电过程脉冲频谱范围宽等特征,在电力线及其它电子线路上易感应出强大过电压和脉冲电流,导致重要装置的失灵甚至损坏。研究在整个开放空间激发的雷电电磁场的分布规律,大地的电导率对电磁场空间分布的影响,对于雷电防护和避免雷击事故具有重要意义。对雷电辐射电磁场的分析和计算以往的大量工作致力于大地为完纯导体或单层有损土壤时场分量的计算,并且已经提出了多种求解方法[1-3]。但是对于磁场和水平电场考虑的较少,并且不能应用于复杂模型的分析。近几年,随着时域有限差分法的不断发展,其逐渐被应用于雷电研究中[4-5]。本文应用时域有限差分法建立了分析雷电辐射场的计算模型,应用分布电流源模型模拟雷电通道,并考虑了多种介质分界面的建模方法。可以方便的考虑雷电回击速度和不同土壤分层模型对雷电辐射电磁场的影响。给出了土壤模型对雷电辐射场强度、上升时间的影响曲线和规律。
  • 摘要:本文以防雷设计过程中常用的建筑物年雷击次数计算为例,展示了防雷业务软件设计中界面设计与程序设计上的详细步骤,充分体现了C#语言在使用中的优势。并结合此次程序设计,可以将C#语言深入开发到防雷业务软件开发的方方面面。
  • 摘要:根据2001-2010年河南省雷电灾害事故调查资料、2006-2010 年河南省闪电定位资料统计出的雷暴日数,选取雷暴日、灾害频数、经济(GDP)损失模数、生命易损模数等作为河南省各省辖市雷电灾害易损性评估指标,并在此基础上,给出了河南各省辖市雷电灾害易损度评估结构。在详尽分析了河南省各省辖市雷电灾害易损性指标的基础上,对各省辖市的雷灾易损性进行了综合评价,并计算出了各省辖市的易损度,结合GIS 方法对河南省进行了雷电灾害风险区划,为防御和减低雷电损失的规划提供了科学依据。
  • 摘要:近几年农村雷击事件增多,因遭受雷击的成因有其普遍性。我们通过对农村防雷现状的调查和分析,对农村的防雷有了一个初步的了解:造成农村雷电灾害多发的主要原因,是房屋缺少防雷装置和防雷意识淡薄、防雷知识缺乏。为此本文从农村房屋的防雷现状,到田间、林区、人员聚集的公共场所的防雷现状分析,得出由于大多数农民的文化程度偏低,雷电知识贫乏,面向农村的防雷宣传和雷电知识的普及工作力度不够等,造成大多数农民连基本的防雷常识都没有,本来可以避免的雷击事故,却屡屡造成悲剧。农村防雷工作任务艰巨,需要加大农村雷电灾害防御知识的科普宣传,稳步推进农村雷电灾害防御工作;首先解决农民要求最迫切、最关心、最易采取的防雷措施,树立典型,带动全局。农村雷电灾害的防御工作实行分步实施,先安装防直击雷装置,再根据需要安装防感应雷装置。先在受灾严重的乡村实施,然后逐步展开。提出建立合理农村防雷组织体系、法律法规体系、制度体系等,强调加强农村防雷科普宣传和雷电知识的普及教育是农村防御雷电灾害工作的关键。提高群众防雷意识,增强群众安装防雷装置的自觉性和主动性,才能够真正达到防雷减灾的目的。采取手机短信、电视、报纸、网络等媒体进行防雷宣传,以及在农村张贴宣传画、宣传车巡回宣传等方式开展大规模的防雷科普宣传,提高广大农民群众科学预防雷击灾害知识,破除迷信思想。进而从农村建房、电力线路、合理栽树、电视、电话、家用电器等方面提出详细的防雷措施。最后提出日常生活中实用的简易防雷措施。
  • 摘要:玉米是我国的主要粮食作物,其中河南省属于黄淮平原套、复夏播玉米适宜种植区,这一区域也是我国玉米种植面积最大的区域.根据夏玉米对气象条件的要求,充分考虑河南省夏玉米生产和农业气候特点,按照合理配置资源、优化品质结构、提高种植效益的原则,选取全生育期降水量(mm)、全生育期日平均气温≥10 ℃积温(℃?d)、全生育期日照时数(h)、苗期(6 月上旬-6 月中旬)降水量(mm)、拔节-抽穗期(7 月下旬-8 月中旬)降水量(mm)和中后期(7 月中旬-9 月上旬)大风日数(d)等6 个气候要素作为河南省夏玉米农业气候区划因子,并按照适宜区、次适宜区和不适宜区进行分级.利用河南114 个气象站点1971-2000 年气候资料和台站地理信息,结合1:25 万河南省基础地理背景数据和地理信息系统(GIS)技术将等高线数据转成高分辨率(1000m ×1000m)的数字地形模型(DEM),综合考虑气候要素与经度、纬度、海拔、高度、坡度、坡向等地形因子的基础上利用梯度距离平方反比法,对夏玉米不同生育期的温度、降水和日照等气候资源的空间分布进行推算.采用模糊数学方法,对区划因子分别构建模糊隶属度函数,将全省划分为适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区3 个分区.区划结果表明豫东、豫北和南阳盆地的大部分地区等都是夏玉米适宜种植区;豫南信阳和豫西南的山区为夏玉米不适宜种植区;豫北的太行山、豫西的丘陵地带以及南阳东南部和驻马店南部等地为夏玉米种植次适宜区.最后利用<河南调查年鉴年>中的河南省2006-2008 年各县(市)夏玉米播种面积以及常用耕地面积资料,计算出夏玉米播种面积占常用耕地面积的比例,并设定面积比例<15%的区域为夏玉米不适宜种植,15%-30%为夏玉米次适宜种植区,>30%为适宜区.按照这个标准对区划结果进行了验证.验证结果表明区划结果基本与实际种植面积一致,而豫北和中部部分地区由于靠近黄河,有一定的水稻种植,与区划结果有一定偏差,但是就气候条件而言,这些地区仍然是夏玉米种植的适宜区.
  • 摘要:收集整理环洞庭湖区9 个国家气象站1961~2010 年五十年气象资料,分析倒春寒、五月低温、洪涝、干旱、高温、寒露风等水稻生产的农业气象灾害的发生规律和年代际变化,在气候变暖背景下,水稻生产的冷害仍然频繁发生,且极端程度加剧,干旱越来越成为洞庭湖区水稻生产的重要负面因素.从适时播种、培育壮秧;避冷避热、趋利避害;合理管水,以水调温;巧用天时、防病治虫等方面来合理利用环洞庭湖区的农业气候资源,达到趋利避害的目的.
  • 摘要:吉林省位于中高纬度,温带大陆性季风气候,中西部属我国典型的气候"脆弱区",也是我国重要的商品粮生产基地之一.气候具有明显的大陆性,降水量时空分布不均,水资源时空分布匹配组合时常错位,造成吉林省农业气象灾害发生频繁.其中,干旱灾害发生频率大、影响范围广、持续时间长,具有明显的群发性、连锁性、区域性等特征,成为威胁全省粮食生产安全的首要气象灾害.土壤水分作为表征干旱的重要指标之一,其特征研究对干旱防灾、减灾有重要意义.本文利用2003-2010 年春季农田土壤含水率数据和相关数据,采用常规统计方法、地统计学方法和基于地理信息系统的空间分析方法,讨论吉林省春季农田土壤水分特征,并对其影响因素进行初步分析.结果表明:(1)春季吉林省0-30cm 土壤含水率总体上呈由西向东逐渐增加的趋势,东西差异较大,以东部最高,为27.4-27.6%,西部最低,为11.6-13.6%;西部和中部土壤含水率随深度有所增加,而东部各层次土壤含水率随深度变化不明显;不同层次的土壤含水率分布都存在3 个低值区,分别为吉林省西部、延边和通化南部,从这3 个低值区向白山市逐渐增大,形成一个高值区;10cm 土壤含水率空间差异性最为显著,随着土壤深度逐渐加深,土壤含水率空间差异性减小.(2)2 个土壤层的距离越近,土壤含水率的相关性越好,距离越远则相关性越差;东部10cm 深度与其他层次土壤含水率的相关性好于中西部;中部相比东部和西部而言,各层次之间土壤含水率相关性最差.(3)田间持水量和降水量是影响吉林省农田土壤含水率分布的主要因素;土壤含水率与田间持水量的相关性较高,0-20cm 相关系数均在0.46 以上,受吉林省土壤、气候等自然要素的空间异质性影响,田间持水量对中部和东部的农田土壤含水率影响更大;中西部农田的土壤含水率与降水存在正相关关系,表层土壤的含水率与降水的相关系数较高,土壤深度越深,相关系数越小,东部农田的土壤含水率与降水没有明显的相关关系,降水是限制中部和西部的农田土壤含水率的重要因素.
  • 摘要:2010 年度气候特点:年平均气温偏高;年降水量时空分布不均,变化起伏大,夏季多雨,秋季干旱;年日照总量全省偏少.冬季寒潮冻害,油菜、小麦冻害面积较大;淮河以南地区湿渍害,苗情素质差.春季前期春霜冻害影响小麦抽穗油菜开花,后期连阴雨湿渍害,生育期推迟,不利小麦灌浆、油菜结荚,作物光合累积少,影响籽粒充实,麦油减产.夏季梅雨期入梅正常,出梅偏迟,梅期较长,梅雨量分布不均.梅期内多暴雨、大风袭击,农作物受灾;6 月底淮北西部及江淮北部干旱及8 月中旬淮北大部分地区干旱,影响作物生长;夏季后期高温晴热,晴雨相间,有利灾后恢复生长.秋季前期多晴少雨,利于秋熟作物的成熟与收获;台风暴雨造成涝灾;9 月中旬~11 月下旬降水持续偏少,气温持续偏高,蒸发量大,土壤失墒加快,全省旱情较重,小麦、油菜苗情差于上年.总体说来,2010 年江苏省农业气象条件有利有弊,小麦、油菜减产,水稻、棉花喜获丰收.
  • 摘要:本文通过南通1980-2009 年桑蚕全生育期观测资料与气象条件的分析研究,揭示南通蚕桑生产主要气象灾害以及气候变化对其影响.研究表明:蚕桑生产既有种植业桑树栽培与管理,又有养殖业蚕的饲养与防病,气象环境对蚕桑生产有双重影响.南通桑树生长期主要气象灾害:①冬暖桑田虫害.12 月至次年4月平均气温高于常年1.5 ℃以上时,桑田虫害危害超常,全年桑蚕生产都受很大的影响.②晚霜桑树冻害.3 月下旬至4 月上旬晚霜与桑树雀口期相逢是导致晚霜冻害的关键,桑树冻害程度并不只与最低温度有关,降温幅度大、低温持续时间长、桑田偏旱会加剧桑树冻害程度.③桑树旱涝灾害.长期干旱可造成桑树微体害虫为害加重,会使桑叶农药残毒期延长,排放废气工厂附近的桑叶氟化物含量明显提高,增加家蚕农药中毒风险;田间积水内涝严重时,桑树出现停止生长甚至封顶的现象.蚕桑饲养期主要气象灾害:①春蚕饲养期低温、阴雨灾害.5 月气温比常年偏低0.5 ℃以下,春蚕生长明显缓慢,饲养期延长,增加家蚕病害机率和大蚕遭遇气温≥30 ℃天气的风险,影响桑蚕产量和质量.②桑蚕大蚕期连续"高温"灾害.5 月下旬-6 月上旬和9 月中旬最高气温连续3 天≥30 ℃的天气,对蚕茧产量和质量危害极大,会造成蚕的死亡和不结茧.③秋蚕饲养期低温、连阴雨灾害.连续3 天平均气温≤15 ℃,桑蚕会出现在蚕座上不吃桑叶、蚕在簇上不吐丝,长时间低温氨基酸中毒蚕会慢慢死亡.④桑蚕饲养期大风、大雨灾害.大风不仅造成桑树枝条折断、桑叶破损,而且增加桑疫病的发生和传染.气候变化对南通蚕桑生产的影响:①气候变暖改变南通桑蚕养殖期布局;②气候变暖桑田虫害加重;③气候变暖未能降低桑树晚霜冻害风险;④气候变暖降低了春冷低温发生频率;⑤气候变暖春蚕、中秋蚕大蚕期"高温"风险加大;⑥桑蚕饲养期大风发生频率21 世纪有所回升.
  • 摘要:基因飘流是转基因生物可能引起生态环境安全性问题的主要风险之一.本试验以紫18 为花粉供体、苏608 为花粉受体,于2009 年和2010 年在江苏省农业科学院溧水植物基地进行了玉米基因飘流试验.通过不同方位上紫18 与苏608 异交结实率的检测结果表明,主流风向的下风扇区为W 、WNW 、WSW 、SW 、S (2009年)和W 、WNW 、WSW(2010 年),其基因飘流事件占总量的52.02%,平均基因飘流率10.37%,明显高于其他扇区,与花粉源相邻的基因飘流率高达30.09%-80.57%,随着距离的增加基因飘流率迅速下降,呈现负线性指数关系,1%的基因飘流距离大多在15-20m ,部分方位超过20m 基因飘流率仍有1%以上.而逆风区(2009 年:NE 、ENE 、ESE 、SE 、E 、NNE;2010 年:S 、N 、SE 、SSE 、ENE 、NE 、ESE 、E 、NNE)基因飘流风险明显减弱,平均基因飘流率为1.11%,1%的基因飘流距离不超过5m ,绝大多数方位上基因飘流事件在3m 内就下降到1%以下.利用风向频率和基因飘流的相关分析证实,风向是造成基因飘流事件的不均匀分布的主导因素.当风向频率大于20%时,距离花粉源20m 仍有0.1%以上的基因飘流率风险;当风险频率不足5%时,距离花粉源8m 以外是相对安全的.
  • 摘要:5 ℃是温带植物适宜生长的起始温度和气候区划中的主要指标,春季或秋季日平均气温稳定通过5 ℃的日期与农作物及多数果树恢复或停止生长的日期相符,所以日平均气温5 ℃以上的持续时期可作为生长期长短的标志,该时期称为作物生长期.本文利用1961~2010 年江苏省35 个气象站的日平均气温资料,得出各年代稳定通过5 ℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析气候变暖背景下江苏省作物生长期热量资源变化特征.结果表明:近50 年来,气候变暖使得江苏省日平均气温稳定通过5 ℃的积温普遍显著升高,其倾向率为91.3 ℃.d/10a,持续天数也普遍显著增加,其倾向率为3.6d/10,稳定通过5 ℃积温起始日期呈现提前趋势,其倾向率是-1.6d/10a,终止日期成推后趋势,其倾向率为2.0d/10a .稳定通过5 ℃的积温和持续天数等值线大幅度向北推移,稳定通过5 ℃的积温持续天数普遍显著增加是受到起始日期提前和终止日期延后的影响,而终止日期延后比起始日期提前的影响更为明显.但这50 年里不同的时段变化趋势不尽相同,20 世纪90 年代初期以前,稳定通过5 ℃积温增加的趋势并不明显,从90 年代中期开始则有一明显的增加趋势,其突变点出现在1994 年.全省1994 年以前日平均气温稳定通过5 ℃积温总体上不仅没有增加,反而还略有减少;持续天数总体持平;起始日期总体上有所推后;终止日期也略有推后,但推后的幅度比起始日期推后的幅度小,从而导致这一时段积温不升反降.1994 年后全省稳定通过5 ℃积温呈现大幅度上升趋势,持续日数也有明显增加,起始日期明显提前,终止日期明显推后.在年代际变化中,稳定通过5 ℃积温20 世纪70 年代最少,20 世纪90 年代后明显上升,进入21 世纪后则快速上升为各年代之最大值,持续天数的年代际变化大体上与之对应.稳定通过5 ℃起始日期20 世纪70 年代略有推迟,80 年代后有所提前,进入21 世纪后快速提前.终止日期20 世纪70 年代略有提前,20 世纪80 年代后逐渐推后,平均每10 年推后3 天.随着气候变暖,江苏的作物生长期热量资源变化有利于作物的生长和产量的提高.
  • 摘要:在对海门地区历年气象资料进行整理分析的基础上,系统阐述了包括如旱灾、涝灾、连阴雨、台风、寒潮(冻害)、冰雹、龙卷、雪灾等灾害性气候对种植业等农业生产的影响.春旱,主要影响春玉米播种与出苗,设施瓜蔬作物的开花、座果以及油菜、蚕豆、马铃薯等生长.伏旱,主要影响夏茬玉米、棉花、水稻、花生、大豆、瓜果、蔬菜的生长,造成受害作物萎蔫、产量减少、品质降低,并且伏旱尚能导致棉花等作物上红蜘蛛大发生.秋旱,主要影响棉花结铃与吐絮,水稻灌溉,油菜育秧及移栽活棵,蚕豆、三麦和部分秋露地蔬菜播种与培管.干冬,造成农田浅土层土壤湿度不断下降,如再遇到冷空气侵袭,则易使油菜、小麦等越冬作物遭受冻害致死.涝灾,主要使作物根系土壤郁闭程度加大,致使在田农作物根系吸收营养物质受抑制,大大削弱作物长势,出现叶片枯黄、落花、掉铃掉荚甚至作物植株萎蔫死亡,形成严重的产质量损失.春季连阴雨,使间田间湿度大、渍害重,造成三麦赤霉病、蚕豆赤斑病、油菜菌核病以及保护地设施瓜蔬灰霉病、菌核病等普遍加重发生,导致露地小麦、油菜等作物大面积倒伏受灾,产量减少、品质降低.初夏连阴雨,常常造成在田露地农作物及保护地设施内瓜蔬作物病害加重发生,田间杂草生长旺盛,削弱目标作物的生长优势,同样会形成农产品、瓜蔬的产质量损失.秋季连阴雨,常造成秋季露地种植的西甜瓜、大白菜等感染软腐病菌而出现腐烂症状,在田棉花亦大量出现烂铃烂桃现象,水稻因连续阴雨而易发稻曲病,秋玉米、大豆、花生等发芽霉烂,造成农作物大大减产,品质降低.台风,常常引发花生等矮型农作物被水淹没、玉米等高秆农作物大量倒伏、保护地大棚等设施吹垮倒塌,使种植户蒙受巨大的经济损失.寒潮,使植株体结冰或者丧失一切生理活力,造成作物植株死亡或者部分死亡.提出了规避、减小灾害性气候对种植业生产造成损失的预防措施.一是加强灾害性天气预测预报.二是各项防范措施运作到位,包括应对涝灾、连阴雨、台风、寒潮及冰雹、龙卷等气象灾害的防范措施.
  • 摘要:高光谱遥感技术在分析作物光谱特征方面具有简便、快速、有效、非破坏性等优点,可以根据植物在不同波段处的反射率及其衍生量与植物体内的生化组分的含量建立一种相关关系,进行营养诊断,从而为指导农业生产提供重要的依据.本文通过ASD FieldSpec 光谱仪测定2 个小麦品种、3 个氮肥处理、3 个水分处理条件下的叶片反射光谱(350~2500 nm),用SPAD-502 测定叶片的SPAD 值,并称叶重.用ViewSpec Pro 与Matlab 软件处理光谱数据,分析光谱参数与叶片重量、含水量及SPAD 值的相关关系,从而明确叶片水分及绿度特征的最佳波段或光谱指数.研究结果表明,可见光波段(460 ~710nm)和近红外长波段区域(1220 ~1650nm)的光谱反射率与施氮水平呈负相关关系,而近红外短波段范围(760 ~1100nm)内的光谱反射率则随着施氮水平的增加呈上升趋势,不同的施氮量,其峰值存在显著差别;小麦叶片在可见光区与近红外区反射率随着叶片水分含量下降而呈增加的趋势;小麦叶片水分含量及SPAD 值的共同敏感波段在可见光区;小麦叶片的重量、水分含量及SPAD 值与水分指数PWI 、WI 、MSI 等之间有显著相关.植被水分指数PWI 与不同水分处理下的叶重关系最为密切,两者符合指数相关关系,决定系数为0.874 ;水分指数WI 和水分胁迫指数MSI 与叶片含水量的关系密切且表现稳定,相关系数分别为0.87 和-0.80 ,均达到了显著水平,可作为监测小麦叶片水分含量的光谱参数;小麦叶片SPAD 值与653 ~694nm 反射率的一阶微分值的相关性也达到5%显著水平.前人研究植被水分或绿度的光谱监测多利用冠层反射光谱,因为冠层反射光谱受植被群体特征的影响较大,所以本文采用叶片反射光谱研究小麦叶片水分及绿度特征的高光谱反演,提高了叶片特征光谱反演的准确度,也更具理论基础,并对精准农业的实施与管理具有重要的实际应用价值.
  • 摘要:针对江苏省水稻品种繁多、生长季长短不一、发育期出现时间不一致等问题,经过统计分析将水稻生育期分为拔节-孕穗(7 月下旬-8 月中旬)和抽穗-乳熟(8 月下旬-9 月下旬)两个关键期,定义江苏省水稻高温热害气象学指标为日平均气温≥30 ℃和日最高气温≥35 ℃连续出现3d 及以上,并按时间长短划分等级;同时根据水稻生育期资料分析和水稻生理状况对温度的响应两方面,把连续2d 及以上最高气温≥37 ℃的时间作为江苏省水稻高温热害的生理指标;在此基础上,利用江苏省1986~2009 年水稻生育期和产量观测资料、同期江苏省54 个气象台站地面气象常规观测资料,利用ArcGIS 技术支持,结合水稻高温热害的气象学和生物学指标,分析了江苏省水稻高温热害的发生规律.研究结果表明:(1)在不同的指标下,江苏各地常发生水稻高温热害,24 年统计发现,宁镇丘陵地区发生最重,苏中大部发生程度次之,苏北沿海地区发生最轻;(2)高温热害在拔节-孕穗时期不管在发生次数、发生范围上都比抽穗-乳熟时期程度重,说明水稻高温最容易出现的时间是在每年7 月下旬-8 月中旬之间;(3)在生物学指标下,江苏省以高淳为高温热害多发区,持续的时间长,程度重;长江以南的西部宁镇扬丘陵地区高温热害次之,长江以北大部地区高温热害发生次数最少,程度最低;(4)从年代际来看,全省80 年代后期水稻热害发生次数最少,本世纪00 年代发生次数最多.
  • 摘要:复杂地形下太阳总辐射由直接辐射、散射辐射和地形反射辐射组成.基于RS 和GIS 技术,以1km×1km 分辨率数字高程模型(DEM )作为地形的综合反映,利用光路逆向寻踪法建立地形遮蔽模型.分析了近10 年MCD43C3 地表反照率产品,考虑下垫面非均匀性对地表辐射的影响.使用日射站长序列辐射资料,依据分月模式,建立了晴空指数和直接透射率估算模型.根据山地气候学原理,综合考虑天文、大气和地形因子,建立起复杂地形下太阳辐射分布式模拟模型,实现了西藏自治区1km×1km 分辨率的太阳辐射各分量及总辐射的气候平均月值、季节值和年值分布式数值模拟.结果表明:西藏年直接辐射集中在1886-5660MJ/m 2 之间,由东向西渐增,与日照百分率空间分布一致.在1km×1km 分辨率下,西藏地形开阔度非地带性空间分布特征明显,西北地区地形开阔度大于东南地区,藏东高山峡谷区因地形环境复杂,开阔度甚至小于0.6 .西藏年太阳散射辐射集中在1682-2811MJ/m 2 之间,由西向东渐增.藏北地形反射辐射量多在112MJ/m 2 以下,高海拔山脉的地形反射辐射多在200MJ/m 2 以上,复杂地形和积雪影响引起的地形反射辐射显著.西藏年太阳总辐射多在3935-8235MJ/m 2 之间,呈现西高东低的特点,阿里和日喀则为高值集中区,多在6400MJ/m 2 以上,那曲大部、阿里北部、拉萨大部和山南中北部总辐射在6000MJ/m 2 左右,林芝和昌都大部多集中在5700MJ/m 2 以下,察隅和波密为明显的低值区.太阳总辐射季节分布不均匀,辐射量为夏季>春季>秋季>冬季.在太阳高度角较低的冬半年,地形起伏对总辐射的空间分布影响较太阳高度角较高的夏半年大.
  • 摘要:大闸蟹呈青背白肚、金爪黄毛、体壮,是我国著名的淡水蟹之一.其味道鲜美,价格昂贵,市场需求量大,自然生长的已远远不能供应市场需求,湖面网围和内塘养殖已成为养殖户增产的一个重要途径.江苏境内的洪泽湖因水网密布,河道众多,历来是全国螃蟹主要产地.洪泽素有"淮上明珠"、"鱼米之乡"之美称.境内河网密布,水域宽阔,水域面积占县域面积的54%.洪泽湖是全国大湖中唯一的活水湖,水质优良,极利于优质大闸蟹生长.洪泽湖中的大闸蟹,体大肉鲜,享誉国内外,品质首屈一指,早就被评为中国十大名蟹.2011 年1 月19 日,经国家工商行政管理总局商标局批准"洪泽湖螃蟹"正式注册为淮安洪泽的地理标志证明商标.2010 年洪泽湖大闸蟹销量突破万吨,销售额突破30 亿元.本文根据"洪泽湖螃蟹"养殖的生长发育规律,分析洪泽独特的气候和地理条件,利用数理统计的方法,建立气温、降水、日照、湿度等气象条件对"洪泽湖螃蟹"养殖影响定量评估指标.根据当地连阴雨、连续高温、台风、低压、雷雨大风、暴雨等气象灾害发生规律,分析其在不同生长时期内可能遭遇的灾害以及灾害可能造成的影响,研究灾害减轻措施,提出灾害抗御对策,提高农民运用气象科技抗御灾害、发展生产的能力;在为农服务工作中,可根据气象要素实况,结合短期天气预报产品,根据不同时期大闸蟹养殖的敏感气象信息,制作针对性的服务产品,变被动服务为主动服务,滞后服务为超前服务;指导农民适时、科学合理地避开不利于螃蟹养殖的气象灾害.充分发挥气象科技在建设新农村中的应有作用.
  • 摘要:褐飞虱(Nilaparvata lugens st?l )是对水稻生长危害最严重的虫害之一,近10 多年来,受全球气候变化和农林业结构调整等因素的影响,褐飞虱的迁入和致灾趋于复杂化,出现了持续大发生、并严重发生的新特点,给水稻高产、稳产带来极大威胁.2003-2010 年间,江苏省褐飞虱的发生程度明显提高,均达到偏重至大发生或特大发生的程度.20 世纪80年代,中国褐飞虱发生频次或危害程度大幅度提高,造成其大发生的气候因素也受到学者们的广泛关注.目前褐飞虱的预测预报主要是中短期预报,预测效果较好并广泛应用于指导生产实践.而将海温用于褐飞虱中长期预测预报的研究颇少.但随着褐飞虱的迁入与发生日趋复杂化、持续化,更需要对褐飞虱迁入和致灾的长期因子进行研究.为了筛选出有效的褐飞虱迁入量中长期预测因子,本文对江苏通州褐飞虱迁入量与西太平洋海温场进行遥相关分析及其稳定性检验,结果表明:与通州褐飞虱迁入量连续稳定显著相关的海温区,在空间上主要分布在中太平洋,在时间上,以提前一年和当年为主,分别分析通州褐飞虱迁入量与当年6-9 月各旬气候因子(降水和气温)、西太平洋副高月平均指数相关关系,并比较这三者与前期太平洋海温场遥相关时空分布的异同.根据该个例分析表明:通州地区当年1-2 月赤道中西太平洋海温的变化引起当年6 月副高面积指数的变化,影响通州当年6 月下旬降水,从而影响通州褐飞虱的迁入量.因而提出褐飞虱迁入量与太平洋海温场遥相关的机制可能为"太平洋海温→西太平洋副高→气候(降水)→褐飞虱迁入量".最后,分别以海温、副高指数、气候为预测因子建立褐飞虱迁入量的预测模型,预测准确率分别为86.67%、85.39%、83.10%,说明预报结果与实际值较吻合,预报模型切实可行.该结果为中国褐飞虱灾变中长期预测提供可操作的技术方法.
  • 摘要:热量资源是重要的气候资源之一,通常用温度的高低、积温的多少和界限温度及无霜期长短等来衡量某地区热量资源的多少,足够的热量资源是保证农作物进行正常生理活动的必要环境条件.全球气候变暖已经成了一个不争的事实,气候变暖引起南通地区热量资源的变化.本文根据1961 至2009 年南通地区8 个测站年气温、地温资料,在与前30 年(1961 至1990 年)平均比较的基础上,重点统计分析1991 年以来气温、地温、积温、界限温度及无霜期等体现热量资源特征气候值的变化情况,得出近20 年来南通地区热量资源变化规律,结果表明:1991 至2009 年,南通地区气温年平均升高1.0 ℃,年平均最高气温和年平均最低气温分别升高0.9 ℃和1.1 ℃,5cm 深度地温年平均升高0.3 ℃,年平均气温日较差下降0.2 ℃;≥5 ℃有效积温平均升高1361 ℃.d;≥10 ℃有效积温平均升高930 ℃.d;平均终霜日提前4d,平均初霜日延后2d,平均无霜期延长6d,表明热量资源增加.了解南通地区热量资源的变化特点,对提高资源利用率,实现资源可持续利用,科学合理地规划都市工农业发展模式都具有重要意义.
  • 摘要:选用朝阳1954-2010年气象观测资料,结合地方大枣产量及年景调研资料,用相关系数选取影响大枣产量的主要因子,应用多元线性回归方法建立大枣年景与气象影响因子的预报模型.结果得出:1 月份平均最低气温≤-20 ℃连续日数、6 月连续天阴日数、6-8 月连续无≥10mm 降水日数、9月15-30 日降水量等因子对大枣产量影响最为明显.大枣年景预测模型经F 检验,具有统计学意义.模型历史拟合率为87.3%.用该模型预测2009 年和2010 年大枣年景,接近实际情况.
  • 摘要:酸雨是指pH 值小于5.6 的雨水,由于人类活动,酸雨已成为一个严重的全球性环境问题[1,2].我国已成为继欧洲、北美之后的世界第三大酸雨区,酸沉降面积达国土面积的40%以上[3].2000 年以来我国降水酸度呈现出总体升高的趋势,重酸雨区的面积由2002 年占国土面积的4.9%增加到2005 年的6.1%[4].聂呈荣[5]的研究表明,酸雨抑制了根、芽器官的建成受,阻碍了细胞分裂、生长需要的代谢能量和结构功能的物质供应,影响幼苗叶片的生长.酸雨会破坏植物的表皮结构[6,7],损伤细胞器,引起叶绿素含量降低,抑制光合作用[8],影响有机物质合成.据统计,苏、浙、皖、闽、湘、鄂、赣7 省主要农作物受酸沉降影响面积占7 省总面积的19.05%,年经济损失达37 亿元,尤以油菜、番茄等作物受酸沉降引起的减产幅度最大[9].油菜(Brassica napus .L)是我国重要的经济作物,也是唯一的冬季油料作物,在我国种植业中占有重大比例,它对酸雨胁迫较为敏感并以苗期更甚[10],苗期生长的好坏将关系作物后期的生长发育并最终影响产量品质的形成.因此,本试验采用不同酸度模拟酸雨处理油菜幼苗,以明确其对油菜生长的影响,阐明酸雨伤害机理,为酸雨灾害评估和抗酸雨栽培提供理论依据.本文采用土培的方法研究了不同pH 值模拟酸雨(simulated acid rain,AR)处理对油菜幼苗生长的影响.结果表明,当酸雨pH≥4.0 时,在一定程度上刺激了幼苗的生长,幼苗的生物量、色素含量维持在与对照(pH6.0)相当或更高的水平,抗氧化酶(SOD 、POD 和CAT)活性和非酶抗氧化剂(AsA 和GSH)含量与对照相比无显著差异.随着酸雨酸度的进一步增强(pH≤4.0),油菜幼苗的生物量、色素含量以及抗氧化酶活性和非酶抗氧化剂含量逐渐下降,且下降速度越来越快,膜脂过氧化,丙二醛含量和相对电导率显著增加.当pH≤2.5 时,幼苗叶片可观察到不同程度的伤斑.
  • 摘要:为了了解舟山海岛地区雷电发生的条件,统计了舟山CINRAD-SB 雷达的观测到的一些单体的组合反射率因子CR 和回波顶高ET,以杭州站的探空资料计算0℃层高度,用回波顶高减去0℃层高度作为相对顶高。以闪电定位仪的地闪资料结合地面人工观测资料判断是否有雷电发生。统计了2007 年到2009 年的个例共828 个,统计结果:发生雷电的个例共有534 个,其组合反射率因子CR 都在40dBz 以上,要发生雷电,回波强度必须要达到40dBz 以上,这是一个必要条件。但达到40dBz 不一定都会发生雷电,40dBz 时发生雷电的概率是21.8%。发生雷电的个例CR 主要集中在45-55dBz, 45dBz 时是46.3%,50dBz 时是67.6%, 55dBz 是87.5%,60dBz 以上就是100%了。随着回波强度的增加,雷电发生的概率逐步增加。对不同的相对顶高情况下的统计结果:相对顶高在0km 附近时就能产生雷电,相对顶高在5km 以下的,雷电发生概率都不到40%,相对顶高达6km 时,雷电的发生概率66.7%,7km 时是85.2%,8km 以上都是100%。5km 和6km 之间的差别比较大,6km 可以作为一个判断指标,来预报雷电是否发生。分别统计不同的相对顶高情况下各种组合反射率强度下的雷电发生概率。根据宁空不漏的原则,再结合实际预报经验,在统计的概率基础上略为修正,得出预报模型: 1. )相对顶高大于等于8,则发生雷电的概率为100%。 2. )相对顶高等于7,如果CR 等于40,则发生雷电的概率为50%,如果CR 等于45,则发生雷电的概率为75%,如果CR 等于50,则发生雷电的概率为90%,如果CR 大于等于55,则发生雷电的概率为100%。 3. )相对顶高等于6,如果CR 等于45,则发生雷电的概率为60%,如果CR 等于50,则发生雷电的概率为70%,如果CR 大于等于55,则发生雷电的概率为100%。 4. )相对顶高小于等于5,如果CR 等于50,则发生雷电的概率为40%,如果CR 大于等于55,则发生雷电的概率为50%。外推技术采用单体合成法,如果在雷达产品中识别出有三个以上的强单体,那么对150km 范围内所有单体的移动速度和方向进行平均,求出一个移动速度。以此速度进行外推,计算出未来6、12、18、24、 30 分钟后的雷电发生概率。该系统2010 年开始投入试运行,运行稳定,对几次大的雷电过程预报比较准确。
  • 摘要:德清县在创建全国新农村建设气象工作示范县中,县防雷设施检测所对如何更好地开展防雷服务工作进行了大胆的探索与创新,充分利用数据库、互联网络、无线通信等技术将防雷服务工作进行整合,建立了雷电防御与预警公共服务平台,进一步提升了工作效率,增强了技术服务能力。
  • 摘要:雷电灾害作为危害程度仅次于暴雨洪涝、气象地质灾害的一大气象灾害,严重威胁着我国社会公共安全和人民生命财产安全。随着我国教育现代化的迅速发展,校园硬件设施更新进一步加快,先进的电子设备等不断增加,雷击隐患也随之加大,而学校又是人员密集场所,一旦发生雷击事故,不但对人民的生命造成伤害也会造成严重的社会影响。雷电危害校园网络系统不仅有直接打在建筑物上的直击雷,还有主要通过电源线路和各种网络线路入侵的感应雷,以及地电位反击。本文以一所高级中学为例,对其进行了防雷方案的设计。在综合考虑了学校的实际情况后,决定校园内需要做防雷设计的部分为:教学楼、办公楼、综合楼。所涉及的防雷项目主要有接闪、接地、等电位连接、屏蔽、电涌保护器的安装与防护。决定从外部防雷和内部防雷两个方面来阐述,在接地装置的设计上,该教学楼为钢筋混凝土结构,基础采用硅酸盐水泥,周围的土壤含水量不低于4%,利用基础内的桩、承台、地梁内的钢筋作为接地体,利用率为两条,混凝土基础梁中上、下每两根主钢筋焊接为一整体,作为水平接地体,连接处用直径为10mm 的圆钢搭接过渡,圆钢单边焊接长度为圆钢直径的12 倍,双面焊接时焊接长度为圆钢直径的6 倍。引下线的设计可采用柱内钢筋作为引下线,可不设断接卡,但应在室内、外适当地点设若干连接板,供测量和做等电位连接用。采用避雷带做接闪器。内部防雷措施采取等电位连接,施工方法是宜使用截面积50mm2 的铜排作为单点连接的接地基准点(ERP),将铜排与预留的电气连接端子相连,保证铜排与和电气预留端子相连的柱内钢筋构成电气连通的整体。连接导体与等电位接地端子板之间应采用螺栓连接,连接处应进行热搪锡处理。等电位连接导线应使用具有黄绿相间色标、截面积为16mm2 的铜质绝缘导线。计算机的外壳等可导电部分均要求连接到汇流排上。同时安装SPD,限制瞬态过电压和分走电涌电流,对计算机房进行防静电和屏蔽等措施,共同起到减小感应雷与雷电波入侵造成损害的作用。通过对该校园的建筑物实行防雷保护,可以有效地较少雷电造成的损失。以降低其遭受雷击的概率,保障学校师生和财产的安全。
  • 摘要:本文采用ADTD闪电定位系统监测资料,通过对重庆轻轨采取防雷保护措施前后人员生命损失风险和经济价值损失风险进行评估计算,结果表明跨座式单轨采取雷电防护措施后,人员生命损失风险减少了96.98%,经济价值损失风险减少97.38%。自重庆轻轨2 号线实际运行以来,截止2009 年,其5 公里范围内各站点及区间年均闪电达到了12862.75 次,但由于采取了有效的防雷措施,未发生一起雷击事故,产生了巨大的社会效益和经济效益。
  • 摘要:按照法定授权和行政授权,各级气象部门履行着防雷社会管理和公共服务职能以及部分市场监管职能。总结防雷工作取得的成效和存在的薄弱环节,分析防雷工作的发展态势和发展要求,按照转变政府职能,强化社会管理和公共服务的客观要求,就推进防雷工作转型升级提出探讨和意见,转变观念,加强和创新社会管理,提升管理和服务能力,提高防雷工作的社会权威性、公信力和满意度。
  • 摘要:随着社会经济的发展,中国的大气污染问题日益严重。沙尘天气使大气中的颗粒物浓度急剧增加,空气污染指数增大,直接影响大气环境质量。沙尘对非发源地的污染以PM10 为主,心血管疾病、哮喘的发病率与PM10 的浓度变化密切相关。北京地处我国沙尘多发区的下风向,受上游地区沙尘天气的影响很大。2010 年3 月19-22 日的强沙尘暴过程是近年来影响范围广、较为严重的一次,作者利用气象、沙尘暴特种观测以及环境监测等多种资料,从天气形势、沙尘源地和水平输送条件、近地层气象要素等几方面对此次强沙尘暴过程进行分析,并着重分析了沙尘天气对北京地区空气质量的影响。结果表明:(1 )此次强沙尘暴天气过程是由从极涡冷槽分离出来的冷空气短波槽快速东移南下、地面冷锋明显发展东移影响所致。(2 )前期沙尘源地内蒙古中部土壤湿度的减小为起沙提供了有利条件;从内蒙古中部一直到北京的西北部区域中低空存在强西北气流,将从源区地面卷起的沙尘输送到下游地区;同时,华北地区低层伴有强烈的下沉运动,使得来自西北地区的沙尘颗粒受下沉气流影响沉降到地面,形成北京地区的沙尘天气。(3 )沙尘发生时,北京地区近地层气象要素剧烈响应。20m 风速最大增至12.31 m/s ,随着风速的增大从地面到20m 气层内垂直方向风速梯度也逐渐增大;气温较前日有所上升,相对湿度呈折角式急剧下降至20%-30%之间,地面空气处于暖干的状态,为沙尘过程提供了有利的外部环境条件。沙尘天气结束后,气温小幅下降,相对湿度继续维持在60%以下较干的状态。(4 )沙尘过程造成北京地区TSP 浓度迅速上升,最大值达到3.4 mg/m 3 ,并且持续一天;PM10 浓度也迅速增加,瞬时最大值达到5.08 mg/m 3 。从PM10 的日质量浓度来看,3 月20 日,北京、延庆、昌平、顺义、通县等十个区县的PM10 浓度均迅速增大,尤其是北京西北部和中部地区,PM10 最高浓度达到841μg/m 3 。受沙尘天气影响,北京市均污染指数为500 ,空气质量达到重污染。
  • 摘要:据卫生部制定的手足口病的诊断和预防指南,收集整理了2008--2010 年开封市手足口病发病病例资料和气象观测气温、湿度、降水量资料,用指数化处理法,对2008-2010 年每月的气象因子与手足口病数据,进行数据无量纲化处理及相关相似分析,手足口病一年四季均有发生,开封市高峰区的季节在春季,主要流行于春夏两季,手足口病的发病与温度、湿度、降水量存在数学上的相关性,疫情受气象因素影响较大,手足口病与气象因素有着密切关系,探讨开封市手足口病发病和蔓延与气象因子之间的关系,分析建立以气象因子与手足口病联系的预报方程,为全市预防和减少手足口病发生、蔓延提供气象依据。气温与手足口病的响应:开封市冬季平均气温与春季手足口病发病峰值月关系密切,冬季平均气温高于2.5 ℃,春季发病峰值提前1--2 个月,冬季平均气温越高病情持续的越长,病例越多。2008 年冬季平均气温3.2 ℃,2009 年春季前中期为发病峰值,发病率约是2008 年的7 倍,峰值过后病例下降缓慢,疫情持续的时间较长,二者呈正相关关系。湿度与手足口病的响应:开封市1 月平均湿度 43 %,春季发病峰值出现在春季前中期,2 月或3 月平均湿度在52-58 %之间,4 月为发病峰值,两个条件同时预测春季手足口病发病峰值月效果好,符合上述两个条件,手足口病发病峰值月出现较早,疫情下降缓慢,如2010 年1 月平均湿度41 %,2 月平均湿度 56 %,发病峰值出现在3 月,发病率约是2008 年的6.5 倍,开封市的手足口病约90 %发生在月平均湿度在50-60 %之间。降水量与手足口病的响应:开封市月降水量与手足口病的响应关系图显示,发病峰值与降水量峰值有明显的周期性前置,即降水量峰值落后于手足口病的发病峰值,分析发现发病峰值月过后下个月降水量 >40.0mm,病例下降缓慢,两者呈正相关关系。
  • 摘要:通过对德州市2002-2010 年354 次酸雨观测资料分析表明,降水ph 值最小为3.96,最大为8.02。4 月出现酸雨频率最低,为11.5%,其次是3 月为23.3%,12 月出现酸雨频率最高,达75.0%,其次是9 月,为71.2%。从4 月开始,酸雨出现频率逐渐增加,至9 月升为高值,10 月下降,12 月又升为最高值。降水 ph 值最大出现在3 月,为6.11,其次是4 月,为5.84;最小出现在9 月,为4.75,其次是8 月,为4.89。从3 月开始,降水ph 值逐月减小,至9 月降为最低,10 月升高。按季节分析,德州市春季酸雨最轻,秋冬季酸雨最严重。四季轻雾日数与降水ph 值呈显著的负相关,与酸雨频率呈显著的正相关。从冬季到春季,轻雾日数减少,酸雨频率减少,降水ph 值增加,从春季到秋季,轻雾日数增加,酸雨频率增加,降水ph 值减少。德州市酸雨出现频率为43.5%,轻雾伴有降雨时,出现酸雨的频率为53.05%,大雾天气伴有降雨时,出现酸雨的频率为71.43%。有雾说明大气层结稳定,污染物不易扩散,易形成酸雨,空气质量差,应尽量减少户外活动。四季平均风速与酸雨频率呈明显的负相关,与降水ph 值呈明显的正相关。从冬季到春季,风速增大,酸雨频率减小,降水ph 值增加,从春季到秋季,平均风速呈减小趋势,酸雨频率呈增加趋势,降水ph 值呈减小趋势。春季平均风速最大值与春季降水ph 值最高值和酸雨频率最小值相对应,秋季平均风速最小值与秋季降水ph 值最低值相对应。说明风速大有利于空气污染物扩散,降低了酸雨强度和出现频率。四季降水ph 值与四季降水量无明显的相关关系,但二者的变化趋势明显相反。计算观测的354 次降水ph 值与降水量之间的相关系数,为-0.167,呈负相关。62.34%的酸雨出现在稳定性降水中,37.66% 出现在阵性降水,33.12%伴有雷暴。德州市近十年降水ph 值呈减小趋势,酸雨频率呈增加趋势,即酸雨呈加重趋势,应引起社会各界高度重视,采取有力措施控制和减少污染物的排放。
  • 摘要:在酸雨业务工作中,经常要对大量的气象要素数据进行系统分析,在诸多的分析方法中,绘制等值线是最直观、最有效的手段之一。现阶段对于大量气象数据的等值线分析,虽说已有Micaps 专业气象资料分析软件,但需要对数据进行格式化处理和许多二次开发工作,程序灵活性和延展性有限。因而借助专业绘图软件进行气象要素的等值线分析被广泛的利用。在众多的商业化绘图软件中,美国GOLDEN 公司的surfer8.0 软件,以其功能强大、开放式接口、支持数据多样化、产品结果实用美观等诸多优点得到广大用户的青睐。Surfer 软件提供了Automation 技术,支持VB 编程语言的二次开发,Automation 技术是指一个应用程序通过某个对象去操纵另一个应用程序的机制。它提供了一个应用程序逻辑外部控制某个应用程序对象的编程界面,应用程序暴露出的对象称为自动化对象(automation object),外部客户应用程序通过使用这些对象的属性、方法就可以达到控制应用程序的目的。该软件提供了可嵌入编程的接口,Surfer 服务器在后台运行,可以完全摆脱Surfer 的主控界面,在客户程序界面中通过VB 嵌入式编程快速实现等值线图的绘制。本次研究提出一种用VB 将酸雨气象数据和surfer 软件相结合,同时实现动态演示的方法。研究通过采用Active 技术解决了使用VB 调用surfer 软件提供的自动化接口,同时实现了酸雨气象数据在区域地图范围内的动态演示,为酸雨监控及酸雨防治措施提供了有力的技术支持。用VB 作为编程语言,一方面用于形成用户界面,另外一方面用来调用Surfer 软件,利用VB6.0 编程嵌入Surfer8.0 核心模块开发应用程序的主要工作流程为:首先通过VB6.0 编写程序核心代码,然后引入 Surfer 提供的Automation 对象模块。其中核心代码用于处理数据和传递用户指令给Surfer 模块,Surfer 模块进行后台服务绘制图形。利用VB 语言的兼容性和Surfer 软件的强大绘图功能进行联合编程,实现了气象数据快速图像化,操作简捷,产品美观。本文所采用的方法优点明显,编写代码方便快捷,该项技术继承了VB 和Surfer 的优点,节省了开发绘制等值线图程序的时间,使得酸雨的分布情况能够更为清楚和直观地表现出来。
  • 摘要:利用东北地区(黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部)93 个气象台站近50 年(1958~2007)的逐日观测资料,分析了东北地区暴雪发生的时空分布特征。结果表明:该地区暴雪发生具有明显的季节分布特征,其中春季(3~4 月)和秋季(10~ 11 月)为暴雪主要发生期;东北暴雪在空间分布具有明显的地域性,暴雪主要集中出现在东南部的长白山区和西北部的大兴安岭山区;近50 年来,东北地区全年暴雪量呈现出一定的增加趋势,其中春季在北部和南部呈现明显的上升趋势,然而秋季东北大部分地区暴雪存在显著的下降趋势。
  • 摘要:利用FY2E 卫星和雷达资料综合分析了2011 年4 月17 日广东冰雹强对流天气过程。从卫星云图上可见,此次冰雹发生在云团尾部边缘,在降雹前,没有出现对流云团的合并,也没有出现单体从合并云团中分离出去,而且降雹地点与云团Tbb 低值中心没有很好的对应,而对流云降水过程中降水的大值中心与Tbb 低值中心有很好的对应关系。利用modis 卫星资料,通过温度和粒子有效半径关系,分析了云垂直结构,发现在混合相增长带,粒子半径达到40μm 超过30μm 的降雹阈值,说明此对流云有很好的降雹潜势。利用TITAN 强对流追踪系统,对这次超级单体演变过程进行追踪,发现单体在发展过程中出现弓形回波和“V”形缺口,这些都是发生冰雹的典型雷达回波特征。对流云团成熟时期,35dBZ 的雷达回波顶高达18km,说明云体发展十分旺盛。含雹总质量和高空垂直冰雹质量和降雹的关系较为密切,在降雹前几十分钟突然下降。冰雹指数及风暴属性显示超级单体降强冰雹的潜势,其中降雹概率POH 在02:10UTC—06:10UTC 达100%维持4 小时左右,这对超级单体风暴的短时临近预报及人工防雹作业有重要的指示意义。初步分析结果表明,此次风暴是由超级单体过境造成的,含雹总质量和高空垂直冰雹质量对于预示冰雹的发生具有较好的指示意义。
  • 摘要:本文讨论了12通道地基微波辐射计遥感大气廓线的BP神经网络反演方法(记为BPNN)。首先将北京2007年3月‐2009年2月的探空资料按春、夏、秋、冬4个季节分类,每个季节按照不同的输出(温度、相对湿度、云液态水)建立三个不同的网络,分别进行神经网络训练,并对反演得到的廓线精度做检验,检验结果表明:BPNN反演方法切实可行,反演精度可以接受,可应用于实际。其次,利用北京南郊观象台12 通道微波辐射计测量的亮温, BPNN 方法和微波辐射计(RadiomeNN)都反演得到温度、相对湿度、云液态水廓线。这里以探空资料作为标准,比较分析同一时间、相同高度上BPNN 和RadiomeNN 两种方法获得的廓线与探空廓线的平均绝对误差以及标准偏差。由于探空中没有现成的云液态水廓线,因此这里只对温度、相对湿度廓线进行分析,分析表明:①春、夏、秋、冬四个季节,BPNN 反演得到的温度廓线绝对误差最大值分别为3.10K,2.63K,3.70K,2.45K;皆小于RadiomeNN 的温度廓线绝对误差最大值:3.54K, 2.65K,3.89K,2.75K,与RadiomeNN 反演方法相比,本文使用的BPNN 反演得到的温度廓线更接近于作为标准的探空观测的温度廓线;②春、夏、秋、冬四个季节, BPNN 反演得到的相对湿度廓线绝对误差最大值分别为22.89%,24.82%,23.29%,15.48%; RadiomeNN 反演的相对湿度廓线绝对误差最大值为27.50%, 24.30%,28.47%,24.52%,其中,春、秋两季BPNN 反演的绝对误差最大值都比RadiomeNN 的小5%左右,而冬季达到9%。可知春、秋、冬三季BPNN 反演得到的相对湿度廓线精度大大优于微波辐射计,而夏季BPNN 反演结果较RadiomeNN 稍差,总体而言,这两种算法在夏季的相对湿度反演误差都较其它季节大,这可能是夏季相对湿度较大的缘故。总体而言,BPNN 反演结果优于RadiomeNN。 BPNN 和RadiomeNN 算法使用了相同的原理,但在模型参数如输入层、输出层和隐层节点数的选择上有所不同,本文因地制宜,根据北京具体情况得到相对更为合适的神经网络BPNN,本文认为这是BPNN 实验结果优于 RadiomeNN 的重要原因之一。因此我们认为本文的BPNN 反演方法可靠,实用,为改善进口微波辐射计的反演精度,甚至今后我国自己的微波辐射计使用神经网络反演算法提供了可能。
  • 摘要:利用2010年8月18日高后降水中山区层状云的飞机穿云观测资料, 结合雷达、卫星云图及天气图等资料, 详细分析了此次高后降水中山区层状云的宏观特征、微物理结构, 并对降水形成机制进行初步探讨。整体上云由上下两层云构成,上层云完全为冷云,下层云主要为暖云,其云顶隆起,里面的上升气流的作用导致液水含量和云滴数浓度的增加以及粒子平均直径的减小;通过比较由云粒子探头CAS获得的计算含水量和由热线含水量仪的实测含水量,发现在暖层两者一致性较好;冷云去粒子图像显示高后降水中山区层状云中冰粒子主要以板状为主,其他观测到有平板柱状、柱状和霰粒,冰粒子的聚合体在整个冷层都存在;高后降水型天气下山区层状云的降水也是播种-喂养机制,冷层深厚,暖层液水含量高,冷云中可能以凝华增长为主,丛集和淞附为辅,其中淞附增长主要发生在冷云的中下部靠近融化曾附近,这样非常有利于促使冰雪晶长大落入下层融化后,在高液水含量的暖层中碰并产生较大量的降水。
  • 摘要:室内试验、数值模拟研究和有设计的外场综合试验是云降水物理和人工影响天气的三个重要支撑,在 控制条件下对云雾和对催化剂的科学认识就直接关系到人工影响天气作业和试验的原理、催化方案设计和 实施以及催化效果。碘化银焰剂是目前人工影响天气最主要的冷云催化剂类型,多年来我国的催化剂得到 了长足的发展,成冰效率逐步提高,但是与国际先进水平并未进行过实质性的比较研究。在国家基金委项 目支撑下,与世界人影强国俄罗斯开展联合研究,进行相同条件下两国碘化银催化剂的成冰性能对比研究。 研究结果表明:我国目前人工影响天气外场实验和作业使用的碘化银焰剂成冰效率已经达到世界先进水平。 同时,双方分别利用实验条件对碘化银成冰机理等特性、形态学和化学成分特性分析开展研究,取得一些 非常有意义的结果。为认识目前我国冷云催化剂高效成冰性能的原因和进一步改进和优化配方提供有意义 的指导方向。
  • 摘要:本文用WIND 和ACE 的太阳风观测数据作为输入,用全球MHD 模型数值模拟研究了磁层和电离层对1998 年6 月5 日太阳风事件的响应。计算中所选择的观测区间有行星际磁场的一个突然的南向转换, 以及与之相随的一段相对稳定太阳风期。鉴于目前的模型大多未考虑内磁层的对流效应,我们首先研究了全球模型中考虑RICE 对流的重要性, 结果表明模拟得到的磁层和电离层响应,如极盖边界的位置以及电离层的电流会受到稳态磁层的很大影响,就是说得到符合实际的背景稳态磁层是研究磁层和电离层对太阳风响应所需要的。研究表明,通过接近真实磁层位型的适当处理(如包括RICE 对流),我们的全球模型可以比较准确地反映太阳风-磁层-电离层耦合的动力特性,并能提供磁层磁场位型和电离层对太阳风响应的可靠结果。
  • 摘要:阳泉市位于山西省东部,地处太行山区,雷暴活动频繁,雷击灾害事故连年发生,严重威胁人民群众生命和财产安全。本文通过对2007 年8 月9 日19 点40 分,阳泉市孟县东梁乡岑峰村发生一起雷击伤亡事故现场调查及雷击原因勘查的基础上,分析了造成农村频繁出现雷击事故的现状及原因,从气象部门防雷管理的角度,提出应对农村雷电灾害防御措施,从加强农村防雷科普宣传、规范农村建筑防雷设计、定期进行农村防雷安全设施检测,逐步完善全面建设农村雷电监测预警网,积极开展雷电天气、雷击落区和灾害等级等雷电监测和预报预警业务,依靠雷达探空及卫星云图等科学观测手段,准确判断雷电落区和雷击位置,提早获取本地及周边地区雷电发生信息,并充分利用电视、电话、手机短信、广播、电子屏和网络等多种渠道,及时发布、传递雷电灾害预警信息,便于广大农民群众根据天气情况合理安排出行及生产活动,减少灾害发生,真正实现气象部门防雷避险优质服务价值。根本上避免和减少雷电灾害带来的群众生命和财产损失。
  • 摘要:本文依据确定避雷针保护范围的滚球法原理,提出了一种计算避雷针设计高度的方法,在思路和方法上提出了寻找假设接闪器然后反推计算的方法,为能方便准确地确定避雷针的合理高度,用于防雷设计中常见的避雷针高度计算以及防雷检测中避雷针保护范围的现场确定。计算方法包括:单支独立避雷针的高度计算、单支非独立避雷针的高度计算、双支等高避雷针的高度计算、双支不等高避雷针的高度计算双支不等高避雷针,提出计算方法与计算步骤。本文提出的避雷针高度计算方法均是在安装位置设计合理的条件下适用,因为避雷针的设计并不是在任何位置只要高度适当就可以起到保护作用。这些方法也可以在多支避雷针的设计计算时参考使用。
  • 摘要:通过对古建筑物防雷现状的调查,提出古建筑物的防雷设计应在确定雷电防护等级的基础上进行,古建筑物应采取防直击雷、侧击雷和防雷击电磁脉冲的措施,详细研究防雷装置的形式及其布置方式,防雷装置的安装应尽量做到保持古建筑物原貌和艺术特点。
  • 摘要:主要介绍了化工企业防静电接地的做法,接地阻值偏高的解决方法,室外架空电气管线接地故障的防治,化工企业中的总等电位联结,以及接地装置的防腐措施。对一些常见和容易忽视的问题提出了一些看法,分析了接地装置的腐蚀原因,并提出了防止接地装置腐蚀的具体措施。
  • 摘要:@@ 本文选取了2006 年12 月24-27 日一次罕见的大范围持续性大雾过程用于研究沪宁高速公路上浓雾的形成、发展和消散的变化特征。利用高速公路上沿线高密度自动气象监测站实测数据,FM-100 型雾滴谱仪观测资料和常规天气资料,对这次浓雾过程的天气背景、物理特征及能见度影响因子进行了综合分析。
  • 摘要:统计表明,发生在沪宁高速公路上的大雾以辐射雾为最多,以平流雾形成浓雾的可能性最大。 [1]本文利用WRF 模式3.0 版本,优选微物理过程和陆面过程方案,模拟区域中心设在(31.5 0 N,120 0 E),采用双重双向嵌套方案,,粗细网格水平分辨率分别为15km 和和5km,相应格点数分别为139 × 139 和 151 × 151。利用NCEP/NCAR 10 × 10 每日四次再分析资料作为初始场和边界层条件。为了更好地模拟这次雾过程,在边界层内垂直方向增加了13 层,由原来的23 层增加到36 层,增加层次主要在近地面200 m 以下。每小时输出一次结果。在WRF 模式中,主要的物理过程及参数化过程包含云微物理过程、积云参数化,长波辐射、短波辐射、边界层参数化、陆面过程参数化以及次网格扩散等。利用2006 年06 月—2009 年06 月沪宁高速公路AMW 高速公路自动气象站环境监测站监测到的数据,并结合大雾发生时的天气背景和大气环流形势,对能见度低于500 m 的需要发布预警信号的大雾按照成因进行分类,分为平流雾和辐射雾;并利用WRF模式分别对大雾进行数值模拟,然后利用实测的雾水资料进行验证,检验WRF模式对平流雾和辐射雾的模拟预报能力,对提高高速公路交通安全提供理论基础。结果表明:模式对平流浓雾天气模拟的效果较好,模拟预报准确率较高,而对辐射浓雾天气几乎模拟不出来。WRF 模式对平流雾的模拟效果较好,而对辐射雾的模拟效果几乎为零。可能原因是NCEP/NCAR 一日四次的10×10 的资料分辨率较低。间隔时间为6 小时,空间尺度在110 km 左右。而一般辐射雾的持续时间最多不超过6 小时,浓雾范围大都在几十公里到上百公里。模式的网格相对于辐射雾来说,尺度偏大,容易模拟遗漏。此次文章平流雾和辐射雾各举了一个例子,但在实际工作中,对2006 年7 月-2009 年6 月沪宁高速公路上出现的能见度低于500 m , 持续时间较长,影响范围比较大的浓雾天气过程都做了模拟,也能得出类似的结果。平流雾的模拟准确率基本都在0.8 左右及以上,模式对平流浓雾天气模拟的效果较好,而对辐射浓雾天气几乎模拟不出来。对能见度越低,持续时间越长,范围越广的平流雾,模拟的效果越好。
  • 摘要:我国有98 个辐射观测站,其中长期(最早1957 年)开展总辐射和散射辐射日曝辐量观测的有60 多个站。为了利用这些辐射资料获取我国气溶胶光学特性的长期变化特征,本文发展了一个从宽带水平面太阳直接辐射日曝辐量(总辐射与散射辐射日曝辐量之差)反演光谱大气气溶胶光学厚度的方法,并对该方法的有效性进行了检验。从水平面太阳直接辐射日曝辐量反演气溶胶光学厚度(AOD)有4 个主要问题需要考虑:1)“等效”的瞬时太阳天顶角模式;2)AOD 日变化的影响;3)散射辐射订正误差的影响;4)云的影响。为了解决这些问题,文章首先发展了一个应用水平面太阳直接辐射日曝辐量反演AOD 的方法,其中包括建立一个适用于该日曝辐量的“等效”瞬时太阳天顶角模式;然后,基于气溶胶标高提出了一个云影响甄别的方法;最后,基于AERONET 气溶胶产品,对本文AOD 反演方法和云甄别方法分别进行了误差分析和比对验证。基于辐射传输模式模拟结果,对本文反演方法的敏感性检验和误差分析表明:五种大气条件下,“等效”瞬时太阳天顶角的最大绝对误差不超过0.013,平均为0.009;由此引起的光学厚度的最大反演误差为4.81%,平均为3.66%;虽然AOD 的日变化对单日反演结果影响较大,但若综合考虑各种AOD 日变化情况,则对大量反演结果平均值的影响并不明显,所以一段较长时间内(如季、年)光学厚度平均值是可信的;散射辐射订正的绝对误差≤20%时,AOD 平均反演误差≤4%,即使散射辐射误差范围达到-50%~50%,光学厚度平均误差也≤13%。通过与AERONET 产品(北京站)的比对验证表明:本文发展的光学厚度反演方法和云影响甄别方法都是有效的;晴空反演的0.75 μm光学厚度与AERONET 的相关系数超过0.95,平均误差约0.02;运用云甄别方法后,多年季节和年平均AOD 的计算得到了较大改善,与AERONET 计算值具有较好的一致性。
  • 摘要:2007 年冬季南京雾外场试验获得了雾霾转换过程的大气气溶胶和雾滴尺度谱分布同步观测资料,根据能见度和含水量将雾霾过程划分为雾、轻雾、湿霾、霾4 个不同阶段,进而分析了不同阶段粗、细气溶胶粒子的微物理特征。结果表明, 4 个阶段的主要发生顺序为霾.轻雾→湿霾→雾→湿霾→轻雾.霾,雾前湿霾阶段持续时间长于雾后。尺度>2μm 的粗粒子数浓度、表面积浓度和体积浓度在雾阶段均显著大于其他3 个阶段,其中霾阶段浓度最低。雾滴表面积浓度和体积浓度尺度谱分布为双峰或多峰型,而轻雾、湿霾和霾阶段粗粒子谱均为单峰型。尺度>0.010μm 的细粒子表面积浓度谱形在雾和湿霾阶段、轻雾和霾阶段分别相似,雾和湿霾阶段数浓度占优势的尺度范围分别为0.04~0.13μm 和0.02~0.14μm,轻雾及霾阶段数浓度优势粒子尺度范围均为0.02~0.06μm。从霾、轻雾、湿霾到雾的转换过程中,以0.060~0.090μm 为界,小粒子减少,大粒子增多。雾霾演变过程中气溶胶粒子数浓度与均方根直径呈显著负相关关系,雾阶段气溶胶粒子数浓度最低、平均尺度最大。
  • 摘要:应用气象学与网络技术科普知识,用互联网查到的四次典型案例的时间、地点、地理特征与气象历史资料同步对比分析,得到了气象灾害与同步雷雨天气背景条件:参照专业气象台的雷雨天气预报业务流程和预报思路,在互联网站查询可代替的雷雨气象信息资料,建立一般雷雨天气预报模型,选取秦皇岛-唐山地区2009-2010 年 5-8 月13 次雷雨天气个例,进行非气象专业雷雨天气预报业务试验,模拟唐山、秦皇岛地区1-3-6-12 小时雷雨天气预报、监测及业务评估,分析出本地区的雷雨天气类型的气象灾害与衍生灾害基本特征,结合案例归纳出中小学生应对几类气象灾害的具体预防方法。为今后建立中、小学校的网络科普气象台、气象站提供新的设计思路。
  • 摘要:气象台站是气象部门的最基础单元,从事着最基础的气象探测工作,不仅进行日常的气象业务工作,完成对地方政府的气象服务,同时也是社会直接了解气象工作和知识的场所。因此,气象基层台站也是最基础的气象科普宣传单位,是社会各界的人们了解气象、普及气象知识的科普基地。通过多年的科普宣传,认为作为基层台站,要根据自身的特点,结合来访者的知识点、兴趣点,生动地做好气象科普宣传工作。基层气象台站分布广泛,容易接近公众。基层台站从事的基础业务工作,不需要复杂的理论知识,易于理解,容易被人们所接受,因此在科普宣传中的效果较好。在科普宣传中应该简单介绍气象行业的发展历史,从起源到现代气象事业的发展。介绍现在气象工作的多样性,简单阐述气象探测的方法和气象预报的制作过程,人工影响天气,专业气象服务等工作情况。介绍天气变化与人们的关系,对人们生活的影响和气象灾害对经济建设的不利影响,让参观者了解灾害天气的危害。在科普宣传中,可从最常见的现象入手,增加参观者的兴趣,可以从大家最为常见的一些现象出发,逐步引入知识,使参观者的兴趣得到提升。例如,最常见的云,从云的划分、云的结构等知识到简单的云的识别,激发参观者的兴趣。结合参观者的知识点,将气象探测的原理与参观者的知识相结合,通过对于参观者最感兴趣的气象仪器的简单基本原理介绍,使参观者了解到,气象仪器的工作原理是根据他们所学的课本上的知识原理制造的,使他们了解他们所学的知识与日常生活的联系非常紧密,应用非常广泛,提升参观者的兴趣,取得科普的良好效果。通过新旧设备的对比,反映出我国气象事业现代化的发展,介绍台站的现代化建设,也是基层台站科普宣传中不可缺少的一个方面。同时还要强调气象探测环境保护的重要性。基层台站应加大科普工作的建设,建设一些专题的展室,丰富气象科普的内容,并可结合现代网络的媒体技术,以丰富多形式做好科普宣传工作。
  • 摘要:梅雨期,西太平洋副热带高压短期东西进退和南侧低纬度高层东风带扰动系统密切关联,本文利用 1000~100hPa NCEP/NCAR 2.5°×2.5°的日平均再分析资料,分析了东风带扰动附近视热源和视水汽汇的分布 和演变特征,详细讨论了环境场热力状况改变的影响因子,揭示了东风带扰动附近大气非绝热效应改变与 西太副高短期东西向移动的可能联系。 通过分析东风带扰动附近视热源的水平分布和演变特征,得出:梅雨期,东风带扰动中心附近热力结 构在西太副高西进东退时发生转变,东风带扰动东西侧两侧非绝热效应减弱,非绝热作用强度改变与扰动 中心的涡度改变、垂直风场改变相对应。东风带扰动附近非绝热分布的突变,有利于西太副高在西伸过程 中发生中断,突然东退。 通过分析东风带扰动附近视水汽汇的水平分布和演变特征,得出:东风带扰动附近的能量变化主要和 潜热释放过程相关,积云对流的涡旋输送有部分作用。 大气热源的垂直分布结果表明:高层加热场在垂直积分加热场上占主要成分,视热源的高层分布对中 低层起主要影响。中层400hPa 的非绝热变化明显,东风带扰动附近高层的加热场变冷起重要作用,是造成 西太副高短期异常东退的主要原因。 比较各个层次上视热源组成项贡献,给出了影响大气热源改变的主要因子:垂直运动项所表现出来的 贡献最大,并与整体的加热场符号一致,热量垂直输送的强弱直接影响高层大气加热程度;温度的局地变 化具有滞后性。西太副高东退时,东风带扰动东西两侧的垂直速度发生逆转,东侧下沉运动的加强,切断 高低层的水汽热量输送,有利于东侧西太副高的加强,而西侧的上升运动会阻碍西太副高的西进,当东西 风带扰动相遇至同一经度时,上升运动南北贯通并强烈发展,最终造成西太副高在此处发生中断东退 。 最后分析了东风带扰动附近大气热源和大尺度环境位温场的关系:环境温度的局地变化相对大气热源 变化有滞后性,高层东风带扰动附近非绝热效应首先改变环境热力梯度,再通过热成风作用改变风场,从 而影响更大范围的大尺度环流,造成西太副高位置的东西变异。
  • 摘要:随着知识经济时代的来临,校外教育作为学校教育的重要补充,越来越显现其重要的地位,并逐步向相对独立的教育形式发展。本文就知识经济时代背景下教育自身发展对校外教育的新需求,校外教育与学校教育密切衔接的方式方法,以及笔者在该领域开展的一些实践活动进行了探讨,提出了校外教育与学校教育零距离对接的思考。
  • 摘要:本文利用NCEP/NCAR(NCEP1)、NCEP/DOE(NCEP2)、ERA-40(ERA)、JRA-25(JRA)四种再分析资料和中国137 个探空站观测资料(OBS),对四种再分析温度资料在中国东部地区(20°N-35°N, 105°E-123°E)各标准等压面上的适用性进行了分析。结果表明:与探空资料相比,再分析资料在高空各层偏差程度不同,以对流层顶为界,平流层数值偏高,对流层数值偏低,500hPa 以下偏差逐渐变小,JRA 资料甚至转为略偏高,然而JRA 资料在1998 年前对流层温度偏低于观测;这种偏差还存在显著的年代际变化,1990s 初NCEP1 和NCPE2 在对流层中上层的负偏差显著增强,90s 末开始回升,2005 年后转为正偏差, JRA 平流层资料也在21 世纪初转为正偏差,这可能与TOVS 资料的被ATOVS 取代有关;对于气候平均态,各层次平均而言NCEP1 更接近于观测。四套再分析资料和探空资料温度均表现较一致的趋势特征,我国东部在夏季对流层低层为变暖趋势,700hPa 就转为变冷趋势,然而在冬季200hPa 以上才开始变冷;JRA 的趋势最小,NCEP2 的趋势最强。
  • 摘要:本文根据东亚副热带季风经向风分量的季节性转变特征界定了东亚副热带季风活动区;联合“热成风”原理和“热力适应”理论推导得出了“热-风-雨”关系式,即纬向海陆热力(温度)差异、经向风垂直切变以及与季风雨相联系的垂直运动三者在副热带季风演变过程中的一致相关关系;比较分析了季风区不同时段的区域平均风向垂直变化以及相应的冷暖平流特征。结果表明:冬季风期间,区域平均风向随高度逆转,呈现冷平流特征;夏季风期间,区域平均风向随高度顺转,呈现暖平流特征。同时还分析了区域平均的风向季节转变,讨论了副热带季风经圈环流的演变过程以及相应的地面10m 风场转变过程特征。上述研究表明,无论是纬向海陆温度差异,经向风垂直切变,低层风向角,冷暖平流,还是中高层垂直运动及其相应降水距平都统一于18-22 候发生显著季节转变,这说明副热带夏季风应于3 月底4 月初开始建立。最后给出了东亚副热带季风的季节转换概念框图。
  • 摘要:通过对2003-2008 年期间的周平均Argo 海温资料进行小波分析,给出了全球上层海温年周期和半年周期振荡显著性和强度的三维空间分布特征,并初步探讨了其形成机制。研究发现:(1)南北半球中纬度海温季节变化以表层的年周期为主,主要受年周期的净热通量控制;在低纬海域,表层海温季节变化以半年周期为主,主要受到半年周期的净热通量和风的热力作用控制,而温跃层附近海温季节变化既有年周期又有半年周期(赤道太平洋、东南印度洋和赤道西大西洋以年周期为主,赤道东、西印度洋以半年周期为主),这与风的动力过程紧密相联。(2)南北半球中纬度的年周期和低纬表层的半年周期以及北半球中纬度的半年周期在表层范围最大、显著性最高、强度最大,随着深度增加,范围减小、显著性降低、强度减弱,其季节变化信号主要集中在50m 以浅,影响深度可达150m;赤道太平洋、东南印度洋和赤道西大西洋的年周期以及赤道东、西印度洋的半年周期在水深100m 范围最大、显著性最高、强度最大,其季节变化信号主要集中在温跃层附近,影响深度可达500m。
  • 摘要:青藏高原夏季的热力作用研究表明,高原潜热、水份平衡收支过程及干旱气候等的研究对整个高原具有十分重要的意义,由于受到估算手段及观测仪器的限制,研究工作的开展仍显得十分困难。在研究过程中,蒸发量的计算是一个不可避免的环节,观测手段、仪器的限制使得整个高原上的蒸发量还没有得到较为准确的、长时间的值,而且考虑到高原台站观测的缺乏,因此选用一个能较好的、简便的估算实际蒸发量的公式显得尤为重要。拉萨作为高原中部的台站,具有相当的代表性。本文选用拉萨站的资料,通过比较多种计算方法得到的潜在蒸散量值、高桥浩一郎公式以及中日季风试验资料的计算值,分析得出,在拉萨,计算潜在蒸散时, PM法、Remanenko法、B-C法及Hargreaves法的估算结果差异不大,与平均值接近;区别在于,PM法和Remanenko法的估算结果则是从1月开始呈上升趋势,在5月达到最大值,然后逐月下降; B-C法和Hargreaves法的估算结果从1月开始呈现上升趋势,在7月达到最大值,然后逐月下降。与PM法和 Remanenko法峰值的出现时间(5月)相比,其它5种方法的峰值出现时间(7月)都有2个月的滞后。Hargreaves 法的估算值从11月到次年5月都小于标准值,而6-10月则大于标准值,Remanenko法的计算结果最接近于标准值,可以应用于高原上资料较为缺乏的地区。拉萨潜在蒸散的最大值在5月出现,与实际蒸散量最大值出现在7月的现象不同,主要是由于5月天气晴朗,太阳辐射强,但是空气干燥,水份不足,所以实际蒸散量仍然较小;7月份降水增多,相对湿度加大,潜在蒸散下降,实际蒸散量达到全年最高值。高桥公式的计算结果与中日季风试验资料值相差较大,说明在拉萨的适用性较差。在不改变高桥浩一郎公式原有系数的基础上,再加上不同的系数对降水量进行修正,将温度分为小于0℃、0-5℃、5-10℃、10-15℃及大于15℃ 5 个不同等级之后对高桥公式进行了修正,修正后的结果与原始高桥公式的计算值相比明显增大,接近中日季风试验的实测值,且修正后结果的年变化趋势没有变化,与观测值一致,峰值出现在夏季,谷值出现在冬季。修正后结果夏季的值达到100mm/月以上,略小于中日季风试验的实测值,尽管1993年和1996年的值与其相比差值较大,但是其他年份两者的差值都比较小,1998年两者峰值的差值仅7mm/mon;春、秋季节的值明显高于原始高桥公式的计算值,与实测值接近,两者之间最小的差值仅0.2mm/mon;冬季的值明显大于原始高桥公式的计算值,略大于中日季风试验的观测值。
  • 摘要:文章从我国校园气象科普创作现状入手,通过对校园气象科普发展过程和现时态势的分析, 引发了对新时期校园气象科普创作的初步思考,并对繁荣新时期校园气象科普创作的措施进行了初步探索。
  • 摘要:探索自动气象站数据异常的因素,识别自动气象站异常数据类型,在质量控制中把好数据处理关,更有效地保证自动气象站数据正确性。
  • 摘要:本文首先应用NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了1948—2009年高原夏季600hPa 位势高度场的变化趋势,发现高原位势高度场都出现大范围的升高趋势,低压中心主要位于27.5°~40°N , 80°~102.5°E 范围内,定义该范围内位势高度场的平均值为高原夏季低压指数,若低压指数偏高,则说明低压偏弱,反之则说明低压偏强。其次采用经验正交函数分解(EOF)和小波分析等对青藏高原夏季低压近62年来的年际和年代际变化特征分析。得出的主要结果为:近62年来,青藏高原夏季低压总体呈现减弱趋势,在70年代末以前,高原夏季低压指数均处于低值范围,并在1962年出现最低值,1979年左右出现最大值,其后一直处于高值范围内的上下振荡;空间分布表现为高原大部分区域均为升高趋势,其升高趋势由南向北递增,呈明显的纬向分布,表明高原低压减弱趋势是由南向北更加明显;11年滑动平均分析表明50年代到70年代中后期低压指数整体降低趋势比较明显,70年代末到21世纪初处于升高阶段,且期间没有出现明显的上升或下降趋势;突变分析表明低压在1976年发生了一次较明显的减弱突变;小波分析表明其具有1-2a和13a的周期。最后利用中国596个测站月降水资料,采用相关分析、合成分析等方法分析了高原低压与我国夏季降水的关系,分析表明: 在长江中下游的南北两侧我国大部分地区降水明显偏少,以东北、华北、西南和华南较为显著,而长江中下游的降水呈明显增多趋势。相应的大气环流形式为:位于蒙古国西部上空,东亚中高纬地区有一个强大的反气旋式异常环流;40°N以北150~160°E之间为一个反气旋式距平环流控制,在其南部为一个气旋式距平环流;我国东北、华北和华南一线为偏北气流控制。在500hPa高度场上,整个东亚大陆均为正变高区,正中心在新疆至高原一带呈西北-东南分布,在40°N以北为脊区发展,以南为低槽的减弱,高原低压减弱,西太平洋副高位置偏西、偏南,这将不利于我国北方的降水,而易造成我国长江中下游地区的连阴雨天气。。在100hPa高度场上,正差值区分布在东亚低纬度和中高纬西部,负差值区主要位于我国东北和华北地区,南亚高压位置偏南,最终导致我国江淮流域和新疆夏季降水偏多,而东北、华北和西南夏季降水偏少。
  • 摘要:青藏高原是世界上最大的高原,是中纬度大气环流中一个庞大的障碍物。冬半年青藏高原对西风有分支及汇合的作用, 迫使高原北边的西风形成动力性高脊, 而南支西风形成动力性低槽。本文利用1950~2009 年NCEP/NCAR 月平均再分析资料,结合国家气象信息中心提供的1961~2007 年4 月份596 个测站月平均降水资料,采用EOF 分析、小波分析、相关分析、合成分析等方法,在孟加拉湾的北部到青藏高原的南侧地区,即15~27.5°N,80~100°E 区域范围内,定义了南支槽强度指数,讨论了该强度指数近60 年来的年际和年代际的变化特征,分析了该强度指数与我国同期降水和大气环流的关系。结果表明:南支槽总体呈现强度减弱的趋势,其中1950 到1970 年代,南支槽强度偏强,尤其是1960 年代该指数达到最强,在1980 年代开始发生转变,至今南支槽一直处于强度偏弱的状态。其EOF 分析表明:第一特征向量的空间分布表现为整体增强型,而南支槽逐渐减弱的情况,由于第一模态方差贡献率为76.1%,故南支槽的变化特征大多数年呈第一模态的分布特征。相应的时间权重系数存在明显的年际和年代际变化,且具有长期正趋势,表明南支槽减弱的趋势越来越显著。对时间系数的小波分析表明南支槽强度存在明显的低频振荡(长时间尺度周期)和高频振荡(短时间尺度周期),在中高频率区,主要周期以准4 年或准11 年为主,在低频区还存在准18 年的周期。通过将南支槽强度指数与同期降水和大气环流做相关和合成分析还表明:春季南支槽强度指数值越小(大),南支槽偏强(弱),我国长江中游部分地区有可能出现降水偏多(少),而我国西部和东北的部分地区降水明显偏少(多)。另外,对春季南支槽强度指数与大气环流的关系分析发现,强度指数与环流的关系也比较显著,并且能够合理地解释我国降水差异的原因。可见,南支槽的变化特征及其对我国降水的影响具有十分重要的意义,可以为我国乃至整个亚洲的降水预报提供思路。
  • 摘要:本文从气象科普社会化内涵和要求出发,以六安民防科普馆的内容设计为案例,提出了民防科普馆中气象科普知识设置的原则、布局、内容和方法,并作了五个方面的具体设计。本文认为气象科普社会化的内涵包括:在与个人的关系方面,气象科技知识必然成为现代人认识自然、改造自然所必需的基础知识,气象防灾减灾知识已经成为现代的人们生存和发展的一个重要手段;气象科普的过程是个人与社会的互动过程。在与社会的关系方面:气象科普必须关注经济社会的发展,以满足公众对气象知识、防灾减灾手段日益增加的需要;气象科普关系到每一名公众,必须由全社会来做,气象科普本身需要社会化。其任务有:气象科普的目的是使人类更好地适应气候变化,正确地应对各种气象灾害,最终达到人与自然的和谐;气象科普工作必须突出以人为本的思想,应该把提高防灾减灾意识和掌握应对气象灾害的科学处置方法放在首位;气象科普要关注气象科技发展对经济社会产生的影响,同步引导受众对气象科技的发展和作用的认识;气象科普要研究受众的需求,以便有针对性地供给;气象科普需要由整个社会投入,多学科参与,多部门融合,需要充分利用和整合社会科普资源。基于上述任务,本文提出了内容设计的五个原则:和当地的历史文化相结合,强调人与自然的和谐相生;和常见气象灾害相结合,普及气象预警信号科学使用;和次生灾害的发生相结合,构建社会化立体防御格局;和场馆的现有环境相结合,展示气候资源开发魅力以及场馆专题活动相结合,推动气象科普社会化进程。基于上述原则,本文具体作了“和谐相生”、“灾害预警”、“立体防御”、“资源开发”和“走向社会”五个展示部分的内容设计。科普社会化是个老问题,也是气象科普工作的新任务,本文以六安民防教育馆为案例,既是实际工作的需要,也是为本地气象科普工作的“业务化、常态化、社会化、品牌化”做准备,打基础。
  • 摘要:《2012》导演罗兰·艾默里奇说:“我喜欢描述城市遭受虚拟的劫难,那样会让大家警醒,居安思危。灾难片一直是电影中最受百姓追捧的类型片,这类影片大多涉及到气象灾害、自然灾害。台风、龙卷、地球的未来是什么、人类的生存环境到底发生着什么样的变化?电影这个载体,其影响范围之大程度之深是其它宣传媒体不可比及的。气象、自然灾难题材影片在提供给大众娱乐的同时,在科普教育、提高公众的防灾意识和能力等方面,都能起到惊人的效果。本文首先简单介绍中外灾难片的发展进程,继而对美国和中国的气象、自然灾害影片做综合对比分析。 2010 年中国气象局华风影视集团向国内多所高校发放了2400 份有关从电影“获得科普和提高防灾减灾知识方面”的调查问卷,其中就《龙卷风》(美国)和《超强台风》(中国)、《2012》(美国)和《唐山大地震》(中国)等多部电影设立了“看过”和“印象最深”等多个问题。调查结果分析如下: 1.传播力方面的差距和原因:我国气象、自然灾害类电影制作水平和传播力和国外发达国家相比仍然存在着不小的差距,但是这种差距正在缩小。剧作结构、人物设置以及视听技术是造成差距的根本因素。 2.科普功效方面的差距和原因:发达国家的灾难片科普知识巧妙地镶嵌在情节中并推动情节变化。如《龙卷风》,故事中追风队伍一天内追上了破坏力一次比一次强的龙卷,从F2 级一路追到F5,观众情绪被紧张情节牢牢吸引的同时轻易地获得了龙卷风等级划分的知识。国内气象灾害片也设有不少科普知识点,但是知识点未能和情节紧密结合,未能通过故事情节来表达。如《超强台风》,科普点基本上都是由剧中的气象专家以较长的篇幅口述出来,甚至使用大量生涩的专业语言,观众在长篇赘述点上容易“出”戏,这样的信息传播方式相对不容易接受,达不到良好效果。 3.视听方面的差距和原因:电影《2012》的视听效果和影响力达到了世界电影史上灾难题材影片的巅峰。电影《超强台风》《唐山大地震》真正开拓了中国气象、自然灾难题材影片的先河。造成视觉差距的原因除了资金之外,就是缺乏经验,还有缺乏相关方面的重视。文章针对影视主打群体大学生观片状况调查的分析,为提高我国气象、自然灾害影片的制作水平、提高利用电影成为气象和自然灾害科普、成为大众防灾减灾意识和能力教育手段的水平,提供理论和实践的参考依据。
  • 摘要:@@ 科普工作是省级气象学会的一项重要职能,在全民科学素质建设中,发挥学会科普功能十分重要。但由于长期以来省级气象学会科普职能不够明确,或游离于省局主要工作外围,省级气象学会的科普工作就显得乏善可陈,与人民群众日益提高的气象科普需求形成明显落差。没有创新就没有生命力,气象学会科普工作要适应新形势,同样也面临着时代赋予的创新要求,必须坚持与时俱进,不断改革创新。
  • 摘要:我国气象灾害频繁,每位公民都有可能遇到气象灾害。突发气象灾害无法避免,但公众只要有了足够的气象灾害意识,能够了解所遇到的气象灾害并正确应对,就能够将灾害的损失降低最低。积极开展气象防灾应急科普知识的宣传,提高人民群众防灾自救的能力势在必行。厦门市气象局致力于气象科普工作,加大投入,整合资源,气象科普教育基地蓬勃发展,气象科普服务不断丰富,已经形成了拥有厦门市青少年天文气象馆、穹幕电影院、气候变化展厅、海上明珠雷达塔楼等形式多样、展品比较齐全的科普场所。在大力推进科普教育基地过程中,厦门市气象局注重采取各种措施,多方争取社会力量支持气象科普事业,促进了气象科普工作社会化、群众化和经常化,为提高公众科学文化索质开辟了新途径,成为构建和谐社会的新亮点,厦门市青少年天文气象馆被中国科协命名为“全国科普教育基地”。发挥气象科普基地科教功能作用,努力提高公众的科学素养,服务功能不断强化。厦门市气象局重视提高科普服务能力,大力开展科普人员的培养和培训,充分利用气象专业技术人员的资源优势,形成了一支专业和业余相结介的科普工作队伍。他们业务索质高、爱岗敬业、具有奉献精神,为气象科普基地建设和发展做了大量的卓有成效的工作,既促进了气象科普事业的发展,也树立了气象部门认真做好公共服务的良好形象。在强化科普教育基地建设的同时,厦门市气象局还采取“请进来、走出去”的办法,通过开展科研协作、科技推广,努力用先进的科学技术服务基层,面向公众开展科普宣传活动,在用好用足气象科普基地品牌方面大胆尝试,取得了较好成效。主动与有关部门和社会单位联合开展丰富多彩的科普活动,借助社会资源壮大气象科普力量。进一步对提升厦门气象科普能力的思考,进一步明确各级政府及其有关部门、社会组织宣传和普及气象防灾减灾知识的权力和义务,构建气象防灾减灾科普宣教激励机制,形成全民共防气象灾害的良好氛围。拓展工作平台,进一步拓宽传播渠道,整合公共资源,引导社会力量参与,形成党政各部门、社会各方面齐抓共管、相互配合,共同开展气象防灾减灾科普教育宣传的生动局面。加强社会舆论引导,及时开展气象灾害分析评估和相关科学解释说明工作,增强公众抗御各类气象灾害的信心。紧紧围绕公共气象服务需求、社会热点和民生问题,努力创新气象科普的工作形式、内容、手段、运行机制,动员全社会的力量,加强气象科普能力建设,大力推进气象科普资源共建共享,建设具有厦门特区特色的、水平一流的气象科普教育基地,为提高全民科学素质、增强应用气象信息的能力、维护人民群众的福扯安康、提升全社会防御自然灾害、应对气候变化科技水平做出新的贡献。
  • 摘要:通过在气象科普中嵌入“科学美”的元素,增强气象科普的感召力:通过科学报告会,展示气象专家的知识储备与人格魅力以打动听众,给处于成长发育和性格形成阶段的青少年以启迪、熏陶,实现情感交融、互动,达到教学相长、共同提升的目标;通过中小学气象科技活动,培养青少年对科学美的鉴赏和审美能力,让青少年学生的认知能力得到发展,思维能力得到有效的训练,创造力得到培养。在科普作品中寻求气象科学美与艺术美的完美结合,以激发青少年学生对气象科学的探索和研究。借助气象科学美的光辉,让他们在我们的科普中“由接受美而接受真,由求美而促真,由求美而达真”,成为未来优秀的气象科技人才。
  • 摘要:气象科普作为科普工作的重要组成部分,加强气象科普工作是促进气象事业发展和科教兴国的重要措施。以肇庆气象科普工作为例:主要有利用世界气象日开展气象科普宣传活动,利用市科技活动周和科技进步月开展气象科普宣传,举办各种主题对外开放日活动开展气象科普宣传,如今年3 月与《肇庆都市报道》小记者俱乐部联合开展青少年气象防灾减灾科普宣传活动。今年6 月与肇庆移动联合举办了“盛夏欢乐季,走进气象站”科普活动。建立校园气象站,开展科普进校园活动,如在端州中学、田家炳中学等学校建立校园气象站,对广大青少年进行气象灾害科普讲座、气象灾害知识防御科普知识图片展、播放气象科普知识影视、发放气象知识科普读物。开展探索气象科普在农村的宣传新模式,建立了一支农家女气象信息员队伍。存在的问题:气象科普工作的指导思想有待更新,气象科普工作的形式单一,覆盖面窄,未能形成系统工程,模式不够合理,未能满足农民新需求,气象科普工作缺乏重点,气象科普人才缺乏,科普队伍不够壮大,气象科普面与社会公众对气象科普的需求不对称,为社会公众喜闻乐见的气象科普丛书不多。对做好气象科普工作的若干思考:树立公共服务理念,增强责任感和使命感,不断提高积极性和创新意识;加强组织管理,联动宣传普及,丰富农村科普内涵;以人为本,探索多途径的气象科普工作方式,分析公众群体需求,找准切入点,以合适的方法有针对性地进行科普宣传;充分挖掘气象资源,大力开发科普新产品;加强对极端天气的宣传,抓住重大气象事件为契机,重视网络、新闻媒体、学校在科普宣传中的传播作用,寓气象科普于日常的决策服务、公众服务、专业服务以及科技产业服务之中;加强气象科普队伍建设,建立一支高素质的专兼职队伍,不断完善科普形式内容;抓住气象科学普及的最佳时机;加快气象科普基地建设,可以采取与当地其它科研单位联合将气象科普基地办成一个集气象、天文、地质、植物等多种学科的科普基地。
  • 摘要:来宾市位于广西中部,受季风环流影响,降雨时空分布不均,旱、涝灾害十分频繁,对工农业生产带来极大的影响。加强气象科普队伍建设,做好气象科普工作,是防灾减灾、保障经济建设顺利进行、保障国家财产和人民生命安全的迫切需要。目前来宾市科普人才队伍主要包括气象科普宣讲员,气象学会会员,气象业务有关人员,成员以兼职为主,且人数相对比例较低。现有的气象科普人员经过专业培训的很少。没有经过专门的培训和学习,讲课经验不足,讲解的内容不够深入浅出,使人听了感觉枯燥无味,甚至难以理解,影响了气象科普质量,达不到工作的目的。来宾市的科普工作者均为兼职人员,常年在各自的岗位上要做好本职工作的同时还要不图名利地为全市的气象科普事业默默地奉献着。在他们的努力工作下,近年来全市气象科普工作者进工厂、学校、社区、部队等单位进行气象科普宣讲报告100 多场,听讲人数达1 万多人次,繁荣了来宾市的气象科普活动。但气象科普工作还是得不到足够的重视,得不到大力的支持和理解,未能列入气象业务工作之内,影响了科普工作人员的积极性,造成了科普人员队伍不稳定的现状。气象科学普及是科技工作的一个重要方面,科普教育又是推进素质教育的重要环节,科普人才队伍是开展气象科普工作的保障,做好科普工作,需要靠一支具有专业知识的,高素质的气象科普人才队伍来实施。气象科普工作要从组织教学和科普活动两方面的需要出发,科普人员应具备科技专业背景和气象专业知识的基本素养,才能保障气象科普工作的顺利进行,这就需要气象主管部门和政府相关部门制定相应的配套鼓励政策,调动起广大气象科普工作者的积极性。气象科普工作能否持续开展,很大程度上取决于气象主管部门和地方政府对气象科普工作的重视,只有在时间和经费上给予支持,对气象科普工作中贡献大的给予奖励和鼓励,适当提升气象科普工作者的价值与地位,才能创建高素质的气象科普队伍,才能提高广大气象科普工作者的积极性和创造力。
  • 摘要:“十一五”期间,广西气象局、广西气象学会制定了加强气象科普工作的各项措施,下发了《广西气象局、广西气象学会关于贯彻“科普法”的意见》;向全区气象科技工作者发出了《广西气象学会鼓励气象科技工作者积极开展科普活动的倡议书》,在部门内外、社会上掀起开展科普工作的高潮,营造开展科普工作的良好氛围。几年来,通过报刊、广播、电视等宣传气象科学知识,编发科普小报及材料,深入厂矿、街道、乡镇咨询和宣传次,制作气象科普影视片,宣传气象科技知识,繁荣了科普创作;利用气象科普教育基地,积极开展青少年气象科普活动,坚持每年定期或不定期向社会开放气象台站,开展大手牵小手活动,并为牵手学校建立红领巾气象站及培训小小气象员,开展青少年科技创新研究,组织气象科技人员到帮扶对子的学校指导学生开展青少年科技创新研究;通过“世界气象日”、“科技活动周”和“十月科普大行动”等开展大规模的科普宣传活动,组织各种形式的科技咨询、科普报告、座谈会、茶话会、文艺晚会、上街设点宣传、制作科普展板、散发宣传资料、播放科普电视节目、开展“12121”介绍、开放气象台站等活动;加大对各级领导干部的气象科普宣传工作,使气象防灾减灾意识普及到各个部门和社会各界。在“在充分肯定成绩的同时,还要正视存在的问题。目前,阻碍气象科普事业的发展有5 个主要因素:一是对科普工作的认识有待于提高;二是高质量的气象科普宣传品不多;三是缺少相应的机制与政策;四是科普经费的投入不足,气象科普场馆少。十二五”期间,我们要紧跟时代步伐,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,围绕中国气象事业发展战略确定的奋斗目标,全方位地开展气象科普工作,以公众易于理解、接受、参与的方式为载体,以提高人的科学素养和整体素质为根本任务,以普及气象科学知识、传播科学思想、倡导科学方法、弘扬科学精神为内容,树立大科普理念、不断丰富科普工作的内涵,做到与国家科普规划和政策相一致,与气象科技进步相配合,与公众需求相适应,与全面建设小康社会相同步。要创新气象科普工作机制,加强气象科普工作的规划和实施,整合和集成气象科普资源,形成共同参与和资源共享的气象科普体系,搭建气象科普平台,强化气象科普服务,努力实现气象科普宣传群众化、社会化、经常化、场馆化。要适时开展加强气象科普能力建设的机制、资源、渠道、内容、组织体系、方式方法、服务对象、表彰奖励、队伍建设、国际合作等方面的研究,确保气象科普宣传的正确导向,为气象科普的持续发展夯实基础。要大力加强气象科普队伍建设,建立一支由气象科普专家、科技工作者和科普志愿者共同组成的队伍。要大力发展气象科普基地、现代化的气象科普场馆和基层气象科普设施建设,建立规范的管理办法。要进一步加强面向农村、社区和青少年的气象科普工作,充分认识其重要性和紧迫性,并使之成为气象科普品牌建设的重要对象。
  • 摘要:科技迅猛发展的新时代,公众对气象服务信息的需求日益增高,气象知识的传播、气象科普的推广直接关系到气象信息传播和使用效果。气象科普可以帮助公众理解服务信息的内涵、了解当地地形及气候特征及天气气候形成机理,从而最大限度发挥气象信息的“服务”功能。本文从气象科普的目的和意义出发,对电视、广播、报纸、网络、手机短信等各媒体在气象科普工作中的传播特点进行分析比较,旨在发现问题、解决问题,营造良好的气象科普传播环境,从而促进气象信息更加有效的传播利用。
  • 摘要:本文简要分析了当前气象科普面临的新形势和工作中存在的问题,指出适应新时期新形势对于气象科普工作的新需求,因地制宜,因时制宜,以创新的工作思路和完善的工作机制的主要意义。着重介绍了做好气象科普宣传工作,就是要注重“识势,用势,借势,造势”,创新宣传方式,完善工作机制,提高宣传效果。重点说明一要学会“识势”,提高认识,完善工作机制;二要注重“用势”,形成合力,理顺运行渠道;三要善于“借势”,创新方法,实现工作常态;四要攻于“造势”,重视策划,突出综合效果。通过提高气象科普宣传水平,进一步提高气象服务信息在防灾减灾事业中的针对性和有效性,提高全民科学素养和全社会的防灾减灾能力。
  • 摘要:2011 年5 月17 日,由中国气象局、中国气象学会举办的“气象科普进农村”科技下乡活动启动仪式在河南省南阳市方城县赵河镇泥岗村举行。笔者有幸参加此次活动,通过参加此次活动,笔者对农村气象科普宣传有了一些新的认识。在全球变暖的背景下,气象灾害和极端事件增多,对传统农业和特色农业,对农村可持续发展、农民生命财产安全带来了很多不利的影响。同时,随着经济社会发展和科技进步,农村的发展日新月异,农民对气象科学知识的需求也与日俱增。因此如何做好为农气象服务工作,如何提升广大农村和广大农民防御和减轻气象灾害的能力,是气象部门的重要工作之一。特别是2010 年4 月1 日施行的《气象灾害防御条列》,对各级政府加强气象灾害防御与科普宣传工作提出了新要求,也为加强农村气象科普宣传提供了更好的机遇。要怎样抓住机遇,最大化得满足社会需求,创造社会效益笔者认为有以下几点。 1 当前农村仍是科普工作的主战场。 2 要把农村气象科普宣传当做一项长期的事业来抓。 3 开展农村气象科普宣传主要抓住:“钱从哪里来,人到哪里去”两方面的问题,首先是“钱从哪里来”。 3.1 要形成以政府为主导,各部门共同联合的机制。 3.2 充分利用大众媒体,吸引企业参与气象科普活动。 3.3 气象事业的长足发展,也使各级政府越来越重视在气象事业的投入。 4. 其次是“人到哪里去”的问题。。 4.1 气象科普工作人员要走出去。 4.2 让农村受众走进来。社会在迅速发展,农民群众需要气象,拓展气象科普知识的社会影响面、提高科普教育管理效率,加强气象灾害和相关避险知识的宣传,使之适应全球气候变化,防御气象灾害,提高公众参与气候变化应对行动的能力和应急避险、自救互救的知识水平,提升广大农村和广大农民防御和减轻气象灾害的能力,这一项事关经济社会可持续发展全局,事关人民生命财产安全的重大问题得到更加科学的解决办法,为深入落实科学发展观,构建社会主义和谐社会、保护人民群众生命财产安全发挥重要的作用。
  • 摘要:为保障我国第四次北极科学考察的顺利开展,于2010 年6~8 月开展了北极海冰预报预测服务。预报试验基于MITgcm (麻省理工学院通用环流模式),以NCEP GFS(美国国家环境预测中心全球预报系统)资料为大气强迫,初始化分别使用美国冰雪中心SSM/I(专用微波成像仪)或德国不莱梅大学AMSR-E(地球观测系统先进微波扫描辐射计)北极海冰密集度卫星资料。对2010 年6~8 月数值预报结果的初步评估表明,预报结果同卫星观测资料比较一致。在发生快速海冰变化的太平洋扇区,预报结果优于惯性预报,表明模式具有较好的局地海冰数值预报能力。
  • 摘要:在资料比较稀少的山地冰川进行辐射收支研究对于揭示现代冰川发育的水热条件以及冰川与气候的相互关系具有重要意义。利用祁连山老虎沟12 号冰川海拔5040 m 自动气象站资料,分析了2008 年10 月20 日至2009 年10 月19 日的辐射各分量年变化和平均日变化特征,结果表明:整年气温月平均值都高于冰川表面温度,大气是冰川的感热热源。受高海拔、云和地形的共同作用,老虎沟地区的太阳总辐射年总量达6937.9 MJm-2;有21 天瞬时总辐射超过太阳常数,最大值为1675wm-2;总辐射和反射辐射的平均日变化呈单峰型,春夏季节辐射强度相差不大,冬季最小;大气和地面长波辐射的平均日变化呈单峰单谷型,夏季辐射强度最强,冬季最弱,春秋相差不大;秋冬季反照率大于春夏季,年平均值为0.74;净辐射日变化出现明显的季节差异,在4 月–8 月为正值,其他月份为负,冰川表面辐射能量全年收入小于支出。
  • 摘要:本文利用常规观测资料对于2011 年2 月下旬发生在邯郸的一次连续性降雪天气过程进行分析。此次降雪过程可分为三个阶段:26 日凌晨以降雪为主,26 日早晨到上午,降雪基本停止;傍晚前后降雪又开始,前期以雨夹雪、冻粒为主,然后加强转为纯雪,降雪到27 日白天减弱; 28 日中午到傍晚又出现降雪天气。此次降雪第一个阶段为南支暖气气流加强北抬配合925hPa 切变线、弱冷空气产生降水;26 日傍晚到27 日的第二阶段降水为回流降水;28 日的降雪为高空槽配合地面冷空气产生。
  • 摘要:深入理解陆-气相互作用对研究全球能量和水循环至关重要。土壤温度是陆气交互过程中的重要参量,它直接影响着陆面和大气之间潜热和感热通量(Lin, 1980),进而影响中尺度数值模式的预报效果。而土壤的温度由土壤的热性质决定,因此,进一步研究土壤的热性质成为迫切需要。对于非干热的地表而言,土壤热传导总是伴随着土壤水分的垂直运动,热传导和热传输是土壤热交换过程中两个相对独立的过程。研究土壤的热状况应同时考虑土壤的热传导和热对流过程。2003 年Gao 等指出土壤的温度变化受土壤中热传导和热对流过程的共同影响,土壤的热对流过程可以理解为:由于土壤中水分的垂直运动引起的热量垂直传输。2003 年Gao 等和2005 年Gao 通过用谐波方法求解一维热传导-对流方程给出了计算土壤温度的解析表达式,同时在假定液态水通量密度为非零常数的情况下通过某一频率波动的振幅和位相随土壤深度的变化反算出土壤的热传导率和液态水的垂直对流速度的表达式,并且从能量的角度进一步验证了此方法的可靠性。青藏高原的能量和水循环在亚洲季风系统中扮演着重要角色,它也是全球气候系统能量和水循环的重要组成部分。作为全球能量和水循环试验GEWEX(Global Energy and Water Cycle Experiment) 亚洲季风试验的一部分,从1997 年8 月至1998 年9 月,青藏高原中部安装了9 个土壤湿度和温度观测系统(SMTMS),同时监测土壤温度和湿度的变化规律,获得多点青藏高原上的土壤温度和湿度廓线资料。本文对GAME/Tibet 期间青藏高原8 个SMTMS 观测站1997 年8 月17 日至1998 年9 月1 日的土壤温度和湿度资料订正筛选后,用耦合热传导对流方法方法对0.04m 和0.2 m 深度层温度进行模拟。假设两个土壤深度(z1 和z2)的温度随时间呈正弦变化,A1 和A2 为振幅,φ1 和φ2 为土壤温度在深度z1 和z2 处的初始相位,而且两个土壤不同深度z1>z2(A1φ2)。用T2=-T2+A2sin(πt /12-φ2)和T1=-T1+A1sin(πt /12-φ1)分别拟合0.04 m 和0.2 m 每日的观测数据,即z1=0.2 m,z2 = 0.04m。每一层的平均温度(-T1或-T2)是将每日土壤温度白天最高值和晚上最低值求平均,振幅 (A1 和A2)是每日土壤温度白天最高值减去平均值。每一层给出相位差的范围,以0.01×π迭代,求出观测值和模拟值最小方差最小者既为这一层的初相位。当A1和A2、φ1和φ2得到后,分别用()求取各观测站的土壤热扩散率k 和液态水通量密度W。用耦合热传导对流方法计算得到的那曲地区0.04~0.2 m 的土壤层的热传导率k介于5.7186×10-7~9.2234×10-7 m2s-1 之间,液态水通量密度W 介于2.1564×10-6~3.5536×10-6 m3s-1 m-2之间,并发现Wadd、D110、MS3637 三个站的土壤热状况与其它站有很大的差别。分析结果还表明土壤的热扩散率k 和液态水通量密度W 是研究土壤热状况的两个很重要的物理量;两层土壤温度的振幅比值对数及相位差代表着土壤传导热量的能力,决定着k 和W 的大小;k、W 和土壤液态水体积含量关系密切而复杂;Wadd、Ms3637、D110 三个站振幅比值对数的绝对值与相位差变化不同步,k、W 值异常偏大,其具体原因需进一步探讨。另外液态水通量密度出现了很多小于零的值。我们认为,这是由于液态水的重力引起的,此时地表的蒸发应该十分微弱。但由于W<0 时土壤物理过程非常复杂,有待于进一步深入研究。
  • 摘要:随着社会经济的发展和生活质量的提升,社会和公众对气象预报的精细化越来越高。温度是主要的气象要素之一,在天气预报中是难点,也是重点,与老百姓日常生活息息相关。2011年4月15日是一次典型的东、西风影响石家庄气温预报失误的一个个例。本文对常规观测、自动站风场、物理量等进行了分析,并对数值预报产品进行了检验,仔细分析了2011年4月15日石家庄最高温度预报偏低的原因,试图找出温度预报失误原因,为今后预报类似过程积累经验。得到以下结果:(1)某一地方的温度变化,取决于温度平流、垂直运动及非绝热因子引起的温度变化,此次过程温度平流较弱,垂直运动项起到了决定性的作用。但预报过程中只注意了弱冷空气却忽视了地面气压场造成的风向变化引起的垂直运动,成为预报失误的主要原因。所以温度预报中除注意高空系统及850hPa变温外,垂直运动也应着重考虑,即对地面风向、风速进行综合分析和判别同样重要。(2)石家庄地形特殊,西邻太行山,西风引起下沉运动,东风造成上升运动,因此本次温度预报重点应在东西风风向转折点上,由分析可知西风分量大小的变化和温度的升降趋势基本一致,西风风速越大,温度上升越快,夜间西风风速平稳或者下降时,地面气温也稳中有降;地面东风开始的时间和温度的转折时间有很好的对应关系。(3)EC对大的环流形势场的预报优于T639,预报场与实况较相符,但是T639模式由于时空分辨率高、物理量产品丰富,对温度的预报有一定的优势,10m 风场数值预报产品具有一定的业务参考价值,应进一步加强业务应用,在实际使用中,应不断积累数值预报产品应用经验,并结合天气学理论和预报实践经验进行有效订正,以更好地提高预报准确率。需要注意的是本文结论仅是通过一次实例得出的,还有待于更多的个例进一步验证。
  • 摘要:通过对2011年1-3月邢台市温度预报进行了检验,分析误差原因发现,由于1-3 月我市降水稀少,产生温度预报误差的天气形势主要分两类,地面形势分别为西高东低的西风影响(焚风)形势和地面冷锋。最高温度预报误差主要出现在上午有弱西风影响下升温幅度的把握,弱西风(焚风)影响下最高温度预报偏低3~4℃,对全区影响比较均匀;冷锋过境时间的判断也对最高温度预报非常重要,当冷锋在下午以后过境,锋前的暖区使平流增温明显,最高温度预报会由此产生偏差。最低温度预报误差原因主要是当冷空气以偏西路径东移时,弱西风出现在夜间或早晨,使全区温度降幅减小,焚风对西部地区影响高于东部地区;冷锋前的暖区增温以及锋后的风力加大都对夜间降温产生不利影响,造成预报出现偏差。在夜间、早晨或上午有弱偏西风的情况下,重点采纳天气在线的温度预报,并做升高1-2℃的订正,是提高温度预报质量的有效途径。
  • 摘要:在全球气候变暖的大背景形势下,国内外很多学者开始对极端温度进行研究。进入21 世纪以来,京、津、冀地区夏季高温及闷热天气呈增多趋势,极端高温屡创新高。高影响天气带给城市的危害较之乡镇更严重。对极端高温的分析和研究是对其做出准确预报的前提。采用排序、对比、Mann-Kendall 检验等统计学方法分析了京、津、冀地区城市高温的气候特征及城市化效应。结果发现京、津、冀地区城市高温即有共性也有其特殊性。(1)京津冀地区城市35℃以上高温、37℃以上高温的时间演变具有大致相同的变化趋势,1960 年后至今的60 年中,1997-2010 年是最多高温时段,但此期间冀西北部和冀东北部城市在2003-2006 年夹有一个少高温时段,1960-1972 年是次多高温时段, 1973-1996 年是高温较少时段。5 市都在1997 年和1972 年有两个高峰,冀东北部和北京、天津在2000 年还有一个峰值,且此峰值高于1997 年。(2)高温的空间分布是冀中南部最多,北京次之,天津第三,冀西北部最少。强高温的空间分布与高温的空间分布一样。具有大致相同的变化趋势。(3)多高温时段,强高温也多。高温较少时段,冀西北部、冀东北部和天津几乎没有强高温。(4)Mann-Kendall 检验表明,冀东北部1992 年以后高温显著增多,通过突变检验。冀中南部37℃以上高温在1997 年显著增多,通过突变检验。北京35℃以上高温1996 年以后显著增多,通过突变检验。37℃以上的高温天数1986 年显著增加,通过了突变检验。冀中南部40℃以上高温和天津37℃以上高温自1960 年以来一直是增多趋势。(5)冀西北部和冀中南部高温的城市化效应明显,冀东北部和京、津城市化效应不明显,其原因还有待于做进一步分析。
  • 摘要:基于watchdog 小型气象站和非接触红外测温仪的观测数据,通过对气象要素的相关性、差异性和时滞互相关分析以及热环境时空变化特征分析,研究了柏油路面、草地、水体、建筑物遮阴路面、梧桐树遮阴路面五种城市典型下垫面小气候特征。同时结合鱼眼图像的数字摄影测量和计算机图形处理算法,并仿造生态水文学中对林分郁闭度的定义及测量,分别提取不同下垫面鱼眼图像中的建筑物遮蔽度、梧桐树郁闭度和天空透光度,初步探索相同地区气候、相同路况下,建筑物、梧桐树遮阴柏油路面与无遮阴柏油路面的日间小气候特征影响因子。研究结果表明:(1) 地表温度与气温呈正相关关系,日变化趋势基本一致,相对湿度分别与地表温度和气温呈负相关关系,日变化趋势相反。不同下垫面地表温度差异显著,气温和相对湿度差异较小;(2) 地表温度与气温出现正、负两种互影响特征,表明气象要素之间的协同—反向作用机制。地表温度对气温的影响先于气温对其地表温度的影响,气温变化相对于地表温度有0.5 h 左右的滞后;(3) 不同下垫面对近地表空气温、湿度影响存在差异,梧桐树遮阴路面与水体在日间有明显的降温增湿效应,可有效改善局地小气候环境;(4) 不同下垫面小气候气象要素的时间序列、空间序列及数据正规化后的时空序列三种标准差,揭示了城市不同下垫面空气温、湿度的时空变化与成因机理。柏油路面是本次观测区的代表下垫面,即最能代表观测区空气温、湿度的时空日变化特征;(5) 建筑物和梧桐树的遮蔽均能有效降低地表温度和气温,建筑物遮蔽度和梧桐树郁闭度越大,天空透光度越小,对空气的降温增湿效果越显著,进而调节小气候,改善人类居住环境,增加人体舒适度。本文为开展具有针对性和精细化的城市气象预报服务提供基础数据,为进一步认识人类活动对城市气候的改变提供科学依据,为城市生态建设提供理论参考。
  • 摘要:通过气象组合因子和气象敏感负荷(电量)指数建立了等级预报和负荷预测模型,由数值预报格点资料提供的气象要素进行计算,实现自动化业务系统,是湖州市电力气象服务工作的一次新的突破,为深入开展有针对性地为电力部门提供气象服务提供了有利的依据。
  • 摘要:为了揭示城市热岛(UHI)形成机制,本文以TM 卫星遥感资料为主要数据源,结合地面自动气象站 (AWS)实测的风、气压和湿度等资料,利用地表能量平衡参数化(SEBAL)的方法估算了上海地区的地 表热通量,分析了地表热通量的空间分布及变化特征.。结果表明:TM 地表温度与AWS 实测地表温度具 有较好的一致性, 上海地区存在着明显的UHI 现象;不同地表类型地表温度差异明显,地表类型为交通道 路,其地表温度最高,居民区和商业区地表温度其次; 上海中心城区与周边地区之间的感热通量差异最大, 其次是潜热通量,净辐射差异最小;中心城区的感热通量远高于周边地区,约是绿地的10 倍;中心城区的 潜热通量最小,比绿地低约32%。结果表明了城市中绿地和水体面积的增加能有效地减轻城市热岛强度, 同时也说明了卫星遥感资料在城市气候环境研究中的潜在价值。
  • 摘要:本文建立了一个综合描述大气中气态污染物和矿物沙尘气溶胶的耦合沙尘模式系统。该模式系统主要由四部分组成:中尺度气象模式(MM5v3.7)、气态污染物源排放模块(ECIP)、风蚀起沙模式(Shao,2001)和多尺度空气质量模式(CMAQv4.6)。选取了2002 年发生在我国华北地区的一次强沙尘暴过程,对耦合沙尘模式系统进行了模拟检验,结果表明:模拟结果从起沙源区分布、起沙强度变化以及沙尘气溶胶(PM10)浓度的时空演变等方面均与地面观测报告和已有研究成果一致;该耦合模式系统可作进一步开发,用以研究沙尘气溶胶对空气质量影响与环境效应等方面的科学问题。
  • 摘要:酸雨观测是气象业务工作的重要组成部分,是台站的基本任务之一,为治理大气污染和防治酸雨提供重要科学依据,是服务于经济可持续发展战略和环境保护等国家决策的基础性工作。酸雨观测的历史相对较短,观测经验不足,数据误差较大,分析表明,减少酸雨观测误差,保证酸雨观测质量的措施主要有以下几个方面:从准备工作和防止降水样品的二次污染、样品采样、严格按要求配制、保存、使用标准缓冲溶液和定期维护仪器设备。
  • 摘要:利用2009 年5 月-10 月在锡林浩特参加试验考核的两套仪器的气温观测数据模拟成为“双套站”资料,从缺测率,差值误差等多个角度对其进行了模拟评估,结果表明了“双套站”具有显著减少缺测率保持数据完整性,减少误差保证数据准确性等特点,以及及时发现数据异常,仪器漂移等潜在优势。本文设计了一套算法,将“双套站”数据进行了模拟合成,合成的数据相比于其中一套仪器的观测数据则更接近于“真实值”;且与锡林浩特本站气温差值服从正态分布。最后根据评估结果为即将在安徽试点的“双套站”运行提出相关建议。
  • 摘要:本文从冬季、春秋季节、积雪、雾凇、雨凇等方面分析漏记霜的原因,并提出预防和补救措施,以及特殊情况下霜的编报等,供测报同行参考、借鉴。
  • 摘要:目前在气象预报业务中广泛使用的常规天气雷达,对含有大水滴的浓密云区有一定的探测能力,主要是用于雨区观测。毫米波测云雷达可以有效地探测薄云以及云内粒子群的雷达回波和速度的空间分布特征。使用毫米波测云雷达探测云区时,由于衰减作用造成云区回波面积减小,不能真实反映出云的特征,必须进行衰减订正,雷达回波衰减订正误差受云的具体参数和不同订正算法的影响。针对机载W 波段 (94GHz,3.2 mm)测云雷达,根据大气和云的毫米波衰减与订正理论,数值模拟5 种典型非降水云的雷达回波强度,并基于雷达回波强度Z 与云衰减系数k 之间的关系,使用解析法、迭代法、逐库近似1 法、逐库近似2 法以及逐库法,进行雷达回波衰减订正实验,同时研究在改变5 种典型云的液态水含量和云滴数密度之后(成为非典型云),5 种订正算法的订正效果。结果表明:5 种订正算法对5 种典型云的订正效果较好,即使云厚增加到典型云厚度的2 倍,相对误差仍小于5%;在对非典型云的订正中,解析法容易产生不稳定;迭代法对相对变化不大的非典型云的订正效果还可以接受,一般在典型云厚度内,相对误差可小于10%;两种逐库近似法和逐库法的订正效果比较接近,对液态水含量不变的非典型云订正效果较好,即使云厚增加到典型云厚度的2 倍,相对误差一般小于10%。
  • 摘要:气象业务种类繁多,业务运行质量的好坏仅靠人工监测,其任务量之巨无法想像,另外也不能进行动态地和实时地评价,到事后发现错误想弥补为时已晚,因此开发一款实时的业务监控显示平台显得十分必要。随着互联网技术的发展,气象业务监控显示平台也逐步趋向网络化和可视化。本文主要阐述了CentOS 操作系统中以Apache 为Web 服务器软件,使用Dreamweaver 作为网页编写工具,使用PHP 嵌入式脚本语言和Ming 扩展库进行服务器端编程,MySQL 作为数据库服务器软件,以浏览器/服务器为体系结构,客户端使用浏览器动态实时显示气象业务运行情况的监控显示平台。本业务监控显示平台根据气象基本业务日常考核内容要求和监控显示平台实时性、高效性、动态性以及使用界面便捷等性能要求,进行平台设计;并能根据气象业务运行情况进行自动提醒和报警。本业务监控显示平台将存储在MySQL 数据库中的各种气象业务运行结果(如报文传输时间、传输质量、网络通断情况、报警信息等),使用PHP 语言编写网页读写数据库,并通过运算确定是否启动报警,用户通过简单的操作即可实时查看各类气象业务运行情况。
  • 摘要:主要使用阜阳多普勒天气雷达运行以来积累的暴雨个例,对雷达资料在暴雨短时临近预报中的应用做简要总 结。暴雨的结构、演变和移动特征在雷达反射率因子场上表现为:(1)强回波带和列车效应相结合形成暴雨; (2)多条平行短带和列车效应相结合形成暴雨;(3)移动缓慢的强回波带形成暴雨;(4)移动缓慢的涡旋状回 波结构形成暴雨;(5)强降雨超级单体形成暴雨。在径向速度场上表现为:(1)“牛眼”所指示的低空急流特 征;(2)“S ”形径向速度零线所指示的暖平流特征;(3)使用中气旋产品识别暴雨中的强降雨超级单体;(4) 逆风区所指示的低层流场辐合特征;(5)使用雷达风廓线监测类似前倾槽的现象;(6)使用龙卷涡旋特征产品 监测暴雨中的龙卷;(7)暴雨中的飑线回波系统形成雷雨大风。结合一场特大暴雨过程初步检验了未作校准的雷 达估测的一小时降雨量产品,结果表明,雷达估测的一小时降雨量极大值和自动雨量站一小时雨量极大值量级相 当,数值接近;雷达给出的强降雨中心不会出现空报现象,可以弥补雨量站网稀疏可能漏测强降雨中心的不足。但 是强降雨对10cm 雷达波的衰减比原先预料的要显著得多,可能衰减掉50%以上,因此当降雨强度很大、或雨区范围 很大、或二者都很大时,预报员需要人工判断可能出现衰减的区域,对被衰减区域的雷达探测信息必须谨慎使用, 主观上要认识到实际降雨要比探测到的更强,对较远距离(100km 以上)的探测尤其如此。此外还要注意到,由于 雷达静锥区的影响可能使雷达站周围近距离(30km 之内)的雷达探测信息失真。因此雷达和雨量站网互补才是监测 强降雨的有效手段。
  • 摘要:搭载在极轨卫星的先进的微波垂直探测器AMSU(Advanced Microwave Sounding Unit) 能接收到穿透一定厚度云层的微波辐射信息,适合于分析热带气旋上层暖中心特征。通过对 2009-2010 年典型热带气旋分析,发现卫星探测的暖心垂直结构、位置以及其在热带气旋不同发展阶段的特征,可以指示热带气旋强度,进一步定量地提取了热带气旋暖心倾斜度参数,并实现了其连续时次的变化图像显示,以及倾斜度与热带气旋强度的统计关系。结果表明,暖心倾斜度变化与热带气旋强度变化有较好的对应性,且在TC 即将登陆(登陆TC)或离陆地非常近(沿海转向)时,暖心倾斜度会表现出异常的转折点。
  • 摘要:我国风云二号(FY-2)系列静止气象卫星采用的是自旋稳定方式,其星上黑体为后光路定标难以实现绝对定标。在轨替代定标是FY-2 卫星红外通道最有效的定标方法。本文介绍利用高光谱探测器IASI 和AIRS 对FY-2E 红外通道进行GSICS 绝对交叉定标的方法原理和设计流程。并且对FY-2E 业务运行以来的历史数据进行了再定标处理。分析结果表明GSICS 定标算法稳定可靠,定标结果能够很好的反映星上仪器的工作状态,可以实现对FY-2 的业务和历史的绝对定标;定标亮温偏差小于2K,精度能够满足定量应用需求。
  • 摘要:风云三号卫星FY-3 是实现全球、全天候、三维、定量、多光谱遥感的我国第二代极轨气象卫星系列。风云三号气象卫星资料中含有丰富生态环境变化信息,既可以用于对水、火、冰、雪等灾害的监测,也可以用于对植被、土地利用、气溶胶参量的分析。这些结果将会对农业、林业、环境、市政、交通以及政府决策部门提供有效的决策服务。其中搭载的微波成像仪(MicroWave Radiation Imager, MWRI)为我国第一个星载微波遥感仪器,其设计频率为10.65Ghz,18.7 Ghz,23.8 Ghz,36.5 Ghz,89 Ghz,150 Ghz,每个频率有V,H 两种不同极化模式,相应的星下点空间分辨率分别为51×85km, 30×50km, 27×45km, 18×30km, 9×15km, 7.5×12km。根据FY-3 微波成像仪传感器参数特性,目前发展了可进行工程业务化的大气和陆、海表共6类定量产品,包括:降水和云水,海上大气可降水,雪深和学当量,地表土壤体积含水量等产品。本文首先介绍了微波成像仪仪器参数和观测几何特性、在轨通道分辨率匹配,以及定标精度评价的研究结果。在此基础上介绍了微波成像仪大气和地表参数业务化产品和产品精度,最后对微波成像仪产品应用进行探讨。
  • 摘要:云底高度作为重要的云物理特征参量,对包括空气质量、酸雨、日照率、农业干旱、边界层湍流都有 着重要的影响。云底高的准确预报与航空安全和航空公司的运营成本密切相关,是航空气象保障业务的重 要关注对象,也是仅仅依靠数值预报无法解决的难点问题,加强数值预报产品的解释和运用无疑成为航空 气象中解决云底高预报问题的重要手段。自上世纪70 年代MOS 方法的引入以来,机场云底高的预报得到了 长足的发展和进步,其预报方法也不断得到改进和完善,MOS 方法也是当前国外业务应用较为普遍的预报 技术。而国内的机场云高预报只是以经验目视判断,根据天气图和卫星云图进行简单的外推定性预报,尚 无法达到定量计算准确预报的水平。最早开展的MOS 方法开创性的将数值预报产品用于建立云底高预报统 计模型,并逐渐延伸至其他要素的解释预报中,该方法随着数值模式的发展得到了广泛的运用,目前已成 为主流的气象要素预报方法。但由于该方法高度依赖于数值预报模式,灵活性受到一定的限制,另外,线 性预报模型在描述大气非线性运动特点方面也显得无能为力。为解决这一问题,人工神经网络方法和模糊 逻辑方法逐渐引入气象要素的预报研究中,气象要素的预报技巧因此得到了长足的发展。但是两种非线性 方法在大量的实际问题应用中,也存在不少亟待解决的问题。如何提高网络的收敛性,防止出现振荡和过 拟合现象等都需要进一步深入研究。数值模式诊断预报方法通过建立云底高度与水汽含量、消光系数等微 观物理量的经验关系,揭示了云块生成消散的本质特征。因此,该方法具有较强的发展前景,但也应看到, 数值模式无法反映云底高等气象要素的局地快速变化,模式的垂直分辨率也严重制约着预报结果的准确率。 本文在介绍云底高预报的研究进展的基础上,分析各种方法的特点,并对未来的发展提出了几点看法。
  • 摘要:我国新一代极轨气象卫星FY-3A 上首次装载了微波温度计、微波湿度计和微波成像仪,其发射后的定标是一个函待解决的关键问题。本文利用装载于美国国防卫星上的特种微波成像仪SSM/I 资料和相应的气象台站观测地面和探空资料,在微波辐射传输模拟分析的基础上,对云南思茅的微波发射率特性的稳定性进行定量分析。分析结果表明,中国云南思茅地区地表植被覆盖度较好,地表微波发射率较为稳定。地表微波发射率有弱的正弦季节变化(变化幅度很小,最大不超过0.02),在1 到4 月有很小的年际变化(发射率最大差异约0.008),这些在有地面和探空观测的情况下,可以通过模式模拟得到跟踪订正。
  • 摘要:利用2007 年7 月30 日micaps 资料和卫星云图资料,针对这次由华北冷涡天气系统对北京地区造成的降水过程,讨论了这种天气系统的环流背景及物理量特征,结合红外云图、水汽云图在这次天气过程中的变化特征后发现:1.华北冷涡型的云系表现为螺旋形状。后侧边界清晰,并与500hPa 流场的分流区前沿一致,在水汽云图中的暗区,在不同的阶段表现为钩状和倒钩状2. 强中心位于云西的东北象限,且在干冷空气侵入后得到进一步发展,降水量较大。3. 红外云图中,干冷空气的侵入,以及热力条件的改善,造成云系再次得到发展。云顶亮温强中心值在217K 左右,且范围进一步扩大。4.涡旋云系的中心进入山西中部,其外围云系就将很快造成北京降水的开始,此时红外云图的云顶亮温并不强,降水在南部地区偏大;5.河北的东北部地区是在华北冷涡型天气过程中,需要格外注意的一个地区,如果该地区的云顶亮温很低,且向北京东北部转回,很可能造成北京东北部地区的强降水。
  • 摘要:本文基于1948 年到2011 年64 年来NCEP/NCAR 逐日再分析温度场、风场和气压场等资料,采用倒算法计算了春季青藏高原地区大气热量源汇的值,主要结果为12 层大气热源1 Q 和大气整层积分的< > 1 Q 。在文中主要分析了春季青藏高原地区64 年来大气热源的水平和垂直气候分布特征。结果显示,通过整层积分可得:3 月份,青藏高原东部大气热量源汇有一块负值区,高原其它地区为正值。特别值得注意的是,与周围地区相比较,除赤道附近、中南半岛、我国东部小片地区和伊朗高原上空大气为热源外,高原周围其它地区大气热量源汇为负值,说明在3 月青藏高原对其上空大气的加热作用是显著的;4 月份,青藏高原中部和东部大气热源显著增加,同时高原西部大气热源也有较大幅度地增加,高原周边地区大气热源的正值区面积有较大幅度的增加且周边热源负值区域的中心值有明显的减小;5 月份,青藏高原地区大气热源的极大值区出现在高原东南部,高原西部热源值有所减小,但是高原西部偏北地区热源值明显增大,同时高原周围只有印度半岛及偏西地区上空大气为冷源,中南半岛和我国东南部大气热源的极大值都比青藏高原区的值大。可看出3、4、5 月青藏高原地区大气的加热存在一个自西向东的逐渐扩展的过程。春季青藏高原上空,大气热量源汇的整层积分为正值,即高原上空大气为热源。通过分析大气热源的均方差分布,得到春季青藏高原东部和西部为大气热源年变化较大的区域,即为大气热源变化的活跃区。在纬向垂直方向上,春季3、4、5 月青藏高原上空大气的加热存在一个自西向东的推进过程。同时虽然春季青藏高原地区大气热量源汇在大气整层积分为正值,但在各高度层上大气并非都为热源,高原上空高层存在局部大气为冷源的分布。在经向垂直方向上,春季青藏高原地区大气并非在每一层都为热源,高原上空高层大气存在为冷源中低层大气为热源的分布特征。
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