沈阳市设施农业冬季气象灾害及气象服务前景分析

对沈阳冬季设施农业面临的主要气象灾害及相应的防御措施进行综述,并分析了设施农业气象服务现状及未来发展方向,以期提高预报准确率,最大限度地减少气象灾害造成的损失。

辽宁省温带气旋龙卷的环境参数特征

利用欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据,统计1979—2020年辽宁省42个温带气旋龙卷环境背景和物理量参数特征,结果表明:辽宁省温带气旋龙卷多发于温带气旋中心的西南、东南象限,与冷锋前暖区相对应,主要分布在辽河平原中西部及渤海湾沿岸,强龙卷(EF2及以上级别)占比为28.6%。风暴相对螺旋度和对流有效位能的大值区出现在气旋西南—东南象限,呈带状分布,龙卷风暴主要分布于风暴相对螺旋度大值区西北侧、对流有效位能大值区的顶端的强梯度区附近。强龙卷参数最大值达0.7,其大值区与EF2及以上级别龙卷相对应。地面冷锋和干线是温带气旋龙卷的关键触发系统,对比近气旋中心和冷锋尾部湿度垂直分布,后者所表现的高层强干侵入导致风暴产生更强的冷池,过强的下沉气流可能是龙卷产生的不利因素。温带气旋龙卷多分布于高空急流左侧气流的分流区内,对应高空强辐散区。0~3 km垂直温度递减率大值区与气旋中心附近的弱龙卷高发区有较好对应关系。

沈阳市移动气象台设计与实施

为了解决在非固定地点开展特殊气象服务的问题,提出了基于可移动雷达、车载机动式自动气象站、无线通信网络的移动气象台的概念,介绍了沈阳市移动气象台的基本配置,阐述了移动气象台系统功能设计方案和以双极化雷达、图像融合、CDMA1X无线通信技术为主的技术实现方法。

基于“天擎”数据云平台沈阳自动站数据自动化监测告警平台设计与应用

文章对自动气象站数据实时监控技术进行研究,基于“天擎”数据云接口开发本地自动气象站数据实时监测告警平台,使用数据采集优化、数据告警机制建立、平台集约化设计、配置与部署等方式实现平台面向不同用户业务领域展开应用。平台在提高数据自动化监测能力、减少故障维修时效的同时,为短临降水预报预警、气象工作服务等业务提供可靠的判断依据。

近47年城市化发展对沈阳区域局地气候的影响研究

利用1959—2005年沈阳及周边郊区4县(康平、新民、法库、辽中)台站的气候观测资料,研究分析了沈阳城区、郊区气温、降水量、相对湿度、风速的变化趋势和特点。在此基础上,探讨了城市化发展对沈阳区域气候变化产生的影响。研究发现:1)近47年来,沈阳平均气温上升显著,其中冬季、春季增暖幅度最大,夏季最弱。同时,沈阳郊区增暖幅度略大于城区增暖幅度。2)沈阳年降水量、相对湿度、平均风速整体均呈下降趋势,降幅以平均风速最大,降水量最小。沈阳降水量的季节变化比较复杂,冬季降水量轻微增加。分析结果显示,沈阳城市化发展对区域局地气候产生了重要影响,尤其是近年来对郊区气温影响显著。另外,城市化进程对平均气温、风速的影响比其对相对湿度、降水量的影响更为显著、直接。

沈阳市一次持续性重污染天气过程特征分析

使用常规地面、探空资料以及风廓线雷达和环境监测站污染物资料,对2015年11月7—11日沈阳市一次持续性重污染天气过程进行分析,结果表明:(1)此次污染过程持续时间长,PM2.5浓度维持在500μg·m-3以上近21 h,期间峰值达到1 287.83μg·m-3,主要污染物为CO;(2)平稳的高空环流、弱气旋性环流及高湿条件为这次重污染天气的发生、发展和维持提供了有利的气象条件,0℃左右的温度长时间维持也为该次过程的一个主要特征;(3)重污染期间从地面到850 h Pa高度上水平风速均接近2 m·s-1,整层大气静稳,伴随着较好的湿度条件和多个逆温层结的存在,抑制了污染物的垂直输送;(4)卫星遥感监测显示吉林和黑龙江一带有大量火点存在,此时正值冬季秸秆燃烧,大气轨迹分析显示,污染期间偏北风为污染物的传输提供了有利的气象条件。

沈阳爆胎气象条件指数预报方法研究

通过对沈阳观象台气温、相对湿度、云量、风速和降水等140个观测因子与日地面最高温度进行相关分析,发现日地面最高温度与气温相关关系最好,正相关系数在0.7以上,相对湿度也是影响地面最高温度变化的主要因子之一,负相关系数绝对值大于0.6。路面抗滑能力主要受降水影响,一般来说,降水强度越强、降水量越大,对路况和车辆行驶的影响越大,但小雨较中雨时的爆胎事故发生概率更高,这主要是因为小雨车速较快,而且路面潮湿或有少量积水,路面摩擦系数降低,容易引起交通爆胎事故。基于选择的相关因子,建立日地面最高温度与相关因子间的二元线性回归方程,得出沈阳爆胎气象条件指数预报方法,爆胎气象条件指数共分为4个等级。经过对2015年7月爆胎气象条件指数计算检验,沈阳市区内2次爆胎事故,爆胎气象条件指数均达到3级。

沈阳市降水量正态分布检验及其时空变化特征

利用辽宁沈阳市1960—2017年5个国家级气象站逐月降水量资料,分析沈阳市不同时间尺度降水的时空分布特征,并采用偏度-峰度系数和S-W检验法,对沈阳市降水量的正态性分布进行检验。结果表明,除新民外,沈阳市其他地区年降水量均满足正态分布;春季降水量的正态性最好,冬季降水量基本不满足正态分布;月降水量的正态性较差,经过正态变换后的正态性均得到明显改善。沈阳市年平均降水量呈自东南向西北逐渐递减的空间分布特征,且近58 a来年降水量整体呈微弱减少趋势。

辽宁省中部一次重污染过程城市间污染差异及成因

利用常规气象站地面观测资料、环境监测站污染物监测资料以及欧洲中心再分析资料等,对辽宁省一次秸秆燃烧引起的重污染天气过程进行分析,探讨不同城市间污染程度的差异及成因。结果表明:(1)此次重污染过程主要污染物成分为CO,PM2.5质量浓度与CO和NO2质量浓度的时间变化有很好的对应关系,能见度受PM2.5质量浓度和相对湿度共同影响;(2)营口和盘锦前期1.0 mm以上的弱降水过程对污染物湿沉降作用明显,而其他城市降水量较小反而有利于污染物的吸湿增长;(3)重污染期间,地面至700 hPa高度的水平风速均接近4 m·s^-1,大气层结稳定,逆温层明显,抑制了污染物的垂直扩散;(4)除锦州外,其他4市850 hPa和900 hPa高度间0℃左右的暖层长时间维持,可能为污染物颗粒表层水分相态的变化、碰并增长提供了有利的环境;(5)污染期间,吉林和黑龙江一带存在大量火点,大面积秸秆集中燃烧是下风向辽宁中部地区主要污染源,在有利于污染物积累的天气条件下,需要加强本地和外来污染源的控制。

2010年沈阳市首场雷暴天气过程漏报原因分析

2010年5月2日,沈阳南部出现了2010年首场雷暴,虽然此次雷暴没有给沈阳地区带来严重的雷电灾害,但由于没有准确地预报出雷雨天气,预报服务效果较差。对此次雷暴天气过程漏报原因进行了分析,并用中尺度分析技术做了雷暴潜势分析,为雷暴潜势预报提供技术指标和着眼点。结果表明,此次天气过程漏报原因是:前期地面气温持续大幅度偏低,不利于强对流天气的发展;解释分析数值预报产品能力有待提高;在此次过程中T639模式预报结果优于日本数值预报;应加强对中尺度分析技术的学习和应用,提高强对流天气预报准确率。

近50年沈阳市气温降水变化特征

利用沈阳市1960～2009年各月平均气温、极端最高和最低气温及降水量资料,对近50年来沈阳市的气候变化特征作了一个比较全面的分析研究。结果表明,近50年沈阳增温趋势明显;随着气温的上升,沈阳市的降水量呈下降趋势。

应对辽宁地区旅游气象灾害的一些思考

指出了随着社会经济的发展,旅游逐渐成为一项具有普遍性的休闲活动。一些诸如大风、暴雨、暴雪、台风等气象灾害不仅仅影响了游客的旅游体验,还在一定程度上破坏了旅游资源的完整性。基于此,分析了气象灾害对东北旅游的影响,提出了相对应的处置方法,以期促进当地旅游事业发展。

1978—2007年辽宁省平均气温空间插值方法研究

气温能够反映一个地区的热量状况,其变化对于农业生产、生态环境的变化及全球气候变化有重要意义。收集整理了辽宁省47个台站1978—2007年30年平均气温数据,以Arc GIS软件为研究平台,结合数字高程模型,采用多元线性回归结合不同空间内插的方法,对气温数据进行空间插值。使用的插值方法分别为反距离权重法、规则样条插值法、张力样条插值法、普通克里格法、通用克里格法,并采用交叉检验的方法,对空间插值的结果进行检验。

1950—2014年沈阳市气温变化研究

据1950—2014年沈阳市气温观测资料,采用线性回归方程拟合气候变量,全面分析研究了沈阳市平均气温、平均最高和最低气温、极端最高和最低气温等气候变化特征。结果表明,近65年沈阳市年平均气温呈显著上升趋势;季平均气温呈上升趋势,春、秋2季上升幅度最大;年平均最高、最低气温均呈上升趋势,最低气温上升幅度略大于最高气温,导致平均气温日较差呈下降趋势;年极端最高气温呈下降趋势,而极端最低气温与年平均气温的变化趋势相一致,呈现震荡上扬。揭示了全球气候变暖背景下沈阳市气温变化情况,以期为气候变化基础研究以及相关部门应对气候变化提供参考。

基于GIS的沈阳市春秋季火点分布研究

利用2014年秋季(9—11月)和2015年春季(3—5月)遥感火点数据,基于GIS技术,通过相关数据处理和分析,得出了沈阳地区火点的时空分布规律。结果表明:秋季火点数要多于春季火点数。春季火点最多的月份是3月,秋季火点最多的月份是10月。火点最多的区县(市)是新民市,最少是的铁西区和浑南区。火点最多的乡镇是新民市公主屯镇。研究结论反映了各地火点分布的大致情况,可为相关部门开展防火和秸秆禁烧工作提供依据。

基于DEM的近60年辽宁省玉米生长季气温变化特征分析

为研究辽宁省近60年玉米生长季热量变化及空间分布,利用1961—2020年辽宁省52个气象观测站逐日平均气温及数字高程模型(DEM),采用空间混合差值法,计算辽宁省近60年玉米各发育期平均气温年际变化及空间分辨率为100 m的精细化空间分布情况。结果表明,辽宁省春玉米全生育期内逐年气温上升趋势明显,气候倾向率为0.20℃/10年。播种到3叶期、7叶—拔节期、抽穗—乳熟期和成熟—收获期内的平均气温均呈显著上升趋势,气候倾向率分别为0.23、0.18、0.19、0.22℃/10年。平均气温在玉米生长前期上升趋势显著,有利于玉米苗期抵御低温冷害风险。空间分布上,气温的高值区位于辽宁中部和环渤海一带,低值区位于朝阳建平北部和辽宁东部山区。玉米各生育期内平均气温总体呈西部高于东部、沿海高于内陆等特点。

东北冷涡背景下两次强降水干侵入特征对比分析

东北冷涡背景下的强对流天气具有局地性强、预报难度大的特点,冷空气的入侵往往对强对流天气的触发具有指示性意义。本文利用加密自动气象站地面观测数据、欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5(ECMWF Reanalysis v5)再分析资料及风廓线雷达资料,分析2016年6月30日和2020年8月3日2次冷涡强降水天气的形势及动力、热力特点,重点对比分析了2次过程的干侵入特征。这2次强降水过程地面均为蒙古气旋配合,从地面至高空动力条件较好。降水发生前,上午天空晴好,对流层中高层有冷空气渗透,近地层湿度大,形成上干冷、下暖湿的不稳定层结。强降水发生前,中层干区自西向东侵入,高层高位涡区向下伸展,增强对流不稳定发展,中层位涡接近1×10^(-6)m^(2)·K·s^(-1)·kg^(-1)可以作为进入强降水时段的指标。干侵入指数呈偶极分布特征,可反映干冷空气和暖湿空气的相互作用,暴雨常发生在干侵入指数的密集带。当中高层干侵入指数正值区向中低层发展时,触发不稳定能量的释放,干侵入指数对强降水的落区及暴雨的增幅有较好的指示意义。

沈阳空气质量时空变化

利用 2 0 0 0年 3月至 2 0 0 2年 4月 2 0日沈阳市区 5个大气自动监测子站的SO2 、NO2 和PM10 资料分析了沈阳城市空气污染平均状况、时空分布特点及其与气象条件的关系 ,得出 :①沈阳城市空气主要污染物年平均日值浓度NO2 达国家空气质量要求标准 ,空气质量状况属于良好范畴 ;而SO2 和PM10 超标 ,属于轻度污染 ;PM10 为沈阳城市首要污染物 ;②沈阳城市空气污染冬季最重 ,其次是春季 ,夏季最轻 :一天中 0 8时和 19时左右污染严重 ,15时和 0 2时左右污染较轻 ;③近市中心区点 (太原街、中街一带 )空气污染相对重些 ,各区点空气污染状况差异冬季更为明显 ;④影响沈阳城市空气污染浓度变化的主要气象因子是温度、风速和风向。

沈阳降水相态特征分析及预报方法

基于2003-2012年1-3月与11-12月沈阳市浑南站近10 a常规地面和探空观测资料,将影响沈阳地区的天气形势分为冷高前部、蒙古气旋、华北—河套气旋和倒槽—江淮气旋型,基于不同高度上的温度和气压层间的位势厚度,建立沈阳不同天气形势降水相态预报的指标。不同天气形势对应的不同降水相态的温度及位势厚度特征存在明显差异,冷高前部型对应冷空气最强,降水相态一般为雪,其温度指标较其他天气型更低,位势厚度指标也较其他天气型更小,另外3种天气形势的降水相态也能通过温度和位势厚度指标加以区分。此外,位势厚度作为预报指标较温度指标更易区分降水相态,尤其是700hPa与1000hPa之间的位势厚度（H700-1000）在不同天气分型条件下差别较大。通过与不同地区建立的降水相态预报指标对比发现,建立的预报指标与以往的研究比较接近,但基于天气分型建立的预报指标更有利于对不同降水相态的准确预报和把握。

沈阳春玉米不同生育阶段需水量及缺水量变化特征

基于1960—2016年沈阳5个气象观测站玉米发育期资料及气象观测资料,计算春玉米不同生育阶段需水量、有效降水量,进而计算水分盈亏指数并分析其变化特征。结果表明:沈阳市春玉米除播种—出苗、出苗—七叶及拔节—抽雄期有效降水量呈增加趋势,其他发育阶段及全生育期呈显著减少趋势;全生育期及各生育阶段需水量均呈下降趋势;全生育期缺水量总体以下降为主,其中拔节—抽雄期处于强下降趋势,播种—出苗和出苗—七叶期呈弱下降趋势。沈阳北部有效降水量偏少、需水量偏高,是缺水量高值区;拔节—抽雄期缺水量最大。