齐齐哈尔市近60 a日照时数变化特征分析

利用齐齐哈尔市1962-2023年日照数据资料,分析齐齐哈尔市近60 a日照时数变化特征,采用线性倾向估计、累计距平和Mann-Kendall突变检验等方法,对齐齐哈尔市日照时数的年、季、月变化特征进行分析,结果表明:近60 a齐齐哈尔市日照时数呈现减少趋势,气候倾向率为-24.0/10 a,年日照时数最大值出现在1982年,为3001.3 h,最小值出现在2022年,为2462.4 h,极差538.9 h,年日照在2010年附近发生突变;四季日照时数春、冬季呈增长趋势,夏、秋季呈减少趋势,其中夏季减少趋势最为显著;逐月日照时数1-4月呈上升趋势,以4月增幅较大,2月增幅较小,其余月份呈下降趋势,下降明显的月份是6月,下降幅度最小的是9月。

近48 a巴彦淖尔地区日照时数变化特征及影响因子分析

基于巴彦淖尔地区8个国家气象观测站1975—2022年日照时数逐月整编资料,采用气候倾向率、显著性检验、滑动t检验以及相关性分析等方法,对该地区日照时数的变化特征以及对日照时数有影响的多个气象因子进行统计分析。结果表明:巴彦淖尔地区近48 a日照时数呈显著下降趋势,气候倾向率为-21.78 h/10 a,并在1981年和1985年发生了两次突变现象。四季日照时数均呈现不同程度的下降趋势且下降强度不一,其中秋季减少强度最大,为-9.52 h/10 a;冬季减少强度最小,为-1.53 h/10 a。四季平均日照时数由多到少依次为夏季>春季>秋季>冬季,四季日照时数异常(或接近异常)偏少情况主要发生在1992年以后,异常(或接近异常)偏多情况主要发生在1978—1990年之间。各月平均日照时数分布不均匀,最大值出现在5月,最小值出现在12月,其中6月和9月对巴彦淖尔地区日照时数的减少贡献率最大。年日照时数与平均气温、平均水汽压、霾日数、雾日数呈负相关,与大风日数呈正相关;秋季日照时数的减少主要受雾日数增多的影响,其次是受水汽压增大、霾日数增多和大风日数减少的影响;夏季和春季日照时数的减少主要受水汽压增大的影响。

基于北京多源资料的云宏观特征判识

获取准确的云高及其变化特征,对于揭示天气系统的演变以及改进气候模式具有重要作用。由于不同设备观测云高的不确定性,将锋区要素不连续变化理论引入云高分析中,将云底部、云顶部大气的交界过渡带区域视为云锋区,研究探空、毫米波雷达、风廓线雷达等不同类型设备观测要素在云锋区及云外环境大气的变化特征。对流云和层状云个例研究表明:在云锋区,温湿度及雷达反射率因子随高度的一阶、二阶导数均呈不连续现象(即一阶、二阶导数值在云内外和云锋区表现为不相等),风廓线雷达信噪比垂直梯度也出现突变,因此不同设备观测云高具有较好空间一致性,并得到云底和云顶高度的合理范围和相应判据;相对于层状云,对流云内外温度梯度差异以及云体内反射率因子二阶导数的脉动变化幅度均偏大,因此可作为区分二者的参考指标。

中国地区云的气候特征分析

文中对比分析了国际卫星云气候计划(ISCC)的D2资料和地面测站云资料,发现二者总云量的整体分布和气候变化都比较一致,但定量上略有差别,尤其是中国北方地区差别较大。ISCCP资料比较齐全,尤其在站点稀少的高原、荒漠地区比其他云资料更有优势。文中分析了中国云的气候特征,发现在华北地区和南海北部的总云量有减少的趋势;四川盆地、长江三角洲等地区存在低云量异常减少的现象;而在天山、帕米尔高原、柴达木盆地、横断山脉等地区存在低云量增加的趋势。文中特别指出西北山区常年维持着的相对稳定的多云带,云层深厚、含水量大,有利于进行进行人工增雨作业。

短时强降水的多尺度分析及临近预警

利用安徽省1995—2010年逐小时降水量资料,统计了不同强度的短时强降水的时空分布特征,并分析典型短时强降水过程的环境背景场特征,建立了短时强降水的三种概念模型,总结出有利于其发生的大尺度影响系统。通过分析物理量得知,短时强降水发生时大气水汽充沛、湿层深厚,厚的暖云层保证了云粒子在降水系统的下沉气流里较少的被蒸发,而中等强度的对流有效位能和高的KI指数值有利于高降水效率的产生。短时强降水的雷达反射率因子有"低质心结构"和"高质心结构"两种结构特征。而径向速度场上的中小尺度风速切变、辐合、气旋式辐合则是强降水回波在某地维持和发展的重要原因。强降水发生前半小时边界层急流显著增强,也是短时强降水临近预警的一个重要指标。

山东省日照时数的气候变化特征及其影响因素

运用山东省1970-2009年123个气象站逐月日照时数资料,采用滑动t检验、气候趋势分析等方法对年、季日照时数的变化特征进行分析,同时研究总云量、低云量、水汽压和降水量等对日照时数变化有影响的气象因子的分时段变化特征。结果表明,山东省历年日照时数在1983、1997年前后发生了突变,1997年的突变最显著;年日照时数呈大致的纬向分布,且具有典型的南少北多的特点,鲁北、山东半岛西北部最多,鲁南最少;年日照时数呈极显著的减少趋势,达到-91.3h/10a(P<0.01),山东半岛东部和北部日照时数的减少趋势最小,个别站有增加的趋势,鲁西南、鲁西、鲁中山区及鲁北沿海等地年日照时数显著减少;四季中夏季日照时数下降最明显,春季下降速率最小;各月中以5月日照时数最多;1997年以后总云量的显著增多对日照时数减少的贡献较大,整个分析期内水汽压的显著增大对日照时数减少的贡献最大。研究结果可为了解区域气候变化,促进可持续发展提供依据。

临近空间大气环境研究现状

临近空间指高度位于(20～100)km之间的地球大气层.简要综述临近空间的已有了解和研究前沿,包括基本状态、主要过程与控制因子.介绍了基于已有探测资料的经验模式的建立和基于基本物理定量规律和数值模拟方法的中层大气环流和化学气候数值模拟.最后从临近空间大气环境保障应用角度提出研究的新建议.

雷电临近预警系统的运行试验

介绍了中国气象科学研究院研发的雷电临近预警系统(CAMS-LNWS)在北京地区开展的业务运行试验。通过运行测试以及预警结果与闪电监测结果的对比评估,表明:CAMS-LNWS能够稳定运行,定时读取多种探测资料、自动生成并循环显示雷电发生概率、雷电活动区域移动趋势和重点区域雷电危险度等级三种雷电临近预警产品;CAMS-LNWS的雷电发生概率预警产品具有较高的命中率,能够较好地对0～30min内可能发生闪电的区域进行有效预警;随着预警时间的延长,CAMS-LNWS的预警效果会有所降低。

近40年宁夏云量和气温年际变化的相关分析

利用宁夏24个气象站的地面气温、总云量和低云量观测资料,分析了它们的年际及年代际演变趋势及相关关系。结果表明:近40年宁夏年平均气温波动升高,尤其是1990年以后;中部干旱带气温的年际变化较大,固原半干旱区气温变化幅度明显低于其它区域;1951年以来宁夏年平均总云量呈逐渐减少趋势,低云量下降趋势较总云量更为明显,2000年以后宁夏总云量有所增加。相关分析表明:宁夏年平均气温与年均总云量及低云量呈明显的负相关,均通过了0.01显著性水平检验,且低云量的相关更为显著;总云量和低云量与降水量呈显著正相关;同时,不同区域和不同季节总云量和低云量与气温、降水量的相关系数有明显差异。

秦岭南北日照时数时空变化及突变特征

根据秦岭南北47个气象站1960-2011年逐月数据,采用样条曲线插值法(Spline)、气候倾向率、Pettitt突变点检测、相关分析等方法对该区日照时数的时空变化特征以及影响其变化的气象要素进行了分析。结果表明:(1)研究区多年平均日照时数为1838.7 h,空间分布呈东北向西南递减格局,按各分区日照长短排序为秦岭以北>秦岭南坡>汉水流域>巴巫谷地。四季日照时数分布特征与年尺度上的结论基本一致,4个季节按其大小排序为夏季>春季>秋季>冬季,四季均以秦岭以北的日照时数最大。(2)近52 a各区年日照时数变化趋势较为一致,绝大部分站点呈下降趋势。下降的站点占本区站点总数的比例排序为巴巫谷地>汉水流域>秦岭以北>秦岭南坡,秦岭以南的广大地区相对于秦岭以北日照下降更明显。春季47%的站点呈上升趋势,显著上升的站点集中于中部地区;夏季98%的站点呈显著下降趋势;秋季和冬季变化特征及其空间分布无明显规律。(3)年尺度、春季和夏季突变年份集中于1978-1981年间,秋季的突变特征不甚明显,突变年份和空间分布无明显规律性可言,冬季日照时数突变年份同步性和一致性较差。(4)绝大部分站点日照时数与风速、最高气温、平均气温呈正相关关系,与降水和相对湿度呈负相关关系,与最低气温关系不明显。

NOAA卫星云检测和云修复业务应用系统的研制和建立

介绍了 NOAA气象卫星云检测、云替补的光谱原理、技术模型以及基于 VB5.0版本的业务系统的基本功能。系统经过试验运行和实况验证 ,取得了良好的运行效率与精度较高的云检测和替补效果 ,从而为 NOAA卫星的遥感应用提供了可靠的数据源保证。

基于EEMD的中国地区1956—2005年日照变化的趋势分析

根据国家气象信息中心给出的逐日日照时数资料,利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法,得到中国地区日照时数的非线性趋势变化特征。对各气象台站日照时数的非线性变化趋势类型做了分类以及分区域和季节研究,并与线性趋势进行对比。结果表明:近50年来中国地区绝大部分气象台站(占总气象台站数的67.5%)日照时数呈现下降的趋势,尤其是在中国南部和东北地区,呈现明显的区域特征和季节特征。日照时数的年代际变化整体上在1980年前后出现气候转型,即呈现前期日照较长、后期较短的气候形态。

1961—2009年大同市太阳辐射变化特征及其与气象要素的关系

在全球气候变暖背景下,地面接收太阳辐射总量发生改变,探讨自然和人为因素对其影响成为热点。利用线性趋势分析、M-K突变检验和小波分析等方法,分析了1961—2009年大同市地面接收太阳辐射的变化特征,验证地面接收太阳辐射的突变年份和周期变化及未来变化趋势,探讨太阳辐射与相关气象要素的关系。结果表明:近49 a大同市地面接收太阳辐射年平均值为5617.28 MJ/m2,整体呈现明显下降趋势,但2000年后又缓慢上升;大同市地面接收太阳总辐射在1975年发生突变;太阳总辐射的振荡周期为9 a,现正处于太阳辐射偏高年份;日照时数逐年递减,地面接收太阳辐射减少,二者呈现显著正相关;降水量在波动中缓慢减少,而地面接收太阳辐射总量减少,二者呈现一定正相关;云量变化逐年减少,但与地面接收太阳辐射相关性不明显,气候的自然因素变化与地面接收太阳辐射的相关性较小。

近30a我国5级以上风日数的时空变化特征

利用全国397个测站逐日最大风速资料,分析了1975—2005年我国5级以上风日数的气候平均特征和长期变化趋势。研究表明:5级以上风主要出现在我国北方地区,受地形和海陆分布影响,南方局部地区5级以上风日数也较多。就季节分布而言,春季最多,夏季次之,秋季最少。5级风日数的比例在我国南方地区大于北方,6级以上风日数比例则呈现北多南少的分布特征。近30a我国5级以上风日数呈线性减少趋势,春季风日数的减少趋势较其他季节明显,其中5级风日数的变化趋势较其他级风日数更为显著。

1965～2005年河北日照时数时空分布特征及影响因子

以河北省1965～2005年58个气象观测站地面气象观测资料为依据,利用线性趋势分析、相关性分析、小波分析等方法,对河北1965～2005年4季及年日照时数的时空分布特征、变化趋势及影响因子进行分析,得出以下结论:⑴河北省日照时数分布存在明显的地域特征,北部高原及山地日照时数较多,东部平原次之,太行山东部地区日照时数较少,日照的这种分布特征与河北地形有直接关系;⑵河北春季平均日照时数最多,夏季次之,冬季最少,日照时数的季节分布特征受太阳高度角及天气现象、气象要素的共同影响;⑶1965～2005年河北春、夏、秋、冬季及年平均日照时数均呈显著下降趋势(与时间的相关性均超过0.01的信度检验);⑷河北各地春、夏、秋、冬季日照时数变化主要受相对湿度与总云量的影响,同时降水量、低云量、能见度等也对其有重要影响。

朔州市近50a日照时数变化特征及影响因子

利用朔州市气象局观测站1961～2009年日照、云量、风速及烟、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴等气象资料,采用数理统计方法,初步分析了朔州市日照时数的年、季、月的变化特征、趋势及引起日照时数变化的因子。结果表明:朔州市年日照时数呈明显的减少趋势,其趋势变化率为-118.1h/10a,并呈现出阶段性变化的特征;1980年之前为日照时数偏多期,1980年后日照时数开始减少,1990年后减少趋势明显加快;从季节变化来看四季总的趋势是减少的,其中夏季比较明显,且变化幅度最大,对年日照时数的变化影响较大;各月日照时数变化趋势基本一致,呈不同速率的减少趋势,其中5月最为明显。近50a朔州市的年风速呈明显减小趋势,尤其是20世纪90年代以后快速减小,与朔州市自1990年代起经济规模的快速增长特别是煤炭行业的快速发展及城市化进程加快相对应,说明人类活动特别是工业排放污染物的急剧增长,导致大气气溶胶增加,空气污染逐年加重,加之风速逐年减小,利于大气气溶胶在低空积聚,造成大气透明度降低,日照时数减少。

甘肃省太阳能资源评估

按照太阳能资源评估方法,利用甘肃省6个辐射站的资料,采用气候学方法计算分析了甘肃省的太阳总辐射,同时利用实测日照时数资料,分析评估了甘肃省太阳能资源的其它参数,并给出了甘肃省太阳能参数的空间分布图。结果表明,甘肃省西部、中部地区属于太阳能丰富、较丰富区,南部属于太阳能可利用区。

中国黑戈壁地区日照时数时空变化及影响因素

利用1960～2011年中国黑戈壁地区11个气象站日照时数数据，分析了该地区日照多年变化特征。研究表明，该地区近52a来日照时数减少的变化并不明显，其趋势变化率为-2．0h／10a，远小于周边地区。四季之中，春季日照时数呈增加趋势，其他三季呈减少趋势。从空间分布上看，不同区域，年日照时数变化也不相同。黑戈壁地区年日照时数的减少与年降水量的显著增加和年平均风速的减小密切相关。

西南地区云量变化特征

利用西南地区（云南、贵州、四川、重庆）记录较为完整的73 个测站1956 ～2005 年月平均云量资料,采用经验正交函数分析和Mann - Kendall 突变检验方法,研究分析了西南地区云量的时空分布特征.结果表明：就全年而言,整个西南地区总云量的变化趋势一致,且存在着明显的年际变化特征,1990 年代以后全年总云量表现出减少趋势;此外,总云量的分布在一定程度上受地形和区域气候的影响.从季节来看,夏、秋、冬季的总云量在西南地区为空间一致的变化趋势,而春季四川盆地北部总云量的变化趋势与其余地区相反;四季总云量也有明显的年际变化特征.低云量,全年和四季的时空变化特征相似,由于受地形起伏及区域气候差异的影响,川西高原东部和重庆地区的变化趋势与四川盆地的相反,且同样存在着明显的年际变化特征.另外,突变分析结果显示,西南地区的低云量近50a 来呈持续减少趋势,而总云量在1990 年发生突变,突变前在0 线附近震荡,突变后总云量持续减少.

近60a天水市云量变化特征及与其它气候因子的关系

云是气候变化的重要因子之一,为了探究甘肃天水市地区的云量的变化特征,用境内7个气象站1951～2007年近60a的云量观测资料分析总、低云量变化特点及与相关气候因子的关系。结果表明,自1951年以来该地平均总云量稳定性较好,平均低云量以0.25成/10a的速度递增。各级降水日数及云量相关性较显著。不同时段的降水量随云量变化比较明显。年平均总云量增加1成,年降水量增加156mm,春季平均总云量增加1成,降水量增加25mm;夏季平均总云量增加1成,降水量增加75mm;秋季平均总云量增加1成,降水量增加35mm;冬季总云量增加1成,降水量增加3.8mm。平均云量与气温的相关性时段性较强,云量增加1成,春季和夏季的平均气温分别降低0.6℃和0.5℃,秋季和冬季的气温与平均云量线性相关不显著。云量对日照的影响最为直接,云量增加1成,春季总日照时数减少102.2h,夏季减少90.8h,秋季减少87.7h,冬季减少65.3h。平均云量与相对湿度呈显著正相关,云量增加1成,夏季平均相对湿度增加4%,春、秋、冬季增加3%。