惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系研究

利用广东省惠州市区2013-2016年逐日、逐时的环境和气象资料,研究了珠江三角洲(简称"珠三角")东侧惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系。结果表明:惠州市臭氧污染具有明显的月和季节变化特征,10月臭氧平均浓度最高,臭氧超标日和污染日主要出现在7-10月。惠州市臭氧浓度日变化呈单峰变化,06-08时最低,最大值出现在午后14-15时。臭氧浓度变化和气象条件关系密切,低浓度臭氧大多出现在气温较低、相对湿度和风速较大、云量较多伴有降水、日照时数较小的天气,臭氧浓度超标多出现在气温较高、相对湿度和风速较小、云量较少一般无降水、日照充足的天气。惠州市臭氧超标主要出现在地面和低空偏西风下,这可能与惠州市处于珠三角城市群下风向的区域污染输送有关。

惠州市应对超历史特大暴雨灾害气象服务的实践与思考

简要介绍了惠州市县气象部门应对超历史极端特大暴雨洪涝灾害气象服务的主要做法,并提出了建议。结果表明:(1)惠州市跨广东省—北和—东2大暴雨中心,省内多项暴雨历史极值出现在惠州,"18·8"惠东高潭24 h降雨量1 056.7 mm创我国大陆单站实测降水记录。(2)惠州市县气象部门充分利用气象现代化建设成果,充分发挥"政府主导、部门联动、全社会共同参与"气象灾害防御机制的作用,结合惠州实际建立了"省市县三级气象部门上下联动协调一致、地方部门应急联动高效并联合发布防御信息、利用自有和社会渠道广泛发布气象信息"的重大气象灾害服务机制,气象服务得到各界的充分肯定。(3)提升基层气象灾害防御能力还有待于做好短临监测预警、加强总结分析、加强气象科普宣传和多途径拓展气象信息传播渠道。

惠州市周围性面神经麻痹发病与气象条件的关系

根据惠州市第一人民医院、中心医院和第三医院2013—2016年逐日周围性面神经麻痹(BP)病例资料和惠州市气象站同期气象资料,采用相关分析研究了惠州市BP发病与气象条件的关系。结果表明:31~70岁是BP发病的高发期,男女发病总数没有显著性差异,但不同年龄段男女发病率有很大的差异。2013—2016年BP发病人数和发病日数呈增加的趋势,秋季受气压升高、气温日较差增大、风速增大等的影响,发病人数比其他季节显著增多。春季冷空气活动、夏季相对湿度增加、冬季海上暖湿气流影响也会诱发BP发病。

惠州市春季臭氧污染和气象条件的关系

利用广东省惠州市2013—2018年逐日、逐时的环境和气象资料,研究了惠州市春季(3—5月)臭氧污染天气特征,并对2013年3月5—9日的一次臭氧污染过程进行了分析。结果表明:(1)惠州市春季臭氧质量浓度和臭氧污染日2015年起呈上升趋势,O_3-8 h平均质量浓度为92.0μg/m^3,年平均出现日数为4 d。(2)春季臭氧污染日出现在天气晴朗干燥、气温较高、日照充足且云量较少的情况下,臭氧污染日偏西风出现频率为22.4%,与无污染日相比偏高了13.1%;东南风出现频率为39.6%,与无污染日相比基本一致。(3)2013年3月5—9日臭氧污染期间,冷空气影响后惠州市出现晴朗干燥天气,有利于臭氧生成;地面到850 hPa均吹偏西风,惠州处于珠三角东侧,吹偏西风时处于城市群下风向,存在区域污染输送的可能。

惠州市生态文明建设气象保障服务的探索和实践

从气象服务惠州“绿色化现代山水城市”和“国内一流城市”建设入手,介绍了惠州市如何利用技术优势和垂直管理体制优势,通过提升大气环境治理气象先导联动服务能力、提升生态旅游气象保障服务能力、发挥气象在生态文明建设中的法定职能作用等在生态文明建设气象保障服务开展的探索和实践。

惠州市夏秋季臭氧污染特征和典型污染过程

利用广东省惠州市2013-2016年逐日和逐时的大气环境和气象观测资料,统计分析了惠州市夏秋季臭氧污染天气特征并分析了2013年7月12-13日臭氧污染过程。结果表明:(1)惠州市臭氧污染在一年四季均有出现,夏秋季(7-10月)年平均出现日数为12. 5d占年臭氧污染日的73. 5%,夏秋季臭氧污染日和臭氧中度污染日偏西风(WSW-W-WNW-NW)出现频率合计分别为44. 9%和74. 4%;气象条件分析表明惠州市夏秋季臭氧污染日大多出现在天气晴朗、日照充足、气温较高且为偏西风的天气下,夏秋季的天气气候特征使其成为臭氧污染的高发时段。(2)分析2013年7月12-13日惠州市臭氧中度污染过程发现,此次臭氧污染过程主要是受"苏力"外围下沉和偏西气流的共同影响,天气晴朗、日照充足、天气炎热非常有利于臭氧生成,地面和低空吹偏西风使惠州市处于珠三角城市群的下风向存在区域污染输送,同时垂直方向的下沉气流不利于污染物输送与扩散。

20132016年惠州市大气颗粒物质量浓度变化特征和典型污染过程分析

利用20132016年惠州市5个环保国控站的PM质量浓度和国家基本气象观测站的气象要素观测数据及NCEP/NCAR日平均再分析资料,统计分析了惠州市大气颗粒物质量浓度变化特征及其与气象条件的关系。结果表明:20132016年惠州市大气颗粒物质量浓度、污染日数和超标日数均呈明显下降趋势,2016年PM10年平均质量浓度已接近年平均质量浓度限值一级标准,PM2.5年平均质量浓度达到年平均质量浓度限值二级标准。大气颗粒物质量浓度冬季的最高、秋季的次之,非汛期的(10月次年3月)显著高于汛期的(49月)。PM2.5污染日均出现在非汛期,尤其是冬季的1和12月,大多出现在晴朗干燥的东北风天气下。分析惠州市20132016年间两次长时间大气颗粒物污染过程发现,这两次大气颗粒物污染过程出现在冷空气减弱、冷高压东移出海后或下一波冷空气来临前,但随着南下冷空气的到来,北风加大或带来明显降水,空气质量明显好转。

2010年冬末春初“回南天”环流背景场特征分析——以惠州市为例

利用NCEP/NCAR再分析资料和MICAPS实况数据,对广东惠州市2010年冬末春初的2次较严重的、持续时间较长的"回南天"天气过程进行总结分析。结果显示:发生"回南天"的前期一般出现较长时间的低温阴雨天气,使得地面及墙面等物体表面温度较低,空气湿度较大;"回南天"期间,500hPa北支系统偏北,冷空气难以南下,南支波动活跃,华南地区主要处于南支槽前,其前强盛的西南暖湿气流为"回南天"带来了充足的水汽条件,底层地面冷高压北收,西南低槽不断更替发展,华南地区主要处于地面低压槽前侧,且地面风速较小,对流层低层有较强的逆温层存在。

近40年来惠州市雷暴的气候统计特征

基于1967–2006年逐年雷暴资料,利用统计分析软件SPSS和Mann–Kendall突变检验方法,分析了近40 a来惠州市雷暴的气候统计特征。结果表明:惠州市属于雷暴多发区,近40 a来年均雷暴日为78.1 d,年际变化幅度较大;年雷暴日呈显著减少趋势,倾向率平均为﹣6.57 d/10a,20世纪80年代发生了减少性突变;各月都有可能发生雷暴,但主要发生在汛期(4–9月),约占全年的90.9﹪,其中夏季雷暴日(6–8月)约占全年55.8﹪,1、11和12月最少;雷暴初日一般出现在2月下旬至3月初,终日一般出现在10月中旬,年平均雷暴持续期为229.9 d。

前汛期惠州市强降水气候突变及其环流特征分析

惠州市地处气候年际变化显著的东亚季风区,近几十年来前汛期强降水事件频繁,尤其自20世纪90年代以来有很多暴雨灾害发生。为了客观地分析惠州前汛期强降水事件的异常情况,利用1967-2009年惠州市降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了前汛期惠州强降水的气候变化及其环流特征。结果表明:前汛期惠州市总降水量和暴雨量大,暴雨日数多;它们的年际变化一致,无明显趋势变化。但自1990年代中期至今,强降水异常有增多且强化的趋势。进一步对比惠州前汛期强降水异常事件突变前后的环流特征,强降水偏多(少)年,突变前后低纬地区均呈现偏南(东北)气流异常,而引起强降水偏多(少)年突变的环流形势差异,主要表现为突变后冷空气作用明显,低层北风分量增强;突变前后物理量的差异则主要表现为,突变后强降水偏多年高、低层散度梯度加大,垂直上升运动偏强,对流性不稳定加大,强降水偏少年上述物理量的变化相反;以上差异特征均导致突变后强降水偏多年更易引发或加剧强降水异常,强降水偏少年更不易于强降水的发生。

惠州市近40年前汛期暴雨的气候特征分析

利用NCEP/NCAR日平均再分析资料,以及MICAPS实况数据,对1971—2010年间发生在惠州市的前汛期暴雨个例进行系统的统计分析,主要结论有:惠州市各地暴雨分布存在明显的时间和空间不均的特征,暴雨日数龙门最多,惠阳最少;各地区6月份的暴雨日数占前汛期总暴雨日数的比重均较大,约占总日数的50%;暴雨日数和总降雨量均存在较明显的年代际变化特征,且近年来各站前汛期暴雨日数和降雨量均呈大振幅变化趋势;对发生在惠州前汛期的典型暴雨过程可大致分为3类:锋面低槽型暴雨、暖区型暴雨和热带气旋引起的暴雨。

近43a惠州市强降水和洪涝的气候特征分析

利用惠州市4个观测站逐日的降水资料,统计分析了1967—2009年惠州市强降水和洪涝气候变化特征,并分析了省运会期间强降水出现概率。结果表明:(1)惠州市属于强降水较多区,但时空分布不均匀,强降水90%以上出现在汛期,北部山区多于中部和沿海地区。(2)惠州市年强降水日的年际变化较大且除北部山区外其余地区都呈增加趋势,全市平均年强降水日近10年与前33年相比增加了1.4 d。(3)惠州市洪涝出现频繁,43年来全市累计出现156次,前汛期北部山区为多发区,后汛期沿海地区为多发区。(4)全球变暖背景下惠州市强降水日和洪涝都呈增多趋势,这与全球、全国和广东省的变化趋势一致。(5)省运会期间正值惠州市主汛期,强降水天气出现频繁,每天都有出现的可能。

基于SPI指数的惠州市干季干旱趋势分析

本研究依据1971—2017年10月到次年3月惠州市气象观测站降水资料,运用标准化降水指数(SPI)、M-K突变检验和小波分析等指标分析了惠州市干季的干旱趋势。结果表明:1971—2017年,惠州市干季总降水量在1971—2004年呈下降趋势,而2004—2017年呈显著的增加趋势;干季干旱情况以正常为主,而季节性干旱表现为以轻微干旱为主,中等干旱次之,并未出现严重干旱以及极端干旱的情况;干季干湿转换表现为突变现象,1975年为湿润到干旱转变的突变年,而2015年为干旱到湿润转变的突变年;惠州干季干湿震荡主周期为15～32年和5～15年,近47年10年左右的时间尺度上存在着7次干湿交替,且小波系数大于0的等值线到2017年并未完全闭合,表明未来几年惠州干季仍处于湿润化趋势阶段。

惠州市2012年秋季一次罕见连阴雨天气过程分析

对惠州市2012年秋季一次罕见连阴雨天气过程,从天气形势、物理量等方面进行诊断分析,结果表明:连阴雨天气主要发生在冷暖气流频繁交汇的有利大尺度环流天气背景下,冷空气持续影响、副热带高压持续偏强偏西和西南风持续异常偏强是造成此次罕见连阴雨天气的主要原因。

惠州市降水变化特征分析

统计分析分析了1967-2006年惠州市降水的变化特征。结果表明:惠州市降水较多但年际变化较大,40年来全市年平均降雨量和雨日为1920.6 mm和148.5 d,北部山区降水明显多于中南部地区;降水的月和季节分布不均匀,易造成低温阴雨、洪涝、暴雨和干旱等灾害;年降雨量呈波动性变化无明显线性增减趋势,而年雨日除北部山区外中南部地区都呈显著减小趋势,近6 a与前33 a相比全市雨日平均减少了19.0 d,其中雨日的减少主要表现为小雨日的减少,今后降水时间分配趋向更不均匀,旱涝灾害更趋频繁。

惠州市台风预警信号分布特征及发布对策

基于2006-2018年惠州市台风预警信号历史资料,运用分类统计等方法,研究了惠州台风预警信号发布的时空分布特征、频次及准确率,讨论了当前预警信号发布面临的挑战与对策,并就台风气象服务提出了思考。结果表明:1) 2006-2018年影响惠州的台风共有60个,平均每年为4. 6个。南海生成的台风16个约占26. 7%,强度普遍偏弱,最高可达台风级别;西太平洋生成的台风44个约占73. 3%,强度普遍偏强,最高可达超强台风级别。2)台风预警信号发布次数呈逐年波动增加趋势,高级别台风预警信号(台风黄色、橙色和红色) 2013年起呈显著增多趋势。3)台风预警信号发布月份主要出现在6-10月,约占全年的98. 9%,其中后汛期(7-9月)约占全年的72. 8%。4)台风预警信号发布次数呈南多北少的趋势,低级别台风预警信号(台风白色和蓝色)占全部发布次数的75. 1%,高级别台风预警信号占24. 9%。新形势下气象部门需继续提高台风路径和强度的预报准确率和预警提前量、强化部门合作和科普宣传,继续完善重大灾害性天气气象服务机制、拓展气象信息发布和获取渠道、全方位提高台风防御标准和防范台风复合灾害能力。

2004—2013年惠州市闪电的特征分析

基于2004—2013年惠州闪电定位资料统计分析了闪电特征,结果表明:惠州年平均闪电次数在30万次左右,以负闪为主,占总闪90.4%,正闪平均雷电流为24.8kA,负闪平均雷电流为27.2 kA,总平均雷电电流为26.9kA。汛期(4—9月)内闪电发生次数占总次数97.7%,是闪电发生的主要时间;午后到傍晚(12:00—20:00)占所有时次总量69%。负闪平均雷电流最高值为33.6kA,出现在02:00;正闪为27.9kA,出现在06:00;总闪、正闪、负闪平均雷击电流在00:00—07:00处于大值区。90%的闪电雷电流低于49.8kA;惠州雷击大地密度分布总体呈现西多东少,在龙门西南部山区、博罗西部以及中部山区、城区东部山区、惠东西北部以及仲恺区、惠阳区明显偏多,平均雷电流在博罗西部、仲恺区、大亚湾区以及惠东山区也偏高。

惠州市暴雨灾害特征和防御对策

基于惠州市国家气象观测站和区域自动气象站逐日降水资料,总结分析了惠州市暴雨灾害特征,并思考和提出了暴雨灾害防御对策,结果表明:惠州市跨广东省粤北和粤东两大暴雨中心;汛期暴雨日数约占全年的90%,其中前汛期(4—6月)暴雨日北多南少,后汛期(7—9月)北少南多;在全球变暖背景下暴雨灾害呈多发趋势,广东省多项暴雨历史极值出现在惠州市,东北-西南走向的山脉和海陆分布造成的迎风坡、喇叭口等特殊地形是暴雨灾害多发重发的原因。同时,基于气象部门的职责提出了通过提升暴雨监测和保障能力、暴雨分析能力和预报预警准确率、暴雨应对和防御能力、积极开展气象科普宣传等措施来全面提升惠州市暴雨灾害防御能力。

惠州市历史热带气旋动态显示系统的设计

利用Fortran语言编写惠州市历史热带气旋和环境场要素检索程序,将每天4个时次的热带气旋数据与NCEP/NCAR再分析资料匹配,实现两套资料的无缝接合,并自动生成GrADS脚本文件,在GrADS中输出历史热带气旋及多层次环境场要素的动态图像,直观显示热带气旋强度、路径及影响热带气旋的天气系统的变化,有利于预报员掌握历史热带气旋详尽的气象信息。