石家庄市空气颗粒物污染与气象条件的关系

利用2013—2014年石家庄市环境监测中心PM_(2.5)、PM_(10)逐时监测资料、同期的石家庄市地面气象观测站常规观测资料以及环境监测梯度站2013年1月各层PM_(2.5)和PM_(10)逐时观测资料,分析了PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度的时空分布特征及与气象要素的相关关系。结果表明:石家庄市PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度及两者的比值均为冬季和秋季较高;在水平分布上,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度为市区西部高于东部;在垂直分布上,随着高度的增加,PM_(2.5)和PM_(10)平均质量浓度先上升后下降;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与相对湿度呈正相关,其中PM_(2.5)的质量浓度与相对湿度相关性更高;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与风速呈负相关,随着风速的增大,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度呈下降的趋势,但当风速大于5 m/s时,PM_(10)的质量浓度随着风速增大而上升,出现扬尘污染,总体来讲,刮西北风时PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度较高,刮东南风时PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度较低,这与风向和风速的日变化有关;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与降水呈负相关,随着降水的增加,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度呈下降的趋势。

河北省石家庄地面温度变化特征

利用石家庄地区5个观测站1961～2010年逐日地面温度观测数据,分析讨论了该地区地面温度平均值、最高值、最低值和日较差的变化特征以及地面温度的气候突变和变化周期。结果表明:从年代际变化情况看,平均地面温度振动幅度最小,地面温度日较差振动幅度最大,平均地面温度和最低地面温度呈显著增加趋势,最高地面温度呈显著降低趋势,地面温度日较差呈现显著减小趋势;从年和季节变化情况看,地面温度日较差年和各季节变率最大,平均地面温度冬季增温趋势显著,夏季呈降温趋势,最高地面温度年和各季节呈降温趋势,夏、秋季降温趋势显著,最低地面温度年和各季节呈显著增温趋势,冬季增温趋势最为显著,地面温度日较差年和各季节均呈显著减小趋势,冬季减小趋势最为显著;平均地面温度和最低地面温度没有发生突变现象,最高地面温度2000年代初期明显降温为一突变现象,东南部平原平均地面温度1990年代初期明显升温为一突变现象,其他各地没有发生突变现象;平均地面温度存在准20 a和6～8 a周期,最高地面温度存在准16 a和准6 a周期,最低地面温度存在准24 a和10～15 a周期。

石家庄市采暖期气象服务系统

在采暖期内为了做到既能让人们感到冷暖适宜 ,又能合理地减少采暖期内的采暖能源浪费 ,该文对石家庄市采暖期气象条件进行了详细分析 ,建立了与气象预报相结合的采暖气象服务系统 ,实际应用效果良好。

石家庄气象站记录的城市热岛效应及其趋势变化

利用石家庄市区站和4个郊区站1962—2009年的气温资料,采用城乡气温对比和线性趋势分析方法,探讨了石家庄站地面城市热岛(UHI)强度特征及其随时间变化情况,以及城市化因素对城市站地面气温长期变化趋势影响.结果表明:石家庄站地面UHI效应明显,且UHI效应在最低气温上表现更突出;UHI强度冬季1月最大,夏季7月最小;UHI强度具有明显的日变化,最高值出现在早晨7—8时,最低值出现在午后14—16时;近48a,石家庄站附近UHI强度呈显著增加趋势,且最低气温UHI强度比最高气温的增加趋势更明显;从UHI强度增加对地面气温观测记录的影响来看,石家庄站附近1962—2009年期间年平均UHI增温率达到0.19℃/(10a),UHI增温贡献率为67.9%,即该站近48a记录的年平均地面气温上升趋势,有2/3以上可归因于城市化因素影响.

石家庄市蒸发皿蒸发量的变化特征及其影响因子分析

采用累积距平曲线、线性倾向估计法和完全相关系数法,分析了近37 a来石家庄市蒸发皿蒸发量及影响因子的变化特征。结果表明:石家庄市年蒸发量减少趋势显著,4季中,春季蒸发量的减少速率最大,其次为夏季和秋季,冬季减少速率最小,年蒸发量的减少主要体现在春季和夏季。全年和4季蒸发量与日照时数、平均气温日较差、平均风速和平均地表温度正相关,与平均相对湿度负相关。石家庄市蒸发量减少的主要原因是日照时数和平均气温日较差的减小,其次是平均风速和平均地表温度的下降。

石家庄市一次强对流暴雨天气分析

通过常规天气资料、物理量和雷达回波,对2010年7月31日石家庄市一次强对流天气进行了总结分析。结果发现,此次强对流暴雨发生前副高长时间控制石家庄市,石家庄市连续多天处在高温、高湿的闷热天气当中,对流层存在高度的不稳定状况,850 hPa切变和地面冷锋是触发不稳定能量释放的主要因素,水汽主要来自低层偏南气流的水汽输送。多普勒雷达观测表明,降水回波强度均在35dBz以上,最大回波强度达到55 dBz,回波顶高度超过15 km。

河北石家庄浅层地温变化特征

利用石家庄地区5个观测站1981～2010年逐日浅层地温观测数据,分析讨论了该地区浅层地温的变化特征及其变化周期。结果表明:从波动变化情况看,年和各季节平均浅层地温波动变率随土层深度加深依次减小,春季波动变率最大,冬季最小;年和各季节平均浅层地温波动幅度随土层深度加深依次减小,减小程度随土层深度加深依次减弱,夏季波动幅度最大,冬季最小;从垂直变化情况看,年平均浅层地温随土层深度加深依次升高,春、夏季随土层深度加深依次降低,秋、冬季随土层深度加深依次升高;从变化趋势情况看,年平均浅层地温均呈现增温趋势,其中,冬季增温最为明显,增温幅度随土层深度加深依次减小,减小程度随土层深度加深依次减弱;平均浅层地温存在9～10 a的低频振荡周期和4～6 a的高频振荡周期,其中,平均5 cm地温低频振荡周期振幅最大,平均10 cm地温高频振荡周期振幅最小。

石家庄市城区暴雨强度公式修正方法对比分析

利用石家庄市国家基本气象站1961～2012年近52 a降水资料，基于年多个样法和年最大值法进行选样，采用皮尔逊-Ⅲ型分布对暴雨进行理论频率分析，得出暴雨强度-历时-重现期关系曲线，并利用高斯-牛顿迭代法对暴雨强度公式进行求解，以绝对标准差和相对标准差作为暴雨强度公式评价指标。结果表明：基于年多个样法推算的暴雨强度公式精度比年最大值法高，且满足暴雨强度公式评价指标。新编制的暴雨强度公式计算的暴雨强度值大部分比1978年编制的大，且随着降水历时的增长，其偏大的幅度呈增加趋势，与近30 a来石家庄市极端降水事件呈增加趋势基本相符。

石家庄市一次大气重污染过程的边界层特征和成因分析

针对石家庄市2015年12月5—14日出现的重污染过程,利用石家庄市逐日地基微波辐射计、风廓线雷达、地面气象观测资料以及同期的污染物观测资料,分析了重污染过程期间大气边界层温度、湿度、风变化特征及对PM2.5的影响,采用Hysplit后向气团轨迹模式对污染来源进行分析。此次重污染以局地排放为主要形成源,期间冷空气势力弱,地面日平均风速均在1.5m/s以下,日平均相对湿度均在70%以上,风速小、湿度大,稳定的大气环流形势为重污染提供了持续稳定的大气环境背景。逆温形成及快速增厚导致重污染开始,逆温层平均厚度为683m,逆温层厚、强、不易消散,导致重污染持续时间长、污染重。近地面小风层厚(平均700m左右),通风能力弱,导致污染物难以稀释扩散。同时近地层湿度大、厚度厚,使得PM2.5更容易形成和积累,对重污染加重起到了促进作用。

石家庄市极端气温指数变化特征及城市化影响

利用石家庄市16个县气象站和石家庄市区气象站(简称石家庄站)1972-2012年的逐日最高、最低气温资料,采用线性趋势、Mann-Kendall突变检验方法分析了石家庄市极端气温指数的时空演变特征及城市化对石家庄站极端气温指数趋势变化的影响。结果表明:石家庄市极端高温事件多发中心位于石家庄站及西南部地区,极端低温事件多发中心位于东北部地区;大部分站点极端低温事件呈减少的变化趋势,而极端高温事件则呈增多的变化趋势。在年代际变化上,石家庄市的冷夜日数和冷昼日数总体上呈减少的趋势,而暖夜日数和暖昼日数则呈明显增多的趋势。除了冷昼日数突变不明显外,其它极端气温指数均在1990年前后发生了突变。城市化使得石家庄站冷夜日数和冷昼日数显著减少,暖夜日数和暖昼日数显著增多,四季中春季的冷昼日数和暖昼日数城市化影响最明显,夏季的暖夜日数城市化影响最明显,而冷夜日数的城市化影响在冬季最明显,且夜间和白天极端气温指数城市化影响程度存在明显差异,这可能与城市热岛效应的非对称性有关。

石家庄市强暴雨的气候特征和环流形势分析

利用统计学方法对石家庄及各市 (县 )建站以来的强暴雨过程进行气候分析。普查了 5 9次强暴雨个例的历史天气图 ,将强暴雨过程分成 8个类型 ,归纳出各型强暴雨的发生时段和落区 ;找出各型的典型形势场特征 ,并制作了天气型模板 ,可在MICAPS平台上直接与天气图叠加 ,进行预报分析 ,力图以此提高预报强暴雨的能力。

石家庄市碘化银地面发生器增雪作业研究

置于高山迎风坡的碘化银发行器增雨(雪)作业,其关键是上升气流时段的选择,上升气流关系着有效核入云效率。通过对比分析2次增雪作业,探讨碘化银地面发生器增雨(雪)作业时机的选择和利用天气图、卫星云图、雷达和物理量计算等方法确定作业时机的技术。

石家庄CAWS600-BⅠ型自动气象站与人工观测降水量误差分析

通过对2005—2009年4-10月石家庄站(53698)自动气象站与人工观测降水量进行对比分析,发现自动气象站观测降水量与人工观测降水量存在一些偏差。进一步分析得出:观测数据采集方式不同、观测时间不一致、自动气象站雨量传感器自身原因、承接降水物形态、未定期维护而造成的测量误差以及外界环境因素是导致自动气象站和人工观测降水量观测误差产生的主要原因。

石家庄市56a日照时数变化特征及影响因素分析

本文采用线性倾向估计法、完全相关系数法、Mann-Kendall突变检验法对石家庄市56a日照时数的气候变化特征和影响因子进行了分析。结果表明:石家庄市年日照时数减少趋势显著;四季中,冬季日照时数减少速率最大,其次是夏季和秋季,春季日照时数减少速率最小;各月日照时数减少速率最大为1月,最小为4月;年和季日照时数均发生了明显的突变现象;年日照时数与霾、总云量、雾、相对湿度负相关,与能见度正相关;影响石家庄市日照时数减小的主要气象要素是能见度和霾。

石家庄地区输电线路雷击事故发生的气象指标研究

基于1990—2017年河北石家庄输电线路雷击事故资料,结合输电线路雷击发生前6 h的气象要素数据,利用发生概率、发生频率、线性趋势和波动幅度等统计方法,分析该地区输电线路雷击发生规律以及输电线路雷击发生前6 h内的定时风向、气压、相对湿度、气温和地温变化;通过界定输电线路雷击累计发生频率确定其气象指标,并利用EC数值预报和自动站实况对比,检验2018年8月9日石家庄井陉县输电线路雷击事故等级预报的准确性。结果表明:近来年石家庄输电线路雷击事件呈逐年明显增加趋势,呈现出3个高峰期,主要发生在夏季的午后至次日清晨,其中8月03:00—04:00输电线路雷击事故发生概率最大;当出现偏东风,气压和相对湿度上升,或气温和地表温度下降时,输电线路雷击事故发生次数较多;在6 h内当气压上升0.0~2.0 hPa,空气湿度上升0~14%,气温下降0.0~3.0℃,地表温度下降0.0~6.5℃,定时风向在以东风为中心风向的90°范围内时极易发生输电线路雷击事故;输电线路雷击的发生规律和气象指标在2018年8月9日得到较好的预测检验,对防范雷击事故有一定指导意义。

近50年石家庄地-气温差变化特征

利用石家庄17个国家气象站1972—2021年逐日地面气温、0 cm地温资料,分析了石家庄地-气温差的变化特征,结果表明:(1)石家庄地-气温差从1月开始逐渐增加,5月达到最大值5.0℃,然后开始减小,12月达到最小值-0.8℃;地-气温差在11月到次年1月为负值;春、夏、秋季均为正值,夏季最大,春季大于秋季,冬季以负值为主;(2)石家庄多年平均地-气温差在1.6~2.6℃之间,平均为2.1℃;整体上东部大于西部。(3)近50年石家庄年平均地-气温差呈显著的减小趋势,变化速率为-0.14℃/10a;夏、秋、冬三季的减小趋势均非常显著,夏季的减小趋势最强;石家庄市区和近郊站点年和四季地-气温差的减少趋势更显著。本文结论对科学认识石家庄城市生态环境的变化具有参考意义。

石家庄市主要农作物单产变化分析

利用石家庄地区主要农作物1985—2010年历年单产数据,分析讨论了该地区主要农作物单产的变化、突变和周期。结果表明:从年代际变化情况看,大部分主要农作物单产均在1990年代波动最强,在1980年代波动最弱,其中蔬菜单产波动最为剧烈,稻谷波动最弱,大部分主要农作物呈现明显增产趋势,其中蔬菜、小麦和花生单产增产趋势最为明显;从年变化情况看,蔬菜单产波动最为剧烈,棉花波动最弱,大部分主要农作物呈现明显增产趋势,其中蔬菜、小麦和花生单产增产趋势最为明显;主要农作物均呈现增产趋势,增产趋势大多出现在1980年代后期和1990年代初期,玉米、棉花和大豆气候单产出现突变现象;全区主要农作物气候单产均存在准7年的低频振荡周期,其中棉花和稻谷气候单产低频振荡周期振幅最大。

石家庄城市供水与气象条件

利用多元回归等统计方法逐月分析了气温、湿度、降水及风等气象因子与供水之间的关系 ,并对闷热指数、焚风等与供水量之间的相互关系和规律进行了分析 ,制作了短期供水预报。

石家庄地区输电线路雷击事故发生的气象条件

为了研究石家庄地区输电线路雷击事故发生的气象条件,利用该地区1990—2018年输电线路雷击事故发生的详细资料和地面、探空气象资料,分析了输电线路雷击事故的时空变化,确定了容易发生输电线路雷击事故的天气系统配置和探空物理量阈值;通过输电线路雷击事故发生的气象条件,检验了2019—2020年输电线路雷击事故预报的准确性。结果表明:石家庄输电线路雷击事故主要发生在夏季傍晚前到前半夜,夏季发生概率明显高于春、秋季;输电线路雷击事故发生日数自西向东逐渐减少,集中发生在西部山区的井陉,其次是市区,井陉发生概率远高于其他地区;对流天气影响系统主要为高空槽型和冷涡型,探空物理量同时满足首要条件和附加条件时,引发输电线路雷击事故概率较高;输电线路雷击事故发生的气象条件在2019—2020年得到较好的预测检验,对防范雷击事故有一定指导意义。

城市化对石家庄站日气温变化的影响

利用1962—2011年逐日平均、最低和最高气温资料,对比分析了石家庄站和藁城站平均、最低和最高气温的概率分布特征.石家庄站是我国少有的自建站以来从未迁址的城市气象站,而附近的藁城站可近似看作乡村气象站.结果表明:城市化致使石家庄站1962—2011年平均、最低和最高气温的概率密度分布向高温方向偏移,其中对最低气温分布的影响尤其明显,对最高气温分布的影响很小;受城市化影响,石家庄站最低气温概率密度分布的高温部分增温比低温部分增温更加明显,最低气温分布形状更加扁平;相对于1962—1986年,1987—2011年石家庄站平均、最低和最高气温概率密度分布均向高温方向偏移,其中最低气温偏移最为明显,并导致1962—2011年整个分析时期最低气温分布出现非正态性;城市化对石家庄站气温分布的影响在冬、春季比夏、秋季更显著,最显著的城市化影响出现在冬季最低气温上;石家庄站基于最低气温的极端气温指数趋势受城市化影响严重,冷夜日数和暖夜日数的城市化影响分别为-1.13d/10a、1.48d/10a,但基于最高气温的冷昼和暖昼日数等极端气温指数变化趋势受城市化影响不明显.出现这种现象的主要原因是城市化对最低、最高气温分布的影响存在差异.