北京中心商务区夏季近地面气温时空分布特征

利用2012年6—8月31个自动观测站气温资料,分析了北京中心商务区(CBD)夏季近地面气温时空分布特征及影响因子,并将CBD地区夏季气温监测数据与朝阳区气象站同期地面气温进行比较。结果表明:下垫面类型和人为热排放等差异是直接影响城市CBD近地面气温空间分布的主要原因。人口密集区、高层建筑与柏油路面集中区成为夏季月平均气温高值中心,较绿地覆盖区域的低值中心偏高约1.0℃;夜间人类活动及车辆使用造成的人为热排放是导致夜间城市地面气温空间差异的主要原因,而白天气温空间差异相对较小。CBD地区与朝阳站平均温差存在较明显的周内和日内变化规律,且白天和夜间二者温差基本都为正值,但夜间的差值更加明显,即CBD地区平均气温一般高于朝阳站,表现出明显的附加城市热岛效应,而且这种附加城市热岛效应具有同城市热岛强度相近的日内变化规律。进一步分析表明,不同天气条件下CBD区域的附加城市热岛强度表现出显著差异,晴好微风少云天气情况下,附加城市热岛效应更明显,主要表现在夜间;阴天、高湿天气条件下,附加城市热岛效应在白天和夜间均较弱;降水天气条件下附加城市热岛效应日夜差异最小,说明日照和太阳辐射在引起附加城市热岛效应方面起着重要作用。不同天气条件下CBD地区内部的附加城市热岛效应空间分布基本一致。

基于短时强降水特征的北京暴雨蓝色预警指标研究

选取北京2013~2015年6~9月共362个自动气象站的逐分钟降雨资料进行统计,分析北京夏季短时强降水的特征,并进行蓝色暴雨预警指标的选取。结果表明:1)蓝色暴雨预警降雨样本中的5 min、10 min最大降水量约为其它降雨样本的5倍,而蓝色暴雨预警降雨样本中在达到预警标准后有5 min、10 min的最大雨强也有显著降低;2)资料中有63.0%的蓝色暴雨预警降雨样本达到预警的时间不超过60 min,18:00(北京时间,下同)至01:00的蓝色预警降雨样本占全部蓝色预警降雨样本的60%;3)分钟雨强统计在暴雨蓝色预警中可有较好的提前指示作用,如当5 min降水量达到7.7 mm发出预警,则有关提前时效为16.7 min,HSS评分可达0.503。

北京市朝阳区主要大气污染物浓度变化特征

利用2011—2013年北京市朝阳区国家一般气象站PM_(2.5)、O_3、NO、NO_x、CO和SO_2的大气成分监测资料,分析了朝阳区6种主要大气污染物浓度不同时间尺度的变化特征.结果表明:2011—2013年朝阳区PM_(2.5)浓度呈明显增长的趋势,达到重度污染等级的日数增多;而O_3、NO、NO_x、CO和SO_2等气态污染物的年平均浓度变化较小,无明显增长的趋势,5种气态污染物浓度季节差异明显.除O_3浓度为夏季高、冬季低外,PM_(2.5)、NO、NO_x、CO和SO_2浓度均为夏季低、冬季高,可能与冬季采暖期排放的污染物增多有关.污染物浓度的日变化除O_3呈单峰型外,其他5种污染物浓度日变化均大致呈双峰型,可能与人类活动及天气条件有关.朝阳区与宝联、顺义、上甸子地区等代表"城市—近郊—远郊站点的污染物浓度日变化存在极大的差异性,其中PM_(2.5)浓度差异最明显,朝阳站PM_(2.5)浓度日变化呈双峰型,宝联站PM_(2.5)浓度日变化呈三峰型,昌平和上甸子站PM_(2.5)浓度为峰值出现在夜间的单峰型日变化.由此可见,不同地区因城市化发展程度不同,导致局地污染物浓度存在明显的差异.

慢性阻塞性肺病与气象因素相关性分析

根据2002—2007年北京朝阳医院逐月慢性阻塞性肺病(COPD)入院患者例次和北京朝阳气象站同期逐月地面气象资料,利用统计方法,进行相关分析,旨在探讨慢性阻塞性肺病与气候因素、气候变化的关系,分析人类免受不利气象条件的影响,利用有利的气象条件和气候资源增强体质,预防疾病。结果表明:慢性阻塞性肺病与气温、相对湿度、气压和风速等气象因子有密切的相关性,当平均温度大于等于19.5℃时,慢性阻塞性肺病的发病例数较低;当平均温度小于19.5℃时,发病例数较高。当平均相对湿度大于等于53%时,慢性阻塞性肺病的发病例数较低;当平均相对湿度小于53%时,发病例数较高。当平均气压大于等于1009 hPa时,慢性阻塞性肺病的发病例数有升高的趋势;当平均气压小于1 009 hPa时,有下降的趋势。当平均风速大于等于3.0 m/s时,慢性阻塞性肺病的发病例数较高;当平均风速小于3.0 m/s时,发病例数较低。慢性阻塞性肺病发病的高发期相对于风速极大值滞后15 d。慢性阻塞性肺病发病存在着明显的月际变化和年际变化,从月际变化曲线来看,慢性阻塞性肺病发病最高例数出现在4月,最低例数出现在7月;从年际变化曲线来看,慢性阻塞性肺病发病例数有逐年升高的趋势。根据气候变化、季节变化对慢性阻塞性肺病进行预测预防,以减少慢性阻塞性肺病的发生,可为该病的气象预报预警提供参考。

基于激光云高仪的雾霾光学特性研究

利用2016年10月—2017年2月大兴站CL51激光云高仪资料,分析霾、雾、轻霾、轻雾和晴空等天气后向散射强度廓线特征和日变化,统计各高度层后向散射强度、后向散射强度垂直梯度的概率分布。结果表明:霾天气后向散射强度日变化不明显,雾和轻雾一般发生在夜间,清晨和傍晚。雾天气后向散射强度较霾天气大,雾厚度一般不超过300 m。霾天气后向散射强度随着高度的增加减小缓慢,霾的厚度>500 m。与雾和轻雾相比,霾和轻霾天气垂直梯度绝对值取小值的概率较大。雾和轻雾天气400 m高度以上垂直梯度绝对值较小,400 m高度以下数值较大。由于霾区内粒子分布较均匀,雾区粒子分布起伏明显,所以雾天气垂直梯度绝对值出现大值的概率较霾天气高。

北京市朝阳区大气污染物时空分布特征及与气象要素的关系研究

利用朝阳站2013—2015年气象观测资料及大气成分观测资料,分析朝阳区重污染的时空分布特征及污染物浓度分布特征,并研究了重污染天气与气象要素之间的关系。污染气体浓度有明显的月和日变化特征;基本上呈现夏季低、冬季高,中午低、半夜高的特征,O_3浓度变化特征相反;重污染天气与气象要素之间存在着一定关联性。重污染事件集中在温度较低、湿度较大、风速较小且风向为偏东和偏南的情况下。此时大气扩散条件较差,有利于污染物的累积增长。重污染天气发生时,易出现正变湿和负变压。当湿度增加时,空气中悬浮的气溶胶极易被水汽捕获,增长为较大颗粒,形成霾或雾;出现负变压时,地面出现辐合流场,不利于空气污染物的扩散。

北京市朝阳区热岛效应特征分析

利用1961—2014年朝阳、密云、上甸子3个站气温地面观测数据,对朝阳区与郊区温度年际变化、热岛强度年际变化进行了分析,并利用卫星反演数据分析了热岛效应的空间分布特征,得到以下主要结论:1朝阳区在20世纪70年代末城市热岛效应不太明显,之后城市热岛效应开始显现,热岛强度逐年增强,80年代末到90年代初略有减弱,2000年以后热岛强度有明显增强。2朝阳与郊区平均温差达1.5℃左右,为强热岛效应。热岛效应增强使得夏季高温日数增加,冬季低温日数减少。冬季为一年中热岛强度最强的季节。3朝阳区的热岛效应表现为西强东弱,热岛强度逐渐有向东、向南发展的趋势。强热岛区域集中在三环以内的城区。弱热岛区域集中在奥林匹克森林公园等下垫面多为大面积的水体和植被的地区。

自动站雨量计日常维护维修分析

本文结合个人日常维修维护自动站的中发现的问题,总结个人日常对翻斗式雨量计出现问题,及主要处理的方法,为今后能更好、更快捷解决雨量计故障。通过分析对比现用的单、双两种翻斗式雨量记录,分析两种雨量计雨量误差,双翻斗在精度上高于单翻斗,在雨量较平缓的过程中,两种雨量计具有的相对较高的精度。

DNQ1型能见度仪算法改进探讨

介绍了DNQ1型能见度仪的工作原理、算法和质量控制规则,总结了该型仪器因算法原因引起的一些观测数据异常情况,提出了算法改进的建议。建议具体为计算10 min平均值时,应有不少于75%的非错误的采样瞬时值;剔除异常的分钟值是提升10 min平均值数据质量的有效方法,更能真实反映能见度的变化趋势。

北京市朝阳区一次冰雹强对流天气成因分析

利用Micaps资料、华北区域雷达拼图及北京地区区域自动站数据,对2015年8月7日发生在北京市朝阳区的一次冰雹强对流天气过程环流形势、物理量场及地面自动站要素场进行分析,并对此次过程的预警服务情况进行总结,得出以下结论:此次冰雹强对流天气过程临近时,从雷达上看,回波对流云团发展强烈,较小对流云团合并后移速减慢、停滞,是造成局地暴雨的主要原因。高空各层较好的动力条件,上干下湿,上冷下暖及低层能量锋等不稳定能量条件,超低空东南风急流的建立,为冰雹强对流天气发生提供有利条件。地面风场存在多小尺度辐合区,有利于对流云团发展,能量锋密集带与强对流发生区域较为对应,移动方向一致。风廓线图上急流及风切变的出现对提前发布局地强对流天气预警有一定指示意义。

CAWS-600型自动气象站风故障分析及数据处理方法

风的观测是气象观测基本要素,对于天气分析、保证气候资料的长期准确性有着非常重要的意义。自动站风仪器发生故障,对风向、风速观测数据有直接影响。基于此,通过北京朝阳国家一般气象站两次风仪器故障实例,分析了自动气象站风仪器故障特征,给出了故障发生后引起的数据异常特征及数据处理方法。在此基础上,结合地面观测自动化改革业务分析了日常工作期间风向、风速传感器的维护注意事项,为减少和避免风仪器故障对观测数据准确性影响提供参考。