重庆暴雨、热浪、干旱时空格局及聚类特征

基于1966—2021年重庆区域34个气象站观测日值数据,选择暴雨、热浪、干旱3种典型气象灾害,依据国家标准、采用Mann-Kendall和Sen趋势法分析了3种灾害的时空变化特征,采用SaTScan时空扫描统计法研究了3种灾害的时空聚类特征。结果表明:1966年以来重庆平均热浪频次呈增加趋势,2001年以来暴雨和热浪明显增多、干旱总体减轻;重庆大多数地区暴雨、热浪变化以上升为主,特别是热浪,44%的区县热浪显著上升。暴雨和热浪事件易在东北部偏东地区和西部、西南、中心城区三区交界处聚集,热浪和干旱事件易在西南、中部、东南三区交界处和典型年份聚集。暴雨和热浪灾害在20世纪80年代及以后东北部聚集增多,热浪和干旱灾害在20世纪90年代及以后聚集区向东北迁移;暴雨、热浪和干旱灾害在20世纪80年代以前主要在东南部和西部地区聚集、在20世纪80年代及以后聚集范围明显缩小。基于时空扫描统计法揭示的研究区暴雨、热浪、干旱灾害时空聚类特征与灾害发生事实及Moran’s I方法结果基本一致,该方法和结论对重庆区域多灾种并发的诊断和综合风险防范具有一定参考价值。

大气污染物非线性回归模型构建

本文基于重庆主城区(沙坪坝站)2014—2018年逐日同期同步观测的气象要素和环境空气质量监测数据进行分析。首先通过对不同大气污染物与各种气象要素进行相关性分析,剔除影响预报模型共性的气象因子,明确显著影响空气质量的气象要素;然后结合污染物排放、大气扩散过程和湿沉降作用机理;最后构建乘幂与线性叠加的混合模式的空气质量预报方程。结果表明:构建的非线性回归方程能较为真实地反映主要大气污染物与气象要素的相互影响关系,回归模型预报检验准确率高(预报评分达87.6)。

丘陵地区地表温度垂直递减率的变化特征——以重庆市为例

基于重庆市2008-2019年34个国家气象观测站和重庆市所有1 802个区域自动站的逐小时地表温度资料,通过线性拟合法分析丘陵地区的地表温度垂直递减率.结果表明:年、月、坡向和水体边温度垂直递减率的日变化趋势基本一致,大致可划分为3个阶段:平稳期,上升期,下降期;季节变化是夏季变化幅度最大,冬季最小;月变化幅度最大是7月;东坡大于北坡和西坡,南坡最小;地表温度递减率日内变化起伏较大,最大值均出现在19时,最小值出现在10时或11时.

卫星遥感在城市化和城市热岛监测中的应用

基于1992年以来重庆区域内的DMSP/OLS夜间灯光数据、30 m高分辨率土地利用资料和MODIS地表温度遥感数据,对重庆城市发展与热岛强度关系及其城市热岛的空间分布进行研究。结果表明:重庆市城市发展指数与热岛强度指数呈明显正相关;城市热岛的空间分布是重庆西部最强,渝东北次之,渝东南最弱;季节特征是夏半年热岛效应较强,强热岛面积最大,冬半年热岛效应较弱,面积较小。

重庆不同天气系统短历时设计暴雨雨型比较研究

利用重庆主城区沙坪坝国家基本气象站1961—2017年逐分钟降雨资料,根据暴雨成因选取大范围区域暴雨型和局地强对流天气型两类短历时暴雨样本,采用Pilgrim&Cordery法推求设计暴雨雨型,并比较两类天气系统下短历时设计暴雨雨型的差异。结果显示:区域暴雨型样本数占总样本数52.6%,60 min历时单峰型和均匀型占比分别为36.7%和26.7%,120 min历时多为单峰型且峰值在中部,180 min历时雨型主要为峰值在前部的单峰型。而强对流天气型样本数占总样本数的47.4%,短历时雨型基本都为峰值在前部的单峰型。相比区域暴雨型,强对流天气型设计暴雨雨型峰值位置出现较早,峰值强度偏强,降雨累积过程更快。60 min、120 min和180 min峰值分别提前5 min、35 min和20 min,10 a重现期峰值强度分别偏强0.5 mm·min-1、0.9 mm·min^-1和0.9 mm·min^-1。在设计降雨量相同的情况下,强对流天气型平均积水时间更长,积水量更大,导致的内涝问题更突出。

重庆城市不同下垫面温度的多时间尺度变化特征

利用重庆市巴南区2014年1月1日至2017年12月31日逐小时草地、泥土、砾石、石板、水泥、沥青等6种不同下垫面的特种温度观测资料,通过扩展经验正交分解(EEOF)、概率密度分析(PDF)等气候统计方法,分析了不同下垫面温度的多时间尺度变化规律,进一步探讨了水泥和草地下垫面温度差异的变化特征。结果表明:不同下垫面的温度存在明显的多时间尺度变化特征。月平均变化上,石板、水泥和沥青的表面温度明显高于泥土、草地和砾石,且温度差异夏季大于冬季。日变化上,石板、水泥和沥青白天的表面温度高于泥土、草地和砾石,晚上不同下垫面温度差异较小;不同下垫面温度的日变化差异在春季和夏季明显强于冬季和秋季。石板、水泥和沥青表面出现45℃以上极端高温的概率多于其他下垫面,且出现这些高温的时间集中在14:00-15:00之间。水泥和草地的温度差异也表现出明显的多时间尺度变化(季节变化和日变化)特征。一天中,温度差异最大值出现的时间集中在14:00-16:00,其次是19:00-20:00。温度差异的日变化幅度也在夏季达到最大。