滁州市一次持续性臭氧污染过程气象与传输特征分析

2019年6月8日至17日,安徽省滁州市发生一次持续性臭氧(O_(3))污染过程,O_(3)浓度值超过国家二级标准浓度限值3%~45%。基于滁州市老年大学监测站点空气质量数据、滁州市气象站及全球资料同化系统(GDAS)气象数据,运用HYSPLIT后向轨迹模型、潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)分析方法,研究污染发生时段的气象和区域传输特征。结果表明:①在此次O_(3)污染过程中,日最高温度的变化范围为25.5~34.7℃,风速整体小于4 m/s,风向以偏东风为主,午后的相对湿度在40%左右。在该时段内,滁州市基本处于均压场的控制之中,且受到锋面气旋外围下沉气流的影响,大气层结稳定。②O_(3)污染发生期间,滁州市主要受东南方向气流的影响,但来自山东省、安徽省北部和江苏省北部的气流的影响也不容忽视。6月9日夜间至10日上午的O_(3)浓度异常高值,与9日下午的气压异常低值及9日夜间的大气边界层高度异常高值密切相关。上述气压及大气边界层高度异常值的出现使得上风向高浓度O3被输送至滁州。③此次污染过程的潜在贡献源区主要分布于安徽省东南部、江苏省中西部和浙江省北部等地。上述区域的加权潜在源贡献因子(WPSCF)值大于0.4,加权浓度权重轨迹(WCWT)值超过了100μg/m^(3)。今后,滁州市在O3污染防控工作中应加强与上述区域的联防联控。

1961—2013年滁州市气温和降水变化特征

为探究气候变化下滁州市近53年气温和降水量变化特征,运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法,探究1961—2013年滁州市气温和降水的年代际变化特征、突变特征和周期特征。结果表明：（1）过去53年,滁州市年平均气温呈明显的上升趋势,气候倾向率为0.26℃/10 a;其中春季气温增势最明显,冬季和秋季次之,夏季气温略有增势。年降水量也呈明显的增加趋势,气候倾向率为15.60 mm/10 a;其中,夏季和冬季降水量呈增加趋势,而春季和秋季降水量呈减少趋势。（2）年平均气温在2001年发生增加突变,年降水量在1986年发生增加突变;年平均气温存在17年的主周期,年降水量存在17年左右的主周期和7~8年次周期。（3）气温和降水量呈明显的负相关。在全球变暖下,滁州市气温和降水量均呈增加趋势。

南京城市化对极端气温的影响

为了科学认识城市化对极端气温的影响,利用南京地区3个城区气象站和3个周边乡村站1961—2005年日最高、最低气温资料,对比分析城市站和乡村站17个极端气温指数的平均值和变化趋势,并定量估算极端气温变化趋势的城市化影响及贡献。结果表明:近45年南京地区暖事件均为增加趋势,而冷事件多为减少趋势,最高气温、最低气温的平均值和极值均为上升趋势。城市站与乡村站相比,暖事件更多,冷事件更少,最高气温、最低气温的平均值和极值更大。城市化对极端气温变化趋势的影响有两大特点:城市化加速了极端气温指数的变化速率,使得暖事件、平均值、极值的上升趋势和冷事件的下降趋势变得更大;基于最低气温的极端气温指数变化趋势比基于最高气温的极端气温指数受城市化影响更显著。城市化贡献表现为:暖事件大于冷事件,最低气温极值和平均值大于相应的最高气温极值和平均值。

澳大利亚热低压的年际变化对中国南方地区冬季降水的可能影响途径

南半球大气环流是全球大气环流的重要组成部分，是影响气候变化和东亚季风系统的一个重要因素，澳大利亚热低压作为东亚和印尼-北澳冬季风环流系统的重要组成成员之一，其强度变化对中国南方地区冬季降水有重要影响。本文统计了1961～2013年澳大利亚热低压强度的异常年份，利用NCEP／NCAR再分析资料和中国气象局提供的1951年以来160个标准站逐月降水资料，找出澳大利亚热低压的年际变化与中国南方地区冬季降水之间的联系，并对澳大利亚热低压影响中国南方冬季降水的可能途径进行分析。结果表明：在北半球冬季，澳大利亚热低压对中国南方地区冬季降水有重要影响，当澳大利亚热低压加深（中心气压值降低）时，中国南方地区降水偏少；相反，当其强度减弱（中心气压值升高）时，中国南方地区降水增加。当澳大利亚热低压异常偏强时，500hPa东亚大槽偏强，哥0热带高压减弱，冬季风偏强，中国南方地区处于异常偏北气流影响，且存在异常的下沉气流，水汽输送条件差，不利于冬季降水。此外，在赤道附近形成异常的西风带，并通过侧向耦合作用，致使南海附近形成异常的气旋性环流，进而在南方地区的中低层出现异常的偏北风，不利于南方地区冬季降水；当澳大利亚热低压偏弱时，情况则相反。

滁州市空气质量指数(AQI)与气象条件的关系分析

该文利用2015年滁州市逐日AQI与同期气象要素的观测资料,对滁州市空气质量变化特征及其与气象条件的关系进行了分析。结果表明:与上年相比,2015年滁州市空气质量未得到有效改善,还有进一步恶化的趋势。空气质量为良的等级出现频率最高,其次为轻度污染,首要污染物以PM_(2.5)为主。四季AQI存在显著差异,有明显的季节变化特征,冬季AQI均值最高,波动幅度最大,夏季AQI均值最低,波动幅度最小。AQI与平均气压、平均气温、日最低气温、气温日较差、平均风速、日降水量以及前一日AQI显著相关。基于气象要素建立的AQI回归方程对全年AQI的总体变化趋势和平均状态拟合效果较好,但对极值的拟合能力不足。

滁州市冬小麦生育期作物需水量和降水变化特征

基于1961—2013年滁州市气象数据,运用集合经验模态分解和交叉小波分析,探究了冬小麦生育期需水量和灌溉需水量的变化特征。结果表明:1961—2013年滁州市冬小麦生育期需水量和灌溉需水量均呈增加趋势(增势分别为:2.80,1.48mm/a);年代变化上,冬小麦生育期需水量逐渐增大,灌溉需水量大致呈现先减少后增加的变化特征。冬小麦生育期作物需水量和灌溉需水量均呈现明显的多尺度变化特征,表现为多尺度的周期变化特征和趋势变化特征。作物需水量存在2.65,6.63,13.25,26.50a的周期,灌溉需水量存在3.11,5.89,10.60,26.5a的周期。研究时段,作物需水量和灌溉需水量与潜在蒸散量呈同相位分布,与降水量呈显著的反相位。

近50a滁州地区梅雨的时空变化特征

采用聚类分析、线性回归等方法分析滁州地区1961-2010年50 a梅雨期、梅雨量和梅雨强度的年际变化以及滁州地区7站梅期雨量和雨量梅年比地域分布的差异性。结果发现,滁州地区50 a平均梅雨期为23d(6月17日入梅,7月9日出梅),梅雨量为227.5 mm,梅期日雨量为9.9 mm,雨量梅年比为21.5%,暴雨日数为1.3 d,梅雨强度指数为4.0;梅雨时空分布不均,梅雨特征量存在显著的年际、年代际变化特征,梅雨特征量年代际变化之间存在明显的负相关或正相关关系;滁州地区梅雨特征分3类,具有自北向南梅期雨量呈递增的趋势,副热带高压和季风环流的异常直接影响皖东地区梅雨量的丰枯。

近55年黄冈市日照时数变化及其影响因子分析

为了探究近55年来在全球气候变化背景下湖北省黄冈市日照时数的变化规律及其变化原因,利用1961-2015年黄冈市所属9个国家气象观测站的逐日日照资料,运用线性倾向估计法、Mann-Kendall参数检验、5年滑动平均趋势分析法和小波分析法对黄冈市日照时数变化情况进行了分析。结果表明,近55年,黄冈市年日照时数呈明显的减少趋势,气候倾向率为-41.576 h/10年,夏季日照时数减少最为显著,且对年日照时数的减少作用最大;黄冈市月日照时数在8月最高,在2月最低,日照时数最高月份是最低月份的2.2倍。8月日照时数减少量最为显著,其次是6月和7月;黄冈市年日照时数在1972年发生显著突变。近55年黄冈市日照时数存在明显的周期变化特征,主要受3个周期控制;在影响因子方面,降水量和水汽压与日照时数呈负相关关系,是影响日照时数下降的原因之一;总云量和低云量虽对日照时数有一定影响,但不是导致日照时数减少的主要原因。

滁州市冬小麦产量预报与气象条件分析

利用2000—2016年滁州市冬小麦产量与气象数据,运用直线滑动平均模拟趋势产量,结合调和权重法预测趋势产量并分离出冬小麦气象产量。依据冬小麦生育普遍期的出现时间,以旬为单位选取气象因子,进行相关分析和逐步回归,得到气象产量预测模型。经检验,预测模型具有较高的信度和实用性,可作为滁州市冬小麦产量定量预报的有效工具之一。

近5年滁州市空气质量指数变化及其与气象要素的关系

根据2015—2019年滁州市逐日空气质量指数(AQI)与对应的气象要素资料,运用统计方法和广义加性模型(GAM)分析AQI的时间变化特征及气象要素的影响效应。结果表明:近5年滁州市空气质量整体变化幅度较小,夏、秋季空气质量明显好于冬、春季,同时存在一定程度的周末效应;AQI整体上与日照时数显著正相关,与平均气温、平均相对湿度、平均风速、平均水汽压及降水量显著负相关,AQI在不同季节、不同空气质量指数类别下与气象要素的相关性存在较大的差别;各气象要素均在0.01水平下对AQI变化影响显著,气象要素对AQI变化的影响均表现为非线性关系,只有平均风速接近线性关系:在不同阈值范围内,气象要素对AQI变化的影响趋势和显著程度也存在明显的差异。