2021年北京市海淀区一次短时强降水预报预警分析

利用雷达、卫星及地面气象站常规观测资料,对2021年出现在北京市海淀区的一次强对流天气过程进行分析,并对此次过程的预报预警服务情况进行总结。得出以下结论:此次过程是冷涡后偏北气流影响,高空干冷平流强迫,地面东北风与偏东风山前辐合的结果,雷暴趋向于地面辐合区移动,产生短时强降水。整层湿度条件较好,850 hPa比湿接近12 g/kg,为短时强降水的形成提供有利的水汽条件。850 hPa暖平流、较高的对流有效位能、强垂直风切,是此次对流迅速组织发展、形成强对流风暴的主要原因。地面极大风的风速区及风向辐合区,上游5min雨强大值区,对暴雨预警发布提供有重要指示意义。

北京市海淀区NO_2污染特征及气象要素关系分析研究

利用2006年-2009年北京市环境保护局海淀区香山站、万柳站和北部新区站的NO2资料和相对应的气象资料,对NO2的污染特征进行分析发现:NO2浓度达到三级的日数平均为5 d,呈逐年减少的趋势。NO2超标日分布在1-4月和10-12月,浓度峰值在上午10:00和19:00-23:00,谷值在上午7:00时,且节假日NO2浓度略高于工作日。通过相关分析,NO2的浓度随温度、风速、气压、降水量的增高而降低,随相对湿度的升高而升高,且偏南风易造成污染。

北京市海淀区PM＿(10)污染特征及其与气象要素的关系

通过对2006年1月—2009年12月北京市环境保护局海淀区三个子站的空气质量资料和相对应的三个气象站的气象资料分析发现,海淀区香山、北部新区、万柳三个站的PM10浓度达到空气质量二级以上(不含二级)的天数占全年的30%,且浓度超标日数春季>冬季>秋季>夏季,其中以北部新区空气质量二级以上天数最多,高达125天。PM10浓度峰值主要出现在上午10时和傍晚19时附近。总体上,各年空气质量二级以上天数以2006年最多,2009年最少。通过对PM10的浓度与气象要素做相关分析,发现PM10的浓度随温度、风速、气压、降水量的增高而降低,随相对湿度的升高而升高,风向影响较为复杂。

北京市海淀区新型自动气象站故障排查分析

以北京市海淀区新型自动气象站故障排查过程为例,探讨优化自动气象站故障排查方法及后续处理,为新型自动气象站正常运行、探测数据正常采集传输和有效降低自动气象站故障率提供参考。

2015—2017年北京市海淀区汛期降水变化特征分析

为揭示海淀区降水变化规律,利用2015—2017年汛期气象水文共享逐日降水资料,分析了近3年汛期降水变化特征。结果表明,海淀区汛期总降水量2016年最多,其次为2017年,2015年最少,其主要受年度最大暴雨影响。2017年汛期局地暴雨日数最多。海淀区汛期降水中心与暴雨中心分布特征一致,呈现2015年、2016年西北部沿山地带多、2017年东南部多的特点,降水中心的分布变化主要受暴雨中心影响。最大暴雨降水量对降水中心分布影响较大。降水中心变化的原因初步分析认为,2015年、2016年,受地形影响,在山前地带出现降水大中心;2017年,最大暴雨过程降水量相对2015年、2016年较小,局地暴雨天数多,受暴雨中心变化影响,降水中心出现在东南部。海淀区地形复杂,监测站点数量和位置的不同对降水量分布影响较大,站点的增多能更好地体现海淀区降水局地化分布特点。

1975-2019年北京市海淀区气温变化特征分析

利用1975—2019年海淀区年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、年极端最高气温、年极端最低气温以及季平均气温等观测资料,对海淀区气温变化特征进行分析。结果表明,海淀区近44年的平均气温年际变化整体呈增加趋势,气候倾向率为0.416℃/10年;年平均气温变化可分为2个阶段:1993年之前为偏冷期,之后为偏暖期;年平均最高气温的上升速率最快,近44年气温增加主要表现为白天最高气温的升高;年极端最高气温上升趋势更为显著,对人类的生产生活影响更大;与年际变化类似,各个季节的平均温度也呈增加趋势,但各季节的增暖进程存在明显差异。春季气温上升最快,秋季最慢,春季的季平均气温上升趋势最显著,对全年平均气温增温趋势的贡献最大,其次夏季,再次冬季,秋季最小。

气候变化对中国农业气象灾害与病虫害的影响

在前人研究的基础上结合中国统计局《中国农业统计年鉴》1978-2007年主要农业气象灾害成灾面积、经济损失等资料与全国气象站点气象要素资料,总结了气候变化对我国农业气象灾害发生发展的影响,各类农业病虫害由于气候变暖特别是暖冬出现的新的变化发展趋势。结果表明,在已有气候变暖的影响下,绝大部分农业气象灾害危害加重、发生频繁,特别是极端气候事件发生频率加大,极大的威胁着中国粮食生产的安全。气候变化对农业病虫害的影响也是如此,气候变暖造成病虫害发生世代数增加,危害范围扩大,为害程度加重,给农业病虫害的综合防治带来困难。未来农业气象灾害、病虫害会更加频繁,使农业生产的不稳定性加大,应予以积极应对。

国庆60周年庆祝活动气象服务满意度评估

中华人民共和国成立60周年庆祝活动是一项重要的大型活动,做好该活动的气象服务保障具有重要意义。为了不断地提高气象服务水平,有必要通过开展气象服务满意度评估等工作,深入了解重大活动气象服务用户的需求和满意度情况,从用户角度对重大活动气象服务进行评价并提出改进措施。该研究采用国际通用的满意度调查评估方法,分析决策用户对气象部门服务的针对性、产品质量属性、服务方式、现场服务能力、预警服务、应急保障服务和总体气象服务效益等认知度。结果显示,决策服务用户满意度指数平均为97%,其中,对高影响天气预报服务的满意度指数为93%,与其期望度之间还存在一定的差距(6.7%)。研究分析表明,国庆60周年庆祝活动气象服务以较高水平满足了决策用户群的需求,同时,在高影响天气预报预警等方面还有待进一步提高服务水平,并给出有针对性的对策建议。通过开展该评估工作,有助于气象部门深入细致地了解气象服务效果及其差距,为今后做好重大活动气象服务积累经验。

北京市3种道路防护林春季滞尘规律研究

[目的]研究不同道路防护林的滞尘能力及滞尘的动态变化和空间分布规律。[方法]在春季对3种道路防护林(油松林、圆柏林、银杏林)距道路不同宽度的滞尘量进行连续观测,对比3种道路防护林滞尘能力,分析降雨、极大风速、相对湿度、PM10等因子对滞尘动态的影响以及3种道路防护林滞尘的空间分布特征。使用单位叶干质量滞尘量(mg·g-1)表征叶面滞尘能力。[结果]表明:(1)3种植物叶面滞尘能力差异显著,圆柏>银杏>油松,分别为4.79±0.20、2.48±0.07、1.42±0.04 mg·g-1,单株和单位林分面积滞尘量均为圆柏林>油松林>银杏林;(2)3种道路防护林在外界影响下滞尘量处于动态变化之中,油松林具有比银杏和圆柏林更高的滞尘稳定性;(3)降雨量较低时3种道路防护林滞尘量均增加,降雨量较高时3种道路防护林滞尘量均降低,油松和银杏林的滞尘量更容易受降雨影响而降低;随着风速增大,3种道路防护林滞尘作用不断加强,风速继续增大时,油松和圆柏林滞尘量均有减少,银杏林滞尘量仍有显著增加。(4)3种道路防护林滞尘量在五环路侧(北)均高于香山路侧(南),油松和圆柏林均呈现为道路防护林中间位置为最低点,银杏林中间位置滞尘量最高。(5)油松和圆柏林滞尘量外部比内部变化大,银杏林滞尘量内部比外部变化大。[结论]道路防护林的滞尘效益受树种、林分结构、所处环境、天气条件等多方面因素共同影响,在营建和管理过程中应充分考虑各种因素,充分发挥滞尘作用。

2012—2016年海淀区气传花粉物候特征及其与气象要素的关系

利用重力沉淀法对2012—2016年海淀区气传花粉种类及含量进行监测,分析海淀区的花粉种类、峰值分布特征和含量变化、以及花粉浓度的不连续变化特征,在此基础上采用集合经验模态分解法对花粉浓度进行多时间尺度分析,并分析了花粉浓度与气象要素之间的关系.结果表明:研究期间,海淀区的主要气传花粉种类已经发生改变,柏科、杨柳科等木本植物代替草本植物成为含量最多的气传花粉类别;花粉浓度的年内峰值分布并无明显改变;近5年花粉浓度整体呈下降趋势,但橘科等草本植物花粉浓度呈上升趋势;统计时段内,花粉浓度在4月上旬、5月下旬及8月上旬共发生3次不连续变化;花粉浓度存在准2 d、准51 d、准128 d的变化周期;温度对于花粉浓度的影响在各气象要素中占有主导地位,16~18℃范围内花粉浓度明显升高;气温的变化对逐日花粉浓度的影响具有一定的滞后性和持续性,通常与滞后2~7 d的花粉浓度相关性较高,日照时数和风速对当天的花粉浓度影响最显著.

北京市典型道路防护林滞尘时空分布及其影响因子分析

[目的]研究北京海淀区3种道路防护林(油松林、圆柏林、银杏林)的滞尘能力、林内滞尘的空间分布规律、滞尘作用与气象因子和PM10浓度的相关性。[方法]滞尘量的测定用单位叶干质量滞尘量(mg·g-1)表征叶面滞尘能力。于冬、春、夏、秋4季对3种道路防护林内距道路不同距离处的滞尘量进行连续观测,比较3种道路防护林滞尘能力,分析3种道路防护林滞尘的空间分布特征及降雨等气象因子及PM10浓度与滞尘作用的相关性。[结果](1) 3种道路防护林总体单位滞尘量圆柏林(4. 20±0. 19 mg·g-1)>银杏林(1. 98±0. 07 mg·g-1)>油松林(1. 71±0. 07 mg·g-1);油松和圆柏林的单位滞尘量冬季>春季>秋季>夏季,银杏林的单位滞尘量春季和秋季基本无差异,夏季最低; 3种道路防护林的单位滞尘量在各季节均为圆柏林最高,银杏林次之,油松林最低。(2) 3种道路防护林空间分布的总体特征为:油松和圆柏林的滞尘空间分布均表现为"两端高、中间低",银杏林单位滞尘量林分中间位置略高于两侧;不同季节表现为冬季北侧高,春季南侧高,夏、秋季南北侧差异不显著。(3)降水量对3种道路防护林滞尘作用影响最大,是3种道路防护林滞尘的最主要限制因子,极大风速、气温、相对湿度和PM10浓度对3种道路防护林滞尘均具有不同程度的正的直接作用。[结论]在相同配置模式(5 m×5 m)及林龄(18年)下,林地尺度滞尘量油松林最大、圆柏林次之、银杏林最低。道路防护林迎风一侧往往具有较高滞尘量,可根据盛行风向强化迎风侧的树木配置。降雨是树木滞尘的主要限制因子,冬季和春季降雨少,树木滞尘量较大,可结合人工冲洗措施使其发挥更大滞尘作用。

北京地区风廓线雷达水平风资料评价分析

做好风廓线雷达水平风探测数据与气球探空的对比分析,对于更进一步用好这种仪器十分必要。采用北京南郊2014-2018年5年探空资料,对该站同期风廓线雷达水平风资料从总体平均、早中晚、不同天空状况及平均年变化等方面进行对比分析。结果表明:①5年平均均方根误差U分量在2.2~5.0m/s之间,V分量在2.3~3.6m/s之间,均在850hPa高度最小。平均误差U分量均为负,表明近5年风廓线雷达所测U分量比气球探空的偏小;且随高度其绝对值是增大的。V分量仅在700hPa高度为负,也在该高度最小。U、V分量分别在500hPa和850hPa高度相似程度最好。5年综合来看,850和700hPa高度风与气球探空更接近。②中午误差低于早晚,这与中午大气湍流比较强盛有关。③云量较多时误差相对较小,云量少时(特别是晴空)误差较大,反映出这种仪器对湿度比较敏感。④夏季或夏半年U、V分量与气球探空的差异较小、相似程度好,尤以6或7月最突出;冬季或冬半年差异较大、相似程度较差,尤以12或1月明显。这在实际业务和科研使用时需注意。

特大城市大型住区小学使用情况调查与配置方法研究——以北京市回龙观大型住区为例

在我国小学生特大城市就学难的问题早已引起了多方面的关注,在外来人口不断增加情况下,北京的小学教育资源更显不足。本文以回龙观地区作为特大城市大型住区的典型研究对象,小学这类教育设施的配置现状,从小学生和家长的调研问卷分析入手,研究小学的使用情况,分析现状问题,并从小学的配置规模、使用情况、空间布局调整和服务半径分析等三方面,研究回龙观大型住区内小学分布的规划政策与配置措施研究,并为规划中的相关的对于大型住区的小学教育设施的合理配置提供支持和指导。

常规与非常规观测资料在局地冰雹强对流天气中的精细化对比应用

利用北京市自动站观测资料以及北京市海淀国家气象观测站中常规及非常规观测资料,从区级气象台开展预报预警服务工作的的角度,对2016年6月10日的一次强对流风雹天气进行分析。结果表明,此次冰雹强对流过程是受高空低涡低槽以及地面冷锋的配合下,由地面辐合线和高温高湿热力不稳定等触发的。综合分析全市范围地面常规要素分布发现,复杂下垫面产生的热力和动力作用为对流发展加强提供一系列触发机制,对于出现高温高湿以及辐合线、辐合涡旋等特征,应引起高度关注。综合气压、温度、风速、水平能见度等多个本地常规观测要素的变化来看,对于系统尚未影响当地时,气压在降雨提前30 min开始出现下降趋势是最先可识别的。风廓线雷达中水平风场和大气折射率结构常数分布变化相比较常规地面自动站资料对于强对流天气特征的识别和预判更为显著。

北京生态涵养区空气负离子浓度分布特征及影响因子

为了阐明各北京生态涵养区之间空气负离子的时空分布特征及影响因子,本文分析研究了北京生态涵养区代表站为期2年的空气负离子浓度数据。结果表明,北京生态涵养区空气负离子分布整体上呈现出西北部优于东南部,夏秋季高于春冬季的特征,在北京各生态涵养区代表站中怀柔区代表站全年平均负离子浓度值最高为1762个•CM−3;除延庆外的其他代表站负离子浓度的日变化曲线呈单峰的形态,峰值出现在上午9时至10时前后;空气负离子浓度受站点周边环境、气象要素及大气气溶胶等因子的影响。北京生态涵养区代表站中负离子浓度与气温、相对湿度呈极显著正相关(P 2.5、PM10的浓度呈极显著负相关(P

风廓线雷达垂直径向速度应用初探

利用北京风廓线雷达五波束探测中的垂直波束资料,进行了垂直速度在预报中的应用研究。通过对垂直速度的分级显示,配合地面气象记录,对不同的天气个例进行分析,结果表明:平稳晴空的天气风廓线雷达所测量的垂直速度很小,基本上在±1m·s^(-1)范围内;而有降水时,风廓线雷达所测得边界层的垂直速度基本上都是朝向地面的,不同相态降水粒子的垂直下落速度有明显的差别。分析表明风廓线雷达垂直速度的探测对研究晴空大气的垂直运动、判断降水粒子相态和降水预报有应用价值。

两次降雪天气过程预报中边界层风廓线雷达资料的应用

通过分析2009年10月31日至11月1日和2009年11月9—10日北京两次不同类型降雪天气过程中海淀边界层风廓线仪数据发现:①降雪开始前2h内底层偏东气流建立,且该气流里均有风速突然加强的现象,这对短时临近预报中预报降雪的起始时间有一定参考价值;②700hPa以上出现冷平流或者冷平流加强且高度降低,也是降雪即将开始的一个特征;③风廓线资料计算得到的温度平流廓线可以较好的反应大气稳定度情况,为判断降雪是否为对流性降雪提供可靠依据。在临近预报中加强风廓线和温度平流的监测,对临近转折性天气的预报有指示意义。

近30年中国东部气温对土地覆被变化的敏感性

利用1979—2010年中国东部295个气象站点近30年逐年各月的月平均气温数据，分析气象站站点周围3km土地覆被变化和相应气温变化，研究中国东部地表土地覆被变化对站点气温变化的影响。结果表明：近30年研究区域内草地锐减，城市剧烈扩张，林地显著增加；站点气温年平均变化率在-0．2～0．9℃／10a之间，区域气温年平均变化率为0．38℃／10a；不同土地覆被上的气象站点气温变化率明显不同，按城市、农田、草地、林地的顺序依次减小；区域气温变化是多种覆被共阿作用的结果；土地覆被变化并非局地气温上升的唯一原因，却深刻地影响着局地年气温变化率。

黄河流域棉区棉花脱叶催熟剂的筛选研究

棉花机械采收前需要应用化学脱叶催熟剂促进脱叶和吐絮。试验于2014年在河北省河间市和北京中国农业大学上庄实验站进行,研究了多种脱叶催熟剂对棉花脱叶率、吐絮率、产量、纤维品质和种子质量的影响。结果表明,在2014年偏旱年份,脱叶催熟剂的催熟效果不明显,但脱叶效果显著;河间试验点应用脱叶催熟剂后天气条件有利,脱叶效果好于天气条件不利的上庄试验点;复配剂50%噻苯·乙烯利SC的脱叶效果较好,受不利天气条件的影响也比较小。参试的各脱叶催熟剂对棉花产量、纤维品质和种子质量均无显著影响。

SDSM统计降尺度方法对江淮地区地面气温模拟能力评估及其未来情景预估

运用SDSM统计降尺度对江淮地区五个代表站点进行统计降尺度研究,应用独立观测资料验证发现统计降尺度模式具有一定的可靠性。在A2排放情景下,对5个测站的未来情景研究发现,到21世纪中叶,各测站普遍增温1.5℃左右,到本世纪末,增温幅度在4℃左右。这一结论与LMDZ动力降尺度模式结果基本一致,但统计降尺度的模拟值要略高于动力降尺度。