临太湖局地平原区人居环境的自然适宜性评价--以吴江区为例

本文以苏州市吴江区为例,利用1971—2016年吴江区常规气象观测资料、2004—2016年吴江区自动气象观测数据、2016年吴江区各镇人口和面积数据、2016年ASTER GDEM高程数据和Landsat 8 OLI_TIRS卫星遥感数据,将湖陆风指数引入人居自然环境适宜性评价体系,建立缓冲区后,分别计算气候适宜性指数、地被指数、水文指数、湖陆风指数和人居环境自然适宜性综合指数,在此基础上,分区分级评价了吴江区人居环境的自然适宜性。研究结果表明:(1)吴江区人居环境自然适宜度从西部往东部逐渐递减。(2)一般适宜区主要位于吴江区的东北部和东南局地,中度适宜区分布在中北部和南部,较高适宜区位于中部以西太湖沿岸,高度适宜区位于紧临太湖的西南地区,极高适宜区位于西南角局部地区。(3)引入湖陆风指数后,评价结果能更好地反映临湖平原的湖陆风环流对局地气候所起的关键作用。(4)建立缓冲区后的水文指数分布能够更客观地反映吴江区不同尺度水体分布对人居环境自然选择的影响。

进博会期间吴江地区污染特征分析

为分析2019年11月5-10日在上海召开中国国际进口博览会(简称"进博会")前后吴江地区的污染物变化特征与污染来源,该文采用吴江气象局的气象数据和环境监测数据对进博会前后污染物的变化趋势、气象条件影响和各种气团传输路径进行分析。结果表明,进博会期间,吴江地区实施的管控措施有效地降低了本地污染物的生成,PM_(2.5)和PM_(10)浓度分别下降了31.0%和47.3%,最大程度排除本地污染对外来传输分析的干扰。气象条件分析显示,在风速<3 m/s时,南风容易导致SO2传输,当风速>4 m/s,西风容易导致颗粒物和SO2浓度升高。HYSPLIT4.9模型显示,来自江苏和安徽中部地区(高度500 m左右)的污染气团,出现频率虽较低,却是导致吴江地区污染物浓度短时上升的重要原因;激光雷达监测结果显示,会议期间吴江地区出现2次污染传输过程,与气象条件分析以及轨迹聚合分析结果相一致。研究结果排除了本地污染对传输分析的干扰,客观评价了外来传输的影响,对于加强长三角区域联防联控具有重要的指导意义。

基于多波长激光雷达探测雾和霾的应用研究

该文利用355 nm&532 nm的双波长大气颗粒物监测激光雷达和910 nm的激光云高仪3个不同波长的激光雷达来探测雾、霾过程,并结合地面气象要素,分析雾、霾过程中气溶胶的光学特性和吸湿性质。结果表明,雾后向散射强度较大,后向散射系数在垂直方向上变化率大,出现高度较低;霾后向散射强度较小,空间分布均匀,后向散射系数垂直变化率小,出现高度较高。对雾、霾天气中气溶胶吸湿性质进行分析,得出随着气溶胶粒子的吸湿增长,较长的波长对大粒子更为敏感,且相对湿度越大,气溶胶粒子的吸湿增长速度越快。吸湿增长因子和Angstrom指数呈负相关,气溶胶粒子增长的越快,Angstrom指数减小的速度也越快。在近地面处,雾、霾天气的Angstrom(910 nm/532 nm)指数小于Angstrom(532 nm/355 nm)指数,而晴天与之相反,表明雾、霾天气时,大气中有较多的粗粒子存在,而晴天则以细粒子为主。

江苏省苏州市吴江区主要气象灾害分析及防灾减灾措施

我国每年因气象灾害造成的损失数额巨大,对此,主要就江苏省苏州市吴江区常见的几种气象灾害进行分析,提出为降低灾害损失、保护公民生命财产安全,需加大防灾减灾宣传、完善工作体系和气象灾害防御工作机制等,以做好气象灾害防灾减灾工作。

低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型

利用逐日气温和降水量数据、NCEP/NCAR再分析资料以及预报场资料,通过分析提取我国南方区域持续性低温雨雪过程及其预报因子,使用粒子群-神经网络方法建立非线性的统计集合预报模型(PSONN—EPM),对我国南方区域持续性低温雨雪过程进行预报试验。结果表明:以过程的冷湿程度及影响范围为标准,将低温雨雪过程分为一般过程和严重过程,并建立不同的预报模型效果较好。通过10 d独立样本预报试验看,基于粒子群-神经网络方法建立的集合预报模型比基于逐步回归方法建立的预报模型的预报平均相对误差小,对严重过程预报能力高于对一般过程预报,且这种非线性统计集合建模方法在建模过程中不需要调整神经网络参数,在实际预报业务中值得尝试。

激光雷达与微波辐射计联合观测大气边界层高度变化

为了研究苏州地区大气边界层结构的日变化及季节特征,利用2014年1—7月期间大气颗粒物激光雷达对苏州上空大气气溶胶进行了连续观测。选定2014年1月15日、3月16日、5月7日与7月22日全天的消光系数探测数据,通过优化后的梯度法得到了该地区的大气边界层高度,分析了其日变化特征,并分析了边界层高度与地表的温湿变化之间的相关性。结果表明除1月15日外,边界层的变化与地表温度存在明显的正相关,而与地表的相对湿度存在负相关。同时,对站点微波辐射计观测得到的温湿廓线与边界层内消光系数廓线进行了联合研究。研究结果表明,微波辐射计湿度垂直廓线与激光雷达消光系数廓线探测得到的边界层具有良好的一致性。

苏州市近地面臭氧时空分布特征及模拟分析

文章利用2016-2019年苏州市臭氧(O_(3))环境监测站点数据,分析了苏州市O_(3)浓度的时空分布特征及其与NO_(2)、CO的相关性,并利用WRF-Chem模式模拟了苏州地区O_(3)高浓度事件来探究湖陆风对O_(3)迁移的影响。结果表明:苏州市O_(3)明显超标且2017年超标最为严重;O_(3)污染日具有明显的季节特征,以O_(3)作为首要污染物在春夏季尤为突出;月变化呈现双峰型特征,前2年峰值出现时间要略早于后2年;各季节日变化均为单峰型特征,在15:00前后浓度达到最高;空间上市区浓度整体高于周边城市,但在湖陆风盛行的2017年夏季截然相反;苏州市夏季存在明显的O_(3)“周末效应”,周末的夜间和上午O_(3)浓度高于工作日,而工作日在O_(3)峰值时段浓度更高;模拟的O_(3)高浓度事件证明了太湖湖陆风的存在,而高温时段湖风会将城区O_(3)往下风向的周边城市移动,造成苏州东北部城市O_(3)浓度要远高于城区;O_(3)浓度与NO_(2)、CO存在极显著相关性,而大气氧化剂OX(O_(3)+NO_(2))在白天由O_(3)控制,冬季夜间则完全由NO_(2)控制。

基于激光云高仪的雾和霾监测研究

文章在分析激光云高仪观测原理的基础上,结合人工实验观测数据和激光云高仪的后向散射强度数据,提出两种处理激光云高仪后向散射强度数据的方法,即对数运算法和固定阈值分割法。利用这两种方法,使激光云高仪在实现云高检测的同时又凸显了在雾、霾和降水等不同天气条件下近地面大气气溶胶的光学特性。研究表明,利用激光云高仪后向散射强度初值大小、垂直变化趋势和其随时间变化情况,可以实现激光云高仪对雾、霾和降水等特殊天气的实时监测。

南京市能见度变化趋势及其影响因素

利用1980~2013年南京国家基本气象站的地面常规气象要素和能见度观测资料,剔除相对湿度和天气现象对能见度的影响,采用等级分析法、＂非常好＂能见度出现频率法、累积百分率法、Ridit中值分析等方法,分析了南京地区大气能见度的年际和季节变化趋势;并利用偏相关分析法分析了能见度与气温、气压、平均风速和相对湿度的相关关系。结果表明,能见度有明显日变化和季节变化,一天中,8：00最差,14：00最好;一年之中,能见度夏季最好,冬季最差。1980~1984年南京能见度呈上升趋势,1985~2004年呈波动下降趋势,2005~2013年则呈缓慢上升趋势;＂较差＂和＂一般＂能见度出现频率呈现上升趋势,＂较好＂能见度出现频率则明显下降。能见度水平逐年代下降但降幅减小;能见度等级分布的季节差异逐年代减小。能见度与平均风速呈正相关,与相对湿度呈负相关。由于南京地区气候条件的影响,能见度与气压和气温均存在季节性差异,能见度与气压在冬季呈较好的正相关,与气温夏季呈正相关、冬季呈负相关。

霜冻天气条件下浅层土壤温度变化特征分析

选择江苏海安市为研究对象,研究春、冬季浅层土壤温度的变化规律及在发生霜冻情况下土壤温度的动态变化特征。结果表明,从季节变化来看,近地层土壤温度变化趋势与气温一致,变化幅度没有气温剧烈,土层越深,土壤温度变化趋势越来越平缓;各层土温日内变化均呈现正弦曲线状态,其中地表温度的变幅较大,且出现极值的时间比20 cm土层出现极值的时间早4 h左右;春季地气间热量交换比冬季大,极易发生晚霜冻。

冬春季不同条件下海安市浅层土壤温度变化特征分析

分析浅层土壤温度的变化特征对冬、春季节农业气象冻害预报服务具有重要意义。本文选择江苏省海安市为研究区域,研究了冬、春季节浅层土壤温度的变化规律及在遇降水、降温情况下土壤温度的动态变化特征。结果表明,近地层土壤温度整体变化趋势与气温一致,只是变化幅度不如气温剧烈,且土层越深,土壤温度变化趋势越来越平缓;各层土温日内变化均呈现正弦曲线状态,其中地表温度的变幅较大,且出现极值的时间比20cm土层出现极值的时间早4h左右;降水过程中,各层土壤温度变化趋势平缓,且不同深度土层的温度差异较小;降水结束后,随着气温进一步下降,春季当气温降到2℃左右时,0cm土壤温度仅为0℃左右,此时要谨防晚霜冻;而在冬季当气温下降到-4℃左右时,0cm土壤温度仍为-1~0℃,不会出现严重的霜冻灾害。

南京市不同功能分区风场特征的大涡模拟研究

本文选取南京市新街口商业区和白下路居民区作为典型研究区域,利用大涡模式(Parallelized Large Eddy Simulation Model,PALM)模拟不同入流风速和风向对流场的影响。结果表明,不同入流风速条件下归一化风廓线基本一致,风廓线总体上主要受到功能区自身建筑物形态的影响,在中性层结下城市冠层内平均风速随高度的变化接近于指数分布。而本文计算得到的指数风廓线衰减系数的范围为0.55~0.81,高于目前城市冠层模式中的默认值,说明目前的城市冠层模式对建筑物密集区域的风速衰减可能存在低估。风速衰减系数主要受迎风面面积的影响,随迎风面积指数的增加而增大。迎风面积指数随入流风向发生改变,在本文研究的商业区和居民区中,行人高度风速随入流风向的改变最大下降幅度可分别达8%和10%。行人高度风速一般在与入流风向平行的街道和开阔的空地上较大,在建筑物密集分布的区域风速较低,由于强烈的狭管效应部分区域的风速可以超过入流风速。不同城市结构中入流风向的影响也不同,在十字路口、对称和非对称街谷以及多排建筑物中局地风场随入流风向存在各种变化。