天津市负氧离子浓度变化特征分析及预测模型筛选

利用天津市梁庄子站(森林区)、市区站(居民区)2019年6月至2022年12月的负氧离子浓度数据、气象、环境要素数据,分析逐日负氧离子浓度不同时间尺度上的变化特征及其与不同要素之间的关系,并构建最优预测模型。结果表明:①森林区和居民区负氧离子浓度均呈“一峰一谷”型日变化特征,森林区存在“两峰一谷”型月变化特征,而居民区不明显;②森林区负氧离子浓度为(春季,冬季)>秋季>夏季,居民区为夏季>春季>秋季>冬季;③居民区负氧离子浓度明显低于森林区,不同区域存在不同的影响要素;④构建森林区逐日负氧离子浓度预测模型更适合使用随机森林法,构建居民区逐日负氧离子浓度预测模型更适合使用随机梯度下降法。

天津市东丽区主要大气污染物浓度时空变化特征及气象影响要素分析

利用天津市东丽区各街道的12个环境监测站2016年1月~2018年12月的逐小时、逐日、逐月数据,以及同一时期东丽国家一般气象站的相对湿度、日照时数、风速、最高气温数据,分析了东丽区各主要街道PM2.5、PM10浓度的日、月、季变化特征。通过相关分析方法研究了气象要素与PM2.5和PM10浓度及气象要素与污染物浓度超标的关系,评估了气象要素对PM2.5、PM10浓度的影响。基于逐步多元线性回归方法建立了各气象要素和PM2.5、PM10浓度的多元线性回归模型。

天津市东丽区一次持续性雾霾天气过程的特征及影响要素分析

基于常规气象观测资料和PM_(2.5)浓度资料,分析了2019年1月10—14日天津市东丽区出现的一次持续性雾霾天气特征及其成因。结果表明:此次雾霾天气具有明显的阶段性特征,高空平直西风环流、中层暖脊和地面弱气压场为此次雾霾天气出现提供了有利的天气形势。轻雾和霾阶段,能见度变化更易受到相对湿度的影响;而雾阶段,能见度变化更易受到风速的影响。PM_(2.5)浓度与地面气象因子关系密切,与能见度、风速负相关,与相对湿度正相关。当其他气象条件稳定,且周边地区污染物浓度较高时,近地面风向转变,对本地区雾霾的出现起到关键性作用。

天津市东丽区低能见度事件特征分析

利用2017—2019年天津市东丽区地面气象观测站逐时能见度、相对湿度等气象要素资料,分析东丽区低能见度事件变化特征。研究表明,秋季低能见度事件持续时间和出现频率最多。在低能见度事件阶段,能见度与相对湿度呈现负相关关系,与风速呈现正相关关系,相对湿度对低能见度事件影响更大。随着低能见度不断下降,相对湿度和风速的变化范围不断变窄。能见度在200 m以上时,风速上下四分位值随着能见度下降逐渐减小;能见度在200 m以下时,风速上下四分位值则明显增大。

天津市典型办公建筑极端能耗气候响应特征分析

利用TRNSYS软件模拟了1981—2010年天津市典型办公建筑采暖和制冷能耗,采用百分位法确定逐日和逐时的能耗极端值,分析了极端能耗对气候响应的特征,以期为办公建筑采暖和制冷节能提供依据.结果表明:1981—2010年天津市典型办公建筑采暖极端能耗日数呈下降的趋势,而制冷极端能耗日数呈上升的趋势,均未通过显著性检验.此外,极端能耗占总能耗的比例也没有显著的变化趋势.采暖日极端能耗主要受温度和风速影响,而制冷日极端能耗则受温度、湿度和辐射的共同影响.干球温度、湿球温度、风速及辐射对采暖小时极端能耗均有影响,其中采暖小时极端能耗对风速和辐射的响应存在延迟;制冷小时极端能耗主要受湿球温度和辐射影响,对辐射的响应没有延迟,而对湿球温度的响应存在2—3 h的延迟.可见,天津市典型办公建筑采暖和空调制冷系统节能设计及安全运行需考虑不同气象因子的影响.

1960-2019年天津市农作物生长季的降水量与旱涝变化特征

为天津市农业生产上的科学管理决策、适宜农作物品种(系)选择、生产结构调整及早期旱涝灾害预警与防治提供科学依据,利用天津市1960-2019年的气象观测数据,选取Z指数旱涝指标,采用气候诊断分析方法,研究农作物生长季旱涝变化特征,并分析气象要素与旱涝的相关性。结果表明:天津市1960-2019年农作物全生育期和旺长期降水量减少,倾向率分别为-13.629 mm/10a和-21.413 mm/10a;苗期和成熟期降水量增加,倾向率分别为2.546 mm/10a和5.238 mm/10a;农作物全生育、旺长期Z指数呈减小趋势,向干旱偏移,苗期和成熟期Z指数呈增大趋势,向湿润偏移;1980年后农作物苗期和旺长期大旱与重旱频率增加,成熟期大涝与重涝频率增加;Z指数与气温、日照时数、风速和蒸发量呈负相关,与降水和空气相对湿度呈正相关,其中日照时数、蒸发量和空气相对湿度对Z指数影响显著或极显著。近60年来,天津市在气候变暖环境下,降水量减少,作物旺长期和苗期近年来干旱频率增加。

浅谈天津市温室冬季蔬菜生产不利因素与对策

文章针对近10年对温室蔬菜生产情况的调查,找出天津市温室冬季蔬菜生产中存在诸多不利因素,提出相应的技术措施,以充分发挥设施技术在冬季蔬菜生产中作用,提高冬季温室蔬菜的品质和产量,增加农民收入。

EC细网格模式对天津市气温预报的释用分析

基于EC细网格模式2m温度产品,对2015年天津市244个地面自动站逐3 h温度预报进行释用分析。结果表明,预报质量随预报时效增加而降低。对白天预报略优于夜间,且白天08:00起报效果优于20:00起报(夜间相反)。预报效果夏秋优于冬春,其中7月预报效果最好,12月最差。蓟州北部四季误差均较大,初步考虑为山区地形原因;天津市区、滨海新区塘沽温度预报系统性偏低,考虑可能受城市热岛效应及海陆风影响,市区春冬季误差明显、塘沽春季误差明显。

大港露天海水养殖塘水环境与气象条件关系

本文针对滨海新区水产养殖对气象服务的迫切需求,对8—11月份滨海新区高密度养虾基地露天实时海水养殖水体监测到的水环境进行了数据分析。结果表明：池塘3层平均水温均高于气温,8—9月水温在20~28℃之间,适宜南美白对虾生长。10月以后水温逐渐下降,适宜度降低。阴天和多云天气时,会出现下层水温高于上层水温的情况,形成水体乱流,应特别防范翻塘浮头灾害出现。建立了池塘水温与气温关系模型,实时预报池塘水温,为水产养殖最佳繁育期、放养期、投饵期、捕捞期等生产活动提供科学依据,为大港地区安全水产养殖提供支持。

国内气象观测研究现状的文献计量学分析

利用2010-2020年中国知网关于“气象观测”主题文献数据,基于文献计量学对气象观测科技论文的特征进行定量和定性分析。结果表明,10a间关于气象观测主题的科技论文数量呈先上升后下降趋势。该领域核心作者有201人,其中83%的作者来自气象行业内部;发文地域分布呈现出东部高西部低的特点,且发文机构主要为气象部门、高校及科研院所,占全部发文的90%以上;发文学科主要以气象学、农业基础科学和航空航天科学与工程为主。气象卫星、地面气象观测及应用、气象要素、自动气象站、高空气象观测、气象观测业务改革、综合气象观测技术发展、气象运行监控等8个主题作为近10a间研究重点方向及领域。

气象预报的方法与不确定性

气象预报的产生,是社会发展、气象科技发展共同的产物。气象预报至今,人类对此项技术进行艰苦的探索,并取得不小的成绩。像是,气象谚语、天气图预报、数值预报等等方法的产生,更是促使气象预报的准确性大大提升。但是,不可置否的是,气象是大气运动的结果,大气作为一个复杂的系统,受初始条件的影响很大。而且,我们的播报同样受数值模式技术水平的限制,存在误差是不可避免的。可以说,较长的一段时间,气象播报的不确定性将长期存在。对此,作为固有存在的现象,广大市民和政府部门,要接受这种不确定性的事实,同时,注意积极研发最新的观测技术,注意气象工作人员的业务培训,对气象播报应更客观有效的利用。

天津一次强对流天气过程分析

对2021年8月23日天津雷雨大风天气过程进行了流型配置、物理量诊断、卫星云图等综合分析。结果表明,此次强对流天气过程是在高空槽东移与低空切变线密切配合下产生的,强盛的上升运动、不稳定层结能量的释放与中低层充沛的水汽为降水提供了有利条件。

基于微信平台气象灾情收集系统的设计开发

项目团队以微信公众平台为基础,开发气象灾情收集上报功能模块,结合本地数据库存储及灾情信息管理后台,搭建天津市东丽区气象灾情收集系统。通过东丽区气象局官方微信公众号灾情收集上报模块,气象信息员可快速上传气象灾情信息,包括灾害的类型、发生的时间地点、经济损失、人员伤亡以及实况照片等;上传的灾情信息与信息员用户信息分列不同表单存储于数据库中,并通过互联网与灾情信息管理后台连接,实现灾情信息与用户信息的关联管理。

北京玉米生育期气候资源分析

利用北京市6个气象站平夏玉米种植生态区1960—2008年气温、降水和日照等资料，采用线性趋势法、线性回归法、M-K II法和Pettitt法对近49a北京平原地区夏玉米各生育期农业气候资源时间变化趋势及突变特征进行分析。结果表明，近49a北京市夏玉米全生育期≥10℃有效积温呈明显的增多趋势，不同生育期≥10℃有效积温均呈增长趋势；降水量及日照时数则表现出明显的下降趋势，各生育期内降水变化相对平稳，表现出波峰波谷的曲线波动；日照时数除抽雄至吐丝期外，其他生育期下降趋势均表现出极显著水平。突变检测表明，北京市夏玉米≥10℃有效积温在播种至拔节期、拔节至抽雄期、抽雄至吐丝期内M-K方法未检测出突变点，但在吐丝至成熟期内的时间序列上M—K方法和Pettitt方法检测认定1996年为一致的突变点；各生育期内日照时数时间序列变化突变点基本出现在20世纪80年代中期～90年代初期；全生育期及各生育期内降雨量均未检测出突变点，且夏玉米各生育期内降雨量时间序列变化相对平稳，不存在显著的突变点。

气候变化对办公建筑极端负荷的影响

利用TRNSYS能耗模拟软件模拟了1961—2009年天津市典型办公建筑的供暖和供冷负荷,结合同期气象资料,着重分析了建筑极端负荷与气候变化的关系。结果表明,1961—2009年办公建筑供暖极端负荷日数极显著下降,而供冷极端负荷日数无显著变化;供暖期和空调期过渡月份的极端负荷日数出现较少,供暖期极端负荷占总负荷的比例呈减小趋势,在空调期的变化不大;供暖极端负荷日数主要受气温的影响,而供冷极端负荷日数除受气温影响外,还与相对湿度的变化有关。

热带太平洋海表面高度特征及其与ENSO事件的关系分析

利用1980-2008年Godas的逐月海表面高度(SSH)资料,分析了热带太平洋不同季节海表面高度季节及年际变化特征,并初步探讨了海表面高度异常与ENSO事件的关系。结果表明:1)就赤道地区而言,东太平洋区域海表面最低,西北太平洋和西南太平洋海表面最高,中太平洋区域较低。2)西北太平洋和西南太平洋海表面高度年际异常大,赤道中东太平洋区域在秋季和冬季的异常较大。3)1、4、10月热带太平洋海表面高度年际异常与ENSO事件有良好的对应关系:在El Nio事件期间,热带太平洋东部海表面高度增加,西部和西南部减小,不同季节异常区略有区别;7月海表面高度异常与ENSO事件关系不密切。

热带气旋“尤特”(2006)南海突然减弱的机理分析

应用NCEP/NCAR再分析资料,对热带气旋"尤特"(2006)在我国南海突然减弱的机理进行了分析。结果表明:水汽通道的切断是热带气旋"尤特"突然减弱的必要条件,"尤特"突然减弱对水汽来源切断的响应时间约为12 h;对流层中低层水汽辐散区的出现,抑制了低层水汽向高层输送,导致"尤特"突然减弱。在其减弱过程中,贯穿对流层的位涡柱高值区不断向对流层中层收缩并加强,同时与平流层高位涡区迅速分离;在热带气旋"尤特"突然减弱前6 h,环境风垂直切变突然增大,同时在"尤特"不断减弱的过程中,环境风垂直切变呈总体逐步增大的趋势。

风廓线雷达在一次短时暴雨过程中的应用

利用2014年8月24日天津地区一次短时暴雨天气的3部风廓线雷达资料和降水实况资料,对比分析降水发生、维持和消亡期间风廓线雷达资料的变化特征,以探讨风廓线雷达对降水天气的监测能力。结果表明:1)风廓线雷达不仅能够反映大气层结上冷下暖的结构,并且能够探测到切变线的存在,对风的垂直结构有较强的探测能力。2)当降水出现时,垂直速度和大气折射率结构常数明显增大。4 m·s^(-1)的垂直速度出现和消失时刻,对应降水的开始和结束时刻;降水期间,4000 m高度以下的垂直速度越大降水越强。西青、静海站的折射率结构常数与降水强度之间有很好的对应关系,但不同地区的大气折射率结构常数值对降水强度的指示标准并不一致。3)在降水最强阶段,风廓线雷达数据获取率明显下降,因此低的数据获取率对强降水有一定的指示意义。

中小规模沙被的普查、研究与保护的必要性--以巴彦淖尔市河套地区为例

中小规模沙被受到的关注较少,研究的文献也不多。文章利用遥感手段结合实地考察对巴彦淖尔市境内的中小规模沙被进行了普查和命名,结果表明:中小规模沙被分布广泛、数量众多。同时从中小规模沙被生态系统的特征、重要性、易损性和保护意义等方面进行了研究和论述,以促进对中小规模沙被的深入了解以及对中小规模沙被生态系统研究与保护必要性的认识。另外,针对沙被生态建设需求,提出了用于衡量一个区域或生态系统与原生状态相似或接近程度的原生度,以及生态建设应该尊重自然规律和坚持高原生度的原则。

川井沙地及其周边小规模沙被范围和特征的研究

文章以内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗川井沙地及其周边小规模沙被为研究对象,明确了川井沙地的范围、气候类型和植被类型。研究显示:川井沙地总面积4222.90 km^(2),属于大规模沙被,其主体部分(74.2%)位于川井苏木境内,属半干旱气候,地带性植被是荒漠草原;川井沙地大部分区域沙层厚度小于50 cm,以平沙被、物理沙堆和植物沙包为主要表面形态,缺乏较高大的沙丘;最常见的植被类型是小针茅-藏锦鸡儿-蒙古葱群落、沙生针茅+克氏针茅群落、沙生针茅-藏锦鸡儿群落。研究还发现:半干旱区地表一定程度的风积沙化,有利于保存水分、聚积养分和植物生长;草原管理与利用方式对沙物质的聚积和侵蚀影响较大,过度利用会造成侵蚀作用加强,细粒物质丧失,甚至丧失沙物质(去沙化),发生更为严重的退化(砾石化等草原退化过程);灌木是荒漠草原的固有成分,其正常的生长有利于维持荒漠草原生态位的多样化和群落生物量的稳定性,有利于牲畜在干旱时和冬春季度过“饥荒”;灌木的发育过程往往与其下沙被覆盖相关,灌丛及沙物质的萎缩或缺失都是区域退化的反映。