天津市气象局科研工作现状及对策研究

通过对天津市气象局科研现状的分析,总结出目前存在的问题,并就如何充分发挥天津市气象科研的优势、发展特色气象研究,提出意见和建议,为全面落实科技兴气象战略提供决策依据。

天津市气象局科研管理系统的设计与实现

针对项目申报过程中,人工操作导致的填报不规范、审核效率低等问题,基于AJAX、WEBOFFICE中间件、XML等技术,给出了项目申报客观信息自动审核及文档自动生成的解决方案,设计与实现了集科研项目、科技奖励、科研成果、高级科研人才于一体的综合科研管理系统,实现了所有项目申报信息的在线直接录入、多项客观申报信息的自动化审核以及申报文档的自动生成,有效提升了信息审核效率,解决了文档格式不规范的问题.业务应用表明,系统为提升科研管理工作效率,规范管理流程,提高信息共享水平提供了有力支持.

2020年天津市不同功能区空气负氧离子浓度时空分布及其与气象条件的关系

选用天津市2020年逐小时空气负氧离子和气象观测资料,对森林、湿地、城区3种典型功能区不同季节、不同天气的空气负氧离子浓度变化规律及其与气象要素的关系进行分析。结果表明:空气负氧离子浓度为森林>湿地>城区,夏季>春季>秋季>冬季,雨天最高,雪天最低,森林晴天负氧离子浓度略高于雾天,湿地和城区晴天略低于雾天。空气负氧离子浓度日变化呈双峰型,日变化幅度森林>湿地>城区,夏季>春季>秋季>冬季。空气负氧离子浓度总体与气温、相对湿度、水汽压、过去24 h降水量呈正相关,与气压呈负相关,与能见度相关关系不一致,与风速相关关系不显著。不同季节、不同天气条件的空气负氧离子浓度与气象要素的相关关系存在差异。城区空气负氧离子浓度受人类活动干扰较大,变化规律较森林和湿地更加复杂,与气象要素的相关关系总体较差。

天津南部地区平流雾过程塔层气象要素特征分析

利用天津255m大气边界层气象铁塔观测资料,分析了2006年2月平流雾天气过程塔层气象要素演变特征。结果表明:西南暖湿气流为平流雾的形成和长时间维持提供了逆温和湿度条件,平流雾形成前4个小时,西南暖湿气流突然增强。深厚平流雾形成时,低层大气呈弱不稳定层结;雾形成和发展期间,低层大气维持增湿和双层逆温层结,风场减弱,风向切变增强;冷空气产生的下沉逆温使低层雾得以维持较长时间,西北干冷空气的逐层入侵导致平流雾从高到低逐步消散;雾消散期间,雾体低层呈现出超绝热递减层结特征。分析还显示:平流雾过程中,温度廓线特征与雾体厚度关系密切。

近50年天津地区局地气候变化特征分析

利用天津地区5个台站的降水、云量和大雾等常规地面观测资料,分析了近50年天津地区的气候变化特征。结果表明,天津地区的城市化对局地气候变化的影响日趋明显,人类活动产生的气溶胶浓度的增加已经对云、降水和雾等的气候特征造成了较为显著的影响。表现为:自上个世纪80年代以来,城市化进程比较明显的地区,低云量呈增加的趋势,毛毛雨日数的减少呈减缓的趋势,冬季大雾日数有明显的增加趋势等。而天津地区近50年降水趋势的变化特征,也同时包含了区域大尺度背景条件的影响。

天津气象塔风温梯度观测资料的统计特征

利用天津气象塔风温梯度观测资料对其统计特征及平均风温廓线的日变化规律进行了分析 ,特别是分析了稳定层结的风温廓线特征 。

一次台风残涡引发的天津局地暴雨中尺度对流过程分析

本文利用欧洲中心再分析资料、FY-2G卫星云导风资料,多普勒雷达组网资料、风廓线、加密自动站资料,分析了2017年8月2日由北上台风残涡引起的天津局地暴雨过程中的中尺度对流过程,研究其触发条件,并探讨了形成原因。结果表明:在局地对流发生前,天津中北部地面附近并没有较好的动力以及湿度条件,且存在扰动逆温,扰动温度负值区(冷垫)厚度达到50 hPa以上,较大的水平风垂直切变在东南斜升气流下,水平涡管发生扭曲,产生垂直涡度,在边界层以上正负涡度之间形成辐合线,触发条件不稳定能量释放,在天津中北部产生局地对流,对流在触发后不断发展并向西北方向移动,与其西北侧线状多单体合并,导致天津北部的短时强降水天气。

华北高速天津段公路气象数据质量控制分析

应用缺测分析、气候学界限值检查、历史极值检查、时间一致性检查、要素一致性检查和利用要素时间曲线人工检查等方法,对华北高速公路天津段公路自动气象站的能见度、相对湿度、气温、地温、风速等气象要素的数据质量进行分析,通过分析发现由于仪器故障造成数据缺测及在一定时间内恒定不变或变率太小是自动气象站存在的主要问题。在极少数情况下,存在超过界限值的错误数据;历史极值检查、时间一致性检查和要素时间曲线人工检查等方法对可疑数据错误检出率不高,现有检查域值还需要不断完善。

基于卫星遥感的天津地区生态环境质量气象评价

为全面了解天津市的生态环境变化状况,更好地开展城市生态承载力评估、生态红线调整、海绵城市建设等气象保障服务工作,本文基于气象观测数据及多源卫星遥感数据,利用RS技术和GIS制图技术,从植被覆盖率、森林叶面积指数、城市地表热环境、水体和湿地变化、生态质量气象评价等方面对2008-2017年天津地区的生态环境状况进行了研究。结果显示:天津地区植被覆盖率和森林叶面积指数与降水量关系密切,其变化趋势受降水影响较大;随着天津城市化发展,天津城市地表热岛强度和面积呈逐年增长趋势,未来天津市区及环城四区的地表热岛有连绵成片并向滨海中心城区延伸发展的趋势;天津的水库和湿地受气候变化和人为开发等因素的影响,于桥水库、北大港水库、东丽湖、团泊洼、七里海湿地、大黄堡洼也都发生了不同程度的改变;2008-2017年天津市的生态质量气象评价结果经历了由好变差又转好的一个过程,2017年各区生态质量指标介于34.5~50.5之间,生态质量总体评价处于较好水平。

救援气象风险评估在天津港“8·12”事故处置中的作用

突发事件发生后，天气条件变化对现场救援处置和方案执行具有重大影响，快速开展决策气象服务，提供及时准确的气象监测、预报和评估产品，尽量减小或避免应急处置过程中的气象风险，是应急气象保障服务工作的主要任务。近年来，通过减轻未来灾害影响以减少生命和财产损失的先进应急管理理念已经嵌入到我国重大突发事件气象应急保障服务中，在汶川地震、南方雨雪冰冻、舟曲泥石流、玉树地震等重大自然灾害应急工作中，决策气象保障服务发挥了重要作用，成为当地政府科学救援的重要支撑。

天津市建筑节能气象服务研究

我国建筑能耗占总能耗的1/3左右,而且随城市化水平提高建筑能耗所占比例将进一步增加。建筑能耗特别易受气象条件影响,科学、及时和准确的气象服务对建筑节能至关重要。介绍了建筑节能气象服务需求分析,综述了建筑节能气象服务研究进展,最后展望了未来建筑节能气象服务前景,以期为建筑节能气象服务工作提供参考。

关于《天津市气象灾害防御条例(草案)》的说明——2012年3月28日在天津市第十五届人民代表大会常务委员会第三十一次会议上

主任、各位副主任、秘书长、各位委员:我受市人民政府委托,就《天津市气象灾害防御条例(草案)》(以下简称《条例(草案)》)作如下说明。这个《条例(草案)》已于2011年12月19日经市人民政府第81次常务会议讨论通过。

天津气象科研项目管理系统的设计与实现

计算机技术能够帮助人们高效协同工作,各行业都在积极将其引入实际工作流程,气象领域也不例外。介绍了天津气象局为了改进科研项目管理工作而建立的管理系统,该系统采用B/S架构,运用PHP、Javascript、CSS等技术实现,已投入使用,并发挥了较好的作用。

气象条件对天津港爆炸事故应急救援服务的影响分析

利用多普勒雷达资料、高分辨率地面自动站资料以及常规探空气象资料,对2015年天津港爆炸事故进行分析,结果表明:爆炸事故发生在全月极端高温日,干热天气成为爆炸事故发生的直接原因;危化品爆炸事故导致有毒气体或者污染物扩散,风向风速起到决定性作用;降水对爆炸事故救援的影响分为两方面,一是小雨的影响,二是强降水的影响。

天津市暴雨内涝灾害风险分析

分析了城市化对暴雨内涝灾害风险分布的影响 ,介绍了天津市暴雨内涝灾害仿真模型的基本原理及实际暴雨过程的验证情况。在分析天津市暴雨频次分布的基础上 ,根据天津市的暴雨特点和汛期排水运作规则 ,利用天津市内涝灾害仿真模型 ,对不同类型的降水过程进行了数值模拟 ,并对暴雨引起内涝灾害的风险进行了初步的量化评估。

河北保定气象站长序列气温资料缺测记录插补和非均一性订正

基于多源的气温月值资料,在数据整合和初步质量控制基础上,同时采用标准化序列法和多元线性回归法对河北保定气象站1913—2014年月平均气温、最高气温和最低气温资料进行了插补。通过交叉检验法分析发现,标准化序列法插补得到的气温序列效果较好,并且气候统计特征与同区域周边站的研究结果更具一致性。利用惩罚最大F检验(PMF)对插补后序列的均一性进行了检验,结果表明:通过插补得到的保定站百年气温月值序列的均一性相对较好,仅月平均最低气温序列存在2个显著间断点,分别由同类型仪器的更换和台站迁移导致,研究中采用分位数匹配(QM)对其进行了订正,建立了保定站百年气温月值序列。通过与邻近单站及我国中东部区域均一化百年气温序列的综合对比显示,本文建立的保定站百年气温月值序列与邻近单站的相关性基本达到0.8以上;从增暖趋势来看,保定站与中东部区域平均序列分别达0.121℃/10a、0.204℃/10a,基本在同一量级内:这一定程度上说明建立的保定站百年气温序列相对合理。

天津市区秋冬季大气气溶胶散射系数的变化特征

通过对天津市区2006年9月至2007年2月期间散射系数进行统计分析,得出天津市区秋冬季气溶胶散射系数特征:散射系数小时平均值变化范围在100～10000 Mm^(-1),日变化呈典型双峰形,峰值出现在早6时和晚22时,散射系数分别为508.5和431.4 Mm。冬季散射系数要高于秋季。雾日、霾日和晴天时的平均散射系数分别为588.8,403.7和172.5Mm,雾日的散射系数最大,晴天的散射系数最小。细粒子PM_(2.5)浓度日变化与散射系数日变化曲线非常接近,两者呈正相关,相关系数达到0.78。出现大风扬沙天气时散射系数变化剧烈,PM_(10)浓度出现高值,而散射系数却降低,扬沙天气导致空气中的大粒子浓度增加,当PM_(10)质量浓度表现为高值时,散射系数并没有表现为高值。

天津城区大雾过程近地面层特征研究

地面倒槽、华北地形槽和地面弱高压是天津冬季雾日多见的地面气压系统。为了解雾事件在上述三种天气系统下近地面层气象要素的演变规律,利用天津市250m气象铁塔梯度观测和常规气象观测资料,分别选取2002、2003和2004年相应气压场下的雾个例,比较分析了冬季雾天近地面层结构及低层水汽分布特征。结果表明:(1)三种天气系统条件下,均存在近地层逆位温层结和增湿现象,近地面40m以下高度为弱风。(2)地面倒槽形势下的平流雾过程中,逆温层结稳定且厚达千米,近地层呈多层逆温或弱逆位温层结;80m以上,雾前风力较强,雾中风力较弱;低空各层水汽显著上升时间提前于起雾时间约15h,且日夜增速持续均匀,雾中呈现出逆湿特征,雾顶超过250m。(3)华北地形槽和地面弱高压下的辐射雾过程中,日落后近地面浅薄逆温层结生成并于05时(北京时间,下同)左右达最强,日出后减弱,于11时左右消散;仅夜间近地层水汽显著增加,且塔层250m逆温强度达到3.0℃时才开始出现,距起雾时间约2～9h;雾形成后,逆温层底抬升,雾体中逐渐演变呈不稳定层结;雾中呈现下湿上干特征,雾厚分别为80m和60m左右。(4)华北地形槽和地面弱高压下的风廓线演变规律有显著差异,即前者80m以上6m.s-1左右南风和北风呈规律性日变化转换特征,而后者250m低层大气恒为弱风控制。

京津塘高速公路秋冬雾气象要素与环流特征

利用京津塘高速公路2007年10—12月沿路自动气象站风、温、湿及能见度连续观测资料,结合气象台站地面观测及NCEP再分析资料,分析了雾过程中的大尺度环流背景及气象要素分布特征。分析表明局地路段类型雾天气主要出现在上层为下沉气流同时地面为弱气压场的环流条件下;全路段类型雾过程主要出现在对流层低层弱西风槽前的暖平流区、地面冷锋前弱气压场中。2007年10—12月各月雾发生时近地面温度范围分别为9～13℃,4～7℃和-6～1℃;近地面相对湿度一般大于90%。相对湿度为85%～90%时,也有500～1000 m低能见度天气发生。雾发生时近地面风向不定,风速一般小于2 m·s^(-1);当风速大于5 m·s^(-1)时,雾存在的概率极低。文中还给出了各路段雾生消时间、持续时段及雾天气出现次序的一般特征。

海事气象保障服务现状及发展趋势

为进一步提高国内海事气象保障服务水平,使其能够在海运、港口管理和海上作业等方面起到更好的规避风险、提高效益的作用,通过深入调研,指出国内海事气象保障服务存在着精细化程度不够、缺乏深度开发和可视化服务产品,水文气象要素预报的概率形式制作和相应海事气象保障服务产品开发及应用方面存在严重不足等问题;分析国内外中尺度风浪数值预报模式的研发,概率形式天气预报结果的应用以及风险分析、风险决策理论和技术等方面的研究进展和发展趋势;提出中国近海气象保障服务的潜在需求,可为中国海事气象保障服务的升级换代提供一些参考思路。