基于GNSS/MET的宁夏大气水汽分布及其与降水关系研究

为科学合理开发宁夏空中水资源,提升人工增雨作业效率和水平,摸清宁夏空中水资源时空变化特征及水汽变化与降水的关系,利用2014年1月—2020年12月宁夏23个全球导航卫星系统大气探测(GNSS/MET)站、地面自动气象站及银川市和平凉市探空站气象资料,采用统计诊断和对比分析方法,检验评估了GNSS/MET资料在宁夏不同地区的适用性,分析了宁夏大气水汽含量的时空变化特征及其与降水的关系,建立了宁夏大气水汽含量人工增雨作业指标,并对不同降水强度下的降水转化率进行了初步分析。结果表明:(1)GNSS/MET资料和探空观测数据反演得出的大气水汽含量间的相关系数为0.80~0.92,两者之间的相关性随天气过程中降水量的增大呈减小趋势,GNSS/MET资料反演的大气水汽含量在宁夏具有较好的代表性和适用性。(2)受东亚夏季风年变化影响,宁夏整层大气水汽含量夏季的最大,秋春季的次之,冬季的最小;8月大气水汽含量最大,12月大气水汽含量最小。受季风边缘区位置年际波动、六盘山和贺兰山地形抬升作用影响,宁夏大气水汽含量月均值呈现出南部和北部地区的波动较大、中部地区的波动较小的显著特征。(3)宁夏1—12月适宜人工增雨作业的大气水汽含量指标分别为4.9~7.0 mm、7.6~10.0 mm、12.7~17.8 mm、16.6~19.1 mm、22.4~25.7 mm、28.0~32.7 mm、36.2~42.0 mm、34.9~44.0 mm、27.5~32.5 mm、19.2~21.0 mm、10.4~14.5 mm、5.0~8.8 mm。(4)受到纬度、六盘山地形及西南季风等影响,六盘山西侧及宁夏最东侧的盐池大气水汽降水转化率较高;与腾格里沙漠、毛乌素沙地等相邻的宁夏中部的西部地区和北部的东部地区可能受到沙尘等影响,大气水汽降水转化率低。

宁夏六盘山区地面雨滴谱特征统计分析

利用2020—2021年六盘山区58次降雨过程不同站点的雨滴谱数据,对层状云、对流云、积层混合云三类降雨的微物理参量、雨滴谱平均特征,以及Gamma分布参数等进行了分析。结果表明:(1)同一站点的各微物理参量以及特征直径均值表现为:对流云>积层混合云>层状云;在层状云和积层混合云中,平均直径Dave、众数直径Dmode表现为山腰大于山顶和山底,随着东、西坡两侧海拔高度的升高,其最大直径Dmax、质量加权平均直径Dm、雨强R、雷达反射率Z、液态含水量Q逐渐增大;(2)层状云和积层混合云小雨滴对雨强和数浓度的贡献均为最大,对流云小雨滴对数浓度贡献最大,而中等雨滴对雨强的贡献最大;(3)Gamma分布的参数N0(阶距参数)、μ(形状参数)、λ(斜率参数)随着海拔高度的升高而减小,μ-λ拟合曲线的斜率与降水类型密切相关;(4)山顶站点雨滴粒子数浓度Nw较山脚站点有所减小,而平均尺度Dm增大;(5)西北气流型的雨滴谱各特征直径参量及各微物理参量大于东高西低型和平直气流型。

宁夏中部夏季层状云特征参数与降水相关性研究

以宁夏中部2016年、2017年夏季8次层状云降水过程为例,基于FY-2G卫星反演的云特征参数和6个国家气象站的降水观测资料,根据云特征参数和降水强度分级方法,统计并分析层状云的结构特征参数与降水的相关性.结果表明,在降水背景下,平均云顶高度为4.0~5.3 km、云顶温度为-19.0~-12.0℃、过冷层厚度为2.0~2.8 km、云光学厚度为11.0~18.0、云粒子有效半径为8.2~11.8μm、云中液态水的质量含量为100~170 g/m^(2)、云黑体亮度温度为-18.0~-5.0℃;云特征参数的空间分布与累计降水量分布趋势相反,其分级自东南向西北递增;云顶高度、云顶温度、云光学厚度和云黑体亮度温度等对降水的响应较好;云特征参数在有降水情况下的频数分布较无降水情况下的更趋于向高等级集中;云特征参数分级较高的云系发生强降水的概率较大、发生弱降水的概率较小,云特征参数分级较低的云系发生强降水的概率较小、发生弱降水的概率较大.研究结果可为分析云降水的发展演变规律、识别人工影响天气的播云条件和效果等提供参考.

六盘山区冬季典型降水过程碘化银扩散研究

文章针对人工影响天气地面碘化银发生器作业技术研究需求,使用微波辐射计、激光云高仪等地面观测资料分析了六盘山冬季一次典型降水过程。结合观测数据,利用高斯点源扩散模型对位于六盘山顶部的地面碘化银发生器生成催化剂扩散范围进行了模拟。本次降水过程人工作业装置直接安装于降水云团中,温度在-13~-6℃,上空1 km处温度能达到-26℃;碘化银催化剂有效密度为10^(3)个/m^(3),水平扩散范围达到40 km,垂直扩散范围可达10 km;碘化银催化剂能够进入降水云团-25~-15℃作业窗口高度,并达到有效密度以上,为六盘山冬季地面碘化银发生器人工影响天气作业提供了技术支撑。

宁夏危化行业防雷安全存在问题和对策

防雷减灾是危险化学品生产经营单位安全生产工作的重要组成部分。从生产经营单位、雷电防护装置检测机构、气象主管机构三方面分析了危险化学领域防雷安全工作现状、存在问题及其成因,提出了解决对策:加强防雷安全顶层设计和实施、强化监管责任意识和执行能力、提升防雷主动服务意识和能力、加强雷电防护装置检测机构监管、开展危险化工重点领域分级管控工作。

2007—2020年宁夏地闪数据质量控制及时间特征分析

文章利用2007—2020年宁夏闪电定位监测数据,分析了雷电流强度绝对值10 kA以下小幅值、200 kA和300 kA以上大幅值地闪次数分布,提出剔除雷电流强度在6 kA以下和300 kA以上地闪数据作为数据质量控制方法;对比分析了质量控制前后雷电流强度统计特征变化;分析了2007—2020年宁夏地闪年度、季节、月度、日和24 h分布特征,为宁夏防雷减灾研究和工作提供参考。

六盘山区一次降水天气过程分析

基于六盘山区区域自动站和探空资料、ERA-Interim高时空分辨率的再分析资料以及Ka波段毫米波云雷达资料,采用天气特征分析、物理量诊断以及多资料融合分析方法,对六盘山区一次降水天气过程进行诊断分析。结果表明:该次降水过程是受“两槽一脊”的环流背景以及500 hPa短波槽和700 hPa切变的共同影响形成的稳定性层状云降水;六盘山区降水强盛阶段,水汽通量散度在六盘山系东坡存在低层辐合或弱辐散、高层辐散的动力场,区域平均水汽通量为2.50 g/(s·hPa·cm),水汽来源为孟加拉湾、南海;此次降水前后云层数呈双峰型,降水发生时,云系从多层云变为深厚的单层云,且在小时雨量最大值出现的前1 h,达最大云厚,降水过程结束前1 h,云系由单层云变为双层云,随着降水过程的结束,云系波动性消散;低云云厚的发展有利于促进降水过程的形成。

兰州市冬季空气污染对哮喘的影响

基于2014~2017年兰州市冬季空气污染物浓度数据、气象数据及3家三甲医院哮喘门诊资料,在控制长期趋势、节假日效应、星期几效应和气象要素等混杂因素的基础上,利用广义相加模型定量评价兰州市冬季大气污染物质量浓度变化对哮喘日就诊人次的影响。结果表明:SO_(2)累积滞后2 d、NO_(2)累积滞后5 d对哮喘门诊患者的影响最大,且浓度每增加10μg/m^(3),相对危险度分别增加4.1%和3.3%,且最敏感滞后时间下,污染物与哮喘患者的暴露-反应关系呈波动上升趋势。双污染模型中,SO_(2)对哮喘门诊发病总人次影响在0 d达到最大,哮喘发病增加3.9%,滞后时间提前,发病风险降低;NO_(2)哮喘发病增加4.6%,滞后时间不变,但发病风险升高。单污染模型中SO_(2)对女性和成年患病相对风险更高,NO_(2)对女性和儿童患病相对风险更高,双污染模型中SO_(2)和NO_(2)对女性和儿童的相对风险更高。

基于Python的闪电定位资料分析方法研究及应用

使用Python自带库和第三方Folium库、pandas库函数,分析了闪电定位资料的处理过程、计算函数、实现途径及数据处理的方法。并使用该方法分析了宁夏2019年雷电活动情况,编制了雷电监测年报。结果显示,使用Python能够快速方便的完成闪电数据的统计、分析和显示,为分析闪电定位监测数据应用提供了一种新方法。

一次降水天气过程云垂直结构特征及作业效果评估分析

基于2021年5月14—15日宁夏六盘山区降水天气过程中六盘山站及东、西坡代表站Ka波段毫米波云雷达资料、三维超声风速仪资料、MICAPS高空实况资料、区域自动站和平凉站探空资料,采用特征分析、物理量诊断以及多资料融合分析方法,对此次过程中六盘山区云垂直结构特征进行诊断分析,并对地面火箭、烟炉增雨作业进行效果评估分析。结果表明:各站在降水开始前,云体内回波强度较弱,气流有微弱的上升运动,速度谱宽值较小且分布较为集中;降水过程中,有一明显的0℃层亮带;降水结束时,云雷达各产品减弱,云系也逐渐消散,降水逐渐停止;此次降水天气过程中,六盘山站水汽和动力条件最为充沛,其次为东坡大湾站,西坡隆德站最弱;在地面火箭、烟炉增雨作业后1 h,云顶高度有抬升现象,云体内回波强度大值区的范围增大,具有一定的增雨效果。

基于Python的三维风场风玫瑰图绘制方法研究与应用

基于Python使用Windrose库,文章研究了一种近地层三维风场风速风向玫瑰图绘制方法,解决了直接使用Windrose库函数绘制出现统计结果显示错误的问题。结果表明:该方法能够方便、清晰地绘制风玫瑰图,为近地层三维风场研究提供一种新方法。

银川市日内温差与居民心血管病死亡人数的时间序列研究

目的探讨银川市日内温差(daily temperature range,DTR)与居民心血管病(cardiovascular disease,CVD)死亡的关系。方法收集2010年1月1日~2015年12月31日银川市居民死亡及气象资料,采用分布滞后非线性模型(distributed lag non-linear model,DLNM)分析DTR与CVD死亡的暴露-反应关系。结果 DTR与CVD死亡呈"J"型关系,以20℃为拐点,随着DTR的增大,死亡效应增加。全年中,极高DTR对CVD死亡效应持续2 d,滞后1 d时最大(RR=1.054,95%CI:1.006~1.104),男性和<65岁者更易受极高DTR影响。在温暖季节,极大DTR总效应在滞后2 d时最大(RR=1.105,95%CI:1.034~1.182),男性和各年龄人群均易受DTR影响。在寒冷季节,极高DTR只对<65岁者有危险效应(RR=1.144,95%CI:1.005~1.303)。结论银川市DTR的心血管病死亡效应呈非线性关系,且存在滞后效应。当DTR接近20℃时,心血管病死亡增加。男性和<65岁人群对极高DTR更敏感,应制定干预策略,有针对性的保护易感人群,以防止高DTR暴露的影响。