惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系研究

利用广东省惠州市区2013-2016年逐日、逐时的环境和气象资料,研究了珠江三角洲(简称"珠三角")东侧惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系。结果表明:惠州市臭氧污染具有明显的月和季节变化特征,10月臭氧平均浓度最高,臭氧超标日和污染日主要出现在7-10月。惠州市臭氧浓度日变化呈单峰变化,06-08时最低,最大值出现在午后14-15时。臭氧浓度变化和气象条件关系密切,低浓度臭氧大多出现在气温较低、相对湿度和风速较大、云量较多伴有降水、日照时数较小的天气,臭氧浓度超标多出现在气温较高、相对湿度和风速较小、云量较少一般无降水、日照充足的天气。惠州市臭氧超标主要出现在地面和低空偏西风下,这可能与惠州市处于珠三角城市群下风向的区域污染输送有关。

惠州市应对超历史特大暴雨灾害气象服务的实践与思考

简要介绍了惠州市县气象部门应对超历史极端特大暴雨洪涝灾害气象服务的主要做法,并提出了建议。结果表明:(1)惠州市跨广东省—北和—东2大暴雨中心,省内多项暴雨历史极值出现在惠州,"18·8"惠东高潭24 h降雨量1 056.7 mm创我国大陆单站实测降水记录。(2)惠州市县气象部门充分利用气象现代化建设成果,充分发挥"政府主导、部门联动、全社会共同参与"气象灾害防御机制的作用,结合惠州实际建立了"省市县三级气象部门上下联动协调一致、地方部门应急联动高效并联合发布防御信息、利用自有和社会渠道广泛发布气象信息"的重大气象灾害服务机制,气象服务得到各界的充分肯定。(3)提升基层气象灾害防御能力还有待于做好短临监测预警、加强总结分析、加强气象科普宣传和多途径拓展气象信息传播渠道。

台风“巨爵”强度突变及惠州局地强降水成因分析

利用常规气象资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析2009年9月台风"巨爵"登陆前强度突变及惠州市局地强降水的成因。结果表明:高空辐散加强、西南季风加大、水平垂直切变减小和副热带高压减弱东退,是台风"巨爵"登陆前迅速加强的重要条件。台风登陆后,低层西南急流加强,为惠州强降水提供充足水汽,切变线、风速辐合是中尺度系统的触发机制,而地形抬升作用则有利于台风降水维持和雨强加大。

惠州市周围性面神经麻痹发病与气象条件的关系

根据惠州市第一人民医院、中心医院和第三医院2013—2016年逐日周围性面神经麻痹(BP)病例资料和惠州市气象站同期气象资料,采用相关分析研究了惠州市BP发病与气象条件的关系。结果表明:31~70岁是BP发病的高发期,男女发病总数没有显著性差异,但不同年龄段男女发病率有很大的差异。2013—2016年BP发病人数和发病日数呈增加的趋势,秋季受气压升高、气温日较差增大、风速增大等的影响,发病人数比其他季节显著增多。春季冷空气活动、夏季相对湿度增加、冬季海上暖湿气流影响也会诱发BP发病。

惠州市春季臭氧污染和气象条件的关系

利用广东省惠州市2013—2018年逐日、逐时的环境和气象资料,研究了惠州市春季(3—5月)臭氧污染天气特征,并对2013年3月5—9日的一次臭氧污染过程进行了分析。结果表明:(1)惠州市春季臭氧质量浓度和臭氧污染日2015年起呈上升趋势,O_3-8 h平均质量浓度为92.0μg/m^3,年平均出现日数为4 d。(2)春季臭氧污染日出现在天气晴朗干燥、气温较高、日照充足且云量较少的情况下,臭氧污染日偏西风出现频率为22.4%,与无污染日相比偏高了13.1%;东南风出现频率为39.6%,与无污染日相比基本一致。(3)2013年3月5—9日臭氧污染期间,冷空气影响后惠州市出现晴朗干燥天气,有利于臭氧生成;地面到850 hPa均吹偏西风,惠州处于珠三角东侧,吹偏西风时处于城市群下风向,存在区域污染输送的可能。

惠州市生态文明建设气象保障服务的探索和实践

从气象服务惠州“绿色化现代山水城市”和“国内一流城市”建设入手,介绍了惠州市如何利用技术优势和垂直管理体制优势,通过提升大气环境治理气象先导联动服务能力、提升生态旅游气象保障服务能力、发挥气象在生态文明建设中的法定职能作用等在生态文明建设气象保障服务开展的探索和实践。

初始场水汽通量在一次登陆台风降水模拟中的作用

用三维变分同化方法,通过同化加密地面观测资料和X波段雷达观测资料,研究初始场陆地侧水汽通量对台风“狮子山”登陆期间降水模拟效果的影响.结果表明,同化加密地面资料能够明显改进初始场陆地侧大气边界层的热动力场,通过减弱海-陆热力对比及陆地向登陆台风的大气边界层东北的水汽通量,改善登陆台风外围雨带影响下的沿岸陆地-海洋两侧地区降水的模拟效果. X波段雷达资料通过增强初始场中雷达探测范围内的低层大气水汽通量改善登陆台风外围雨带降水的模拟效果.

惠州市夏秋季臭氧污染特征和典型污染过程

利用广东省惠州市2013-2016年逐日和逐时的大气环境和气象观测资料,统计分析了惠州市夏秋季臭氧污染天气特征并分析了2013年7月12-13日臭氧污染过程。结果表明:(1)惠州市臭氧污染在一年四季均有出现,夏秋季(7-10月)年平均出现日数为12. 5d占年臭氧污染日的73. 5%,夏秋季臭氧污染日和臭氧中度污染日偏西风(WSW-W-WNW-NW)出现频率合计分别为44. 9%和74. 4%;气象条件分析表明惠州市夏秋季臭氧污染日大多出现在天气晴朗、日照充足、气温较高且为偏西风的天气下,夏秋季的天气气候特征使其成为臭氧污染的高发时段。(2)分析2013年7月12-13日惠州市臭氧中度污染过程发现,此次臭氧污染过程主要是受"苏力"外围下沉和偏西气流的共同影响,天气晴朗、日照充足、天气炎热非常有利于臭氧生成,地面和低空吹偏西风使惠州市处于珠三角城市群的下风向存在区域污染输送,同时垂直方向的下沉气流不利于污染物输送与扩散。

半个世纪来惠州气温的变化特征

利用广东省惠州市城市和乡村的气温资料,分析了半个世纪来惠州气温的变化特征和城市热岛效应对气温变化的影响。结果表明:(1)惠州城市年和四季平均气温都呈显著上升趋势,其中冬季增温最大,Mann-Kendall突变检验显示年和四季都存在增温性突变,t检验表明突变前后均值有显著性差异。(2)惠州城市年平均最高和最低气温呈非对称变化,最低气温的增温幅度大于最高气温,气温的日变化呈减小趋势;高温日数呈上升趋势,低温日数呈下降趋势。(3)城乡气温的对比分析表明惠州城市气温的变化不仅受到区域气候变化的影响,城市化、工业化和人类活动引起的城市热岛效应对其也有重要影响,城市热岛效应的增温贡献率为38.1%。

1961—2004年惠州城市与乡村气温变化的对比

根据惠州城市和乡村1961—2004年逐月平均气温资料,对比分析了全球变暖背景下惠州城市和乡村的气温变化。结果表明:城市和乡村年平均气温均表现为增加趋势,气候倾向率分别为0.21和0.13℃/10a,其中冬季变暖最明显。城市气温的增温率和增温幅度都高于乡村,城市化、工业化和人类活动引起的城市热岛效应对城市气温变化有重要影响,年和四季城市热岛效应的增温贡献率为28.9%～56.3%。1990年代中期开始的10a与前34a相比,城市年和四季热岛效应增温幅度平均为0.19～0.27℃,全球变暖效应增温幅度平均为0.17～0.73℃。城市热岛效应对1990年代城市气温突变有重要影响。

2010年冬末春初“回南天”环流背景场特征分析——以惠州市为例

利用NCEP/NCAR再分析资料和MICAPS实况数据,对广东惠州市2010年冬末春初的2次较严重的、持续时间较长的"回南天"天气过程进行总结分析。结果显示:发生"回南天"的前期一般出现较长时间的低温阴雨天气,使得地面及墙面等物体表面温度较低,空气湿度较大;"回南天"期间,500hPa北支系统偏北,冷空气难以南下,南支波动活跃,华南地区主要处于南支槽前,其前强盛的西南暖湿气流为"回南天"带来了充足的水汽条件,底层地面冷高压北收,西南低槽不断更替发展,华南地区主要处于地面低压槽前侧,且地面风速较小,对流层低层有较强的逆温层存在。

20132016年惠州市大气颗粒物质量浓度变化特征和典型污染过程分析

利用20132016年惠州市5个环保国控站的PM质量浓度和国家基本气象观测站的气象要素观测数据及NCEP/NCAR日平均再分析资料,统计分析了惠州市大气颗粒物质量浓度变化特征及其与气象条件的关系。结果表明:20132016年惠州市大气颗粒物质量浓度、污染日数和超标日数均呈明显下降趋势,2016年PM10年平均质量浓度已接近年平均质量浓度限值一级标准,PM2.5年平均质量浓度达到年平均质量浓度限值二级标准。大气颗粒物质量浓度冬季的最高、秋季的次之,非汛期的(10月次年3月)显著高于汛期的(49月)。PM2.5污染日均出现在非汛期,尤其是冬季的1和12月,大多出现在晴朗干燥的东北风天气下。分析惠州市20132016年间两次长时间大气颗粒物污染过程发现,这两次大气颗粒物污染过程出现在冷空气减弱、冷高压东移出海后或下一波冷空气来临前,但随着南下冷空气的到来,北风加大或带来明显降水,空气质量明显好转。

近40年来惠州市雷暴的气候统计特征

基于1967–2006年逐年雷暴资料,利用统计分析软件SPSS和Mann–Kendall突变检验方法,分析了近40 a来惠州市雷暴的气候统计特征。结果表明:惠州市属于雷暴多发区,近40 a来年均雷暴日为78.1 d,年际变化幅度较大;年雷暴日呈显著减少趋势,倾向率平均为﹣6.57 d/10a,20世纪80年代发生了减少性突变;各月都有可能发生雷暴,但主要发生在汛期(4–9月),约占全年的90.9﹪,其中夏季雷暴日(6–8月)约占全年55.8﹪,1、11和12月最少;雷暴初日一般出现在2月下旬至3月初,终日一般出现在10月中旬,年平均雷暴持续期为229.9 d。

惠州城区50年来雨日的气候统计和变化特征

利用统计软件SPSS,分析了1957～2006年惠州城区雨日和不同强度雨日的气候统计特征及其变化规律。结果表明:惠州城区50年来年平均雨日为142.1d,属于多雨日区,但年际变化较大;小雨日最多,中雨日次之,灾害性暴雨及以上量级降雨各月都有出现的可能,但主要出现在汛期。雨日月和季节变化明显,月变化呈6月为主峰,8月为次峰的双峰型分布。雨日平均每10年减少3.28d,主要表现为小雨日的减少,四季中秋季的减少最明显;年降雨量无明显线性增减趋势而年雨日呈线性减少趋势使雨日平均雨量呈上升趋势,降水呈集中的趋势;雨日的减少可能是受全球变暖引起的大气环流变化和城市发展带来的空气污染等多重因素造成的。

惠州高潭一次特大致洪暴雨过程分析

利用2013年8月16—17日CFSR的0.5°×0.5°网格资料以及自动监测站数据,分析了发生在惠州市惠东县高潭镇及其附近地区的特大致洪暴雨过程,结果得到:"尤特"登陆后残余环流长时间的少动维持,有利于西南(偏南)气流源源不断向高潭及其附近的暴雨区输送充沛的暖湿水汽;西南气流与偏南气流的交汇形成中尺度能量锋和露点锋,有利于暴雨的发生发展;强降水期间,高潭及其附近地区上空存在不稳定层结和较强的上升运动,以及低层辐合高层辐散的有利配置,另外,强降水区及其西侧的对流层中还存在着一个逆时针旋转的垂直风场;"U"型地形和喇叭口地形及近地面层的风场辐合,为白盆珠至高潭附近地区的暴雨起到非常重要的增幅作用。

前汛期惠州市强降水气候突变及其环流特征分析

惠州市地处气候年际变化显著的东亚季风区,近几十年来前汛期强降水事件频繁,尤其自20世纪90年代以来有很多暴雨灾害发生。为了客观地分析惠州前汛期强降水事件的异常情况,利用1967-2009年惠州市降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了前汛期惠州强降水的气候变化及其环流特征。结果表明:前汛期惠州市总降水量和暴雨量大,暴雨日数多;它们的年际变化一致,无明显趋势变化。但自1990年代中期至今,强降水异常有增多且强化的趋势。进一步对比惠州前汛期强降水异常事件突变前后的环流特征,强降水偏多(少)年,突变前后低纬地区均呈现偏南(东北)气流异常,而引起强降水偏多(少)年突变的环流形势差异,主要表现为突变后冷空气作用明显,低层北风分量增强;突变前后物理量的差异则主要表现为,突变后强降水偏多年高、低层散度梯度加大,垂直上升运动偏强,对流性不稳定加大,强降水偏少年上述物理量的变化相反;以上差异特征均导致突变后强降水偏多年更易引发或加剧强降水异常,强降水偏少年更不易于强降水的发生。

惠州城市热岛效应变化特征

基于惠州城市和乡村1962-2008年逐日定时和2005-2008年逐日逐时的气温资料,利用统计分析软件SPSS和突变检验方法Mann-Kendall统计分析了惠州城市热岛效应的变化特征及对城市气温变化的影响。结果表明:(1)惠州城市热岛强度具有明显的季节、月和日变化特征,无明显的周变化特征;上半年城市热岛强度明显低于下半年,四季中秋季最高、春季最低;日间一般为负值而夜间为正值,城市热岛强度最大出现在秋冬季节的夜间,最小出现在冬季的午间。(2)惠州年和四季平均城市热岛强度呈逐年显著上升的趋势,城市热岛效应对城市气温上升具有明显作用,城市热岛效应是城市年平均气温日较差呈下降趋势的一个重要原因。

惠州市近40年前汛期暴雨的气候特征分析

利用NCEP/NCAR日平均再分析资料,以及MICAPS实况数据,对1971—2010年间发生在惠州市的前汛期暴雨个例进行系统的统计分析,主要结论有:惠州市各地暴雨分布存在明显的时间和空间不均的特征,暴雨日数龙门最多,惠阳最少;各地区6月份的暴雨日数占前汛期总暴雨日数的比重均较大,约占总日数的50%;暴雨日数和总降雨量均存在较明显的年代际变化特征,且近年来各站前汛期暴雨日数和降雨量均呈大振幅变化趋势;对发生在惠州前汛期的典型暴雨过程可大致分为3类:锋面低槽型暴雨、暖区型暴雨和热带气旋引起的暴雨。

近43a惠州市强降水和洪涝的气候特征分析

利用惠州市4个观测站逐日的降水资料,统计分析了1967—2009年惠州市强降水和洪涝气候变化特征,并分析了省运会期间强降水出现概率。结果表明:(1)惠州市属于强降水较多区,但时空分布不均匀,强降水90%以上出现在汛期,北部山区多于中部和沿海地区。(2)惠州市年强降水日的年际变化较大且除北部山区外其余地区都呈增加趋势,全市平均年强降水日近10年与前33年相比增加了1.4 d。(3)惠州市洪涝出现频繁,43年来全市累计出现156次,前汛期北部山区为多发区,后汛期沿海地区为多发区。(4)全球变暖背景下惠州市强降水日和洪涝都呈增多趋势,这与全球、全国和广东省的变化趋势一致。(5)省运会期间正值惠州市主汛期,强降水天气出现频繁,每天都有出现的可能。