1960~2012年长江三角洲地区雾日与霾日的气候特征及其影响因素

利用1960~2012年长江三角洲地区气象观测资料,对长江三角洲区域雾和霾的时空分布及其影响因素进行了分析.结果表明:长江三角洲地区雾、霾分布不均匀,雾日大值区主要分布在江苏省盐城中部沿海地区、安徽省黄山地区、浙江东部沿海地区,霾日大值区主要分布在以南京、杭州、合肥、衢州为中心的周边城市.时间变化上,城市化水平高的大城市年雾日数在20世纪80年代之前呈增加趋势,之后呈减少趋势;城市化水平低的小城市年雾日数也呈先升后降的趋势,但下降时间滞后于大城市.大城市雾日月平均分布冬季最多,春秋季次之,夏季最少,小城市雾日月平均分布呈双峰型特征,即春季和冬季较多.大城市和小城市年平均霾日数一直呈增加趋势且20世纪90年代之后差距变大.区域气候变化和城市化导致的温度上升,空气污染加剧导致的气溶胶增加,是造成长江三角洲雾日、霾日不同变化特征的原因,但它们之间的相互作用效应复杂,值得深入研究.     

淮河下游连续雾-霾及转换成因分析

利用边界层探空资料、地面气象要素及污染物资料,研究了2012年6月中上旬淮河下游一次连续多日大范围雾-霾天气的雾-霾转换过程及成因.结果表明:近地面静小风为雾-霾长时间维持提供良好动力条件,边界层中低层维持的近中性层结或逆温层结创造良好热力条件,秸秆燃烧提供凝结核条件;雾和霾过程中风速下降伴随着能见度降低,风速增大则伴随着能见度升高.中度以上霾的形成和发展都伴随着空气比湿增大,霾向雾转换过程中比湿下降.比湿越大雾-霾持续时间越长,雾前比湿越高雾中最低能见度越低.能见度与SO2浓度呈正相关( Pearson相关系数为0.42)、与PM2.5和PM10浓度呈反相关(Pearson相关系数分别为-0.49和-0.56);雾-霾过程中上风向SO2、NO2浓度高于下风向2倍左右,下风向NO和PM10浓度高于上风向1.5倍左右,出现污染物转化.     

基于卫星遥感与气象站点数据的水稻高温热害监测和评估模型的改进

水稻是我国的三大粮食作物之一,对我国的粮食安全至关重要。随着近年来气候变暖愈演愈烈,水稻高温热害的发生也更加频繁,水稻高温热害已成为重大农业气象灾害。加强高温热害监测和预警技术研究已迫在眉睫。为此基于卫星遥感与气象站点数据建立了水稻高温热害监测和评估模型,模型可在全研究区域范围内,选择水稻生长季内的任意时段,对这时段内正处于抽穗开花期水稻的高温受害情况进行监测和评估。随着研究的深入,对上述模型进行如下的完善:(1)加入新的数据源提高气温反演的精度;(2)在监测和评估结果图像中增加水稻高温热害不同等级发生次数统计结果。     

长江三角洲地区四季变化特征及城市化影响研究

基于1961～2017年长江三角洲地区(以下简称长三角)112个气象站点逐日气温数据和1981～2015年各气象站点周边10 km范围内建设用地面积变化资料,利用线性趋势、Mann-Kendall突变检验、相关性和显著性检验等气候统计方法,分析了长三角四季开始日期、四季长度变化特征及其受城市化的影响.结果 表明:过去57年间,长三角入春和入夏日期分别以2.1和1.7 d/10a的趋势显著提早,入秋和入冬日期分别以2.0和1.3 d/10a的趋势显著推迟,并在几乎所有地区都呈提早或推迟趋势.长三角区域平均夏季长度以3.6d/10a的趋势显著延长,冬季长度以3.5d/10a的趋势显著缩短,且在长三角绝大部分地区都显著;春、秋季长度变化不显著.四季开始日期大多在20世纪90年代中后期发生显著突变.区域内城市建设用地的增长与四季变化具有较好的对应关系.城市化进程引起的建设用地增长,导致了下垫面地表物理属性的改变和地表能量平衡变化,促进四季增温并使春夏季提早、秋冬季推迟和夏季长度的增加、冬季长度的缩短.     

城市高温热浪调控机制模拟研究

在全球气候变暖和城市化加速发展的共同影响下,高温热浪事件频繁发生、日趋严重。为了分析屋顶亮化、城市绿化和地表增湿在调节城市热力环境、缓解城市高温灾害中的作用,本文选择了2013年8月的高温天气过程,利用耦合了城市冠层模式的WRF模拟系统,采用屋顶亮化、屋顶绿化和地表增湿3种不同的调控方案模拟分析其对城市热环境、湿度和近地面热量通量的影响,及其不同的降温效果和影响时段。研究发现:(1)3种调控方案通过改变城市地区的辐射过程或者能量平衡过程,降低白天尤其是正午时分的近地面气温,可有效的减缓夏季城市地区的高温热浪。(2)采用地表增湿方案,当城市街道表面含水层厚度从0mm增加到3mm时,潜热通量迅速增加,感热通量迅速减少,降温迅速。这说明在白天用较少水量多次对城市街道增湿,是一种显著降温的有效方法。     

连云港酸雨变化特征及其影响因子分析

利用连云港酸雨观测资料和颗粒物浓度数据,分析了2008—2016年该地区酸雨的变化特征,同时讨论了酸雨发生前污染物浓度及其源地分布特点。结果表明:(1)统计时段内,连云港南、北部年均酸雨日数分别为33.2、21.3d;酸雨的年均pH分别为4.35和4.46,均达到强酸雨等级;8—9月酸雨日数最多,1月最少,但冬季酸雨频率较高。(2)连云港南、北部酸雨发生前平均连续无降水日数分别为2.8、4.0d,且连续性降水的酸雨酸性并不会因为前一天有降水而明显减弱。(3)酸雨开始前,南部地区大气中SO2平均质量浓度达27.6μg/m3,为北部地区的两倍。基于拉格朗日混合单粒子轨迹(HYSPLIT)模式的后向轨迹聚类分析表明,西北和偏南两种路径在连云港南、北两地强酸雨发生前气团轨迹中占比较大,均达60%以上,其源地分别对应华北和长三角两个工业集中、SO2等污染物排放高的地区。     

东北冷涡下两次雷电过程特性对比分析

利用卫星、闪电和电场等资料对2009年6月江苏的两次受东北冷涡影响所致的雷电过程进行对比分析,探讨了发生雷电过程的天气形势和卫星产品等对强对流天气的指示作用,初步得出了同一环流背景下的两次雷电过程的特征:两次雷电过程都具备了较好的不稳定条件,但由于能量分布的差异,过程影响范围有所不同;5日雷电过程伴随冰雹,其正闪比明显高于只有闪电发生的21日;相当黑体亮度温度高低预示着对流活动活跃程度,大部分闪电分布在云顶温度低值区,或者温度梯度较大的对流旺盛区域;两次过程电场快变抖动都提前于地闪发生。     

春节燃放烟花爆竹对南京气溶胶细粒子的影响

根据南京城区草场门与远郊固城湖大气观测点PM2.5质量浓度及组分监测结果,分析了2012年春节期间烟花爆竹燃放对城市气溶胶细粒子的影响。结果表明,春节除夕和初五烟花爆竹集中燃放时段,草场门观测点PM10和PM2.5均出现同步异常突升,且细颗粒物占比较大,PM2.5最大峰值同比远郊固城湖观测点分别高出2.79倍和6.02倍;PM2.5各化学组分中,城区草场门观测点水溶性离子K^＋、Cl^-和SO4^2＋以及微量元素K、Al、Mg、Fe、Ba等值同比远郊固城湖明显偏高,春节烟花爆竹燃放对南京城区空气质量影响显著。     

常州市酸雨概况分析

采用数理统计和对比分析的方法,研究了常州市近14年来的酸雨情况。结果表明,常州市出现酸雨的频率达37．8％,明显高于全省平均水平,是全省酸雨较重的区域之一。同时,年、月、旬、日的pH平均值随时间的分布具有明显的周期性。造成的原因主要是降水酸化,应当引起社会各界的高度重视。