利用微脉冲激光雷达分析上海地区一次灰霾过程

通过分析2008年6月至2009年5月期间浦东新区灰霾天气出现的特征,并以2008年12月19日至2008年12月21日一次典型的灰霾天气过程为例,利用激光雷达(Light laser detection and ranging,简称Lidar)数据资料反演得到气溶胶消光系数及其强度图和廓线图,结合地面气象数据和气溶胶观测资料,分析了此次灰霾天气形成的原因.一年的观测资料表明,上海地区冬季和春季易产生灰霾天气,冬季出现重度霾最多,秋季和夏季灰霾天气较少.较弱的太阳辐射以及静风、小风是导致灰霾天气发生的重要原因,且高湿度的霾天气对能见度影响更大.大气边界层(以下简称边界层)高度变化决定着灰霾天气发生的强度,当边界层高度在1km左右时,易发生轻微霾天气,当边界层高度降至600m左右时,易发生中度、重度霾天气,而太阳辐射强度变化决定着边界层高度的变化.轻微霾天气下,大气气溶胶垂直分布最强消光值约为0.15km-1,而重霾天气下可达0.30km-1以上.本次霾过程还受地面颗粒物排放的影响,主要是PM1和PM2.5,且在消光作用中散射性气溶胶的贡献大于吸收性气溶胶.轻微霾天气下PM2.5浓度为50μg·m-3,黑碳浓度为5000ng·m-3,浊度为200Mm-1,而重度霾时则分别达到200μg·m-3、24000ng·m-3和1400Mm-1.随着此次霾的出现,整层大气气溶胶光学厚度(AOD,550nm)不断增加,在重度霾时达到0.6左右,Angstrom指数在重度霾时显著降低,表明有大颗粒物导入,说明此次重度霾天气的发生还与气溶胶的输送有关.     

33年来中国铁路运输行业的大气污染物排放

铁路是中国重要的交通运输方式,但中国至今尚无铁路运输行业大气污染物排放的报道.根据中国铁路部门逐年统计数据,采用基于燃料消耗量的排放因子法,估算了1975～2007年中国铁路机车大气污染物排放量,并分析了大气污染物排放强度及其变化.结果表明,33年来中国铁路机车烟尘、SO2、CO和CnHm排放量逐年降低,分别由1975...     

三峡库区雷暴气候变化特征分析

利用长江三峡库区及其周边地区38个气象站1961～2001年的逐日雷暴资料,统计、分析了三峡库区雷暴日数及其初、终日的时空分布特征。结果表明：41年来,长江三峡库区年平均雷暴日数较多,一般为34～45 d,其中库区西北部和中南部为多雷区;年际变化大,最多年比最少年一般偏多27～61 d;整个库区年雷暴日数的变化均存在不同程度的减少趋势,气候倾向率为 1～7 d/10 a;雷暴出现的季节变化很明显,4～8月为多发时段;雷暴初日库区东部早于西部,终日东西段差别不大;雷暴持续期普遍在195～239 d之间,其中西部持续时间短,东部长;大部地区雷暴初日有推后的变化趋势,推迟速率约2～6 d/10 a;终日有提前的变化趋势,且提前速率为2～4 d/10 a;库区大部雷暴期呈缩短的变化趋势,缩短速率为2～8 d/10 a。     

东北强降水时空变化的特征和原因分析

利用东北地区近45 a(1961-2005年)4-9月逐日降水量资料计算了强降水集中度和集中期,分析了强降水集中度和集中期时空变化特征,讨论了影响强降水集中度和集中期的环流特征变化。结果发现,东北强降水集中度与强降水有很好的相关性,对于强降水有着很好的指示作用。从空间分布上看东北雨季强降水集中度由东向西趋于集中。从时间变化方面来看,1960年代中期到1980年代初,强降水集中度处于低值区,而在1991年之后东北地区强降水集中度大多处于高值区。强降水集中期仅在1970年代处于低值偏多的时期。对于东北不同区域大部分地区(除东北西北部外)在1990年代之后集中度都有所增加,集中度大值年出现的频率增加,而东北西北部的变化正好相反。东北地区强降水集中度偏高时,东北地区整层处于低压中心,在东北东部海面上有高压存在。东北地区存在着偏西气流和东南暖湿气流的交汇,在40～50°N纬度范围内高度场呈"+－+"波动。集中度偏高时东北东部地区有上升的垂直速度中心,并且上升速度随高度升高(300 hPa以下)而增强。东北地区水汽主要来源于鄂霍次克海冷湿空气。在东北地区存在着水汽通量散度的负距平中心,形成水汽异常辐合区,有利于强降水的出现。     

黑龙江省大气边界层不同高度风速变化

利用黑龙江省1961—2010 年哈尔滨、嫩江、齐齐哈尔、伊春4 个气象站探空和地面风速资料,分析了边界层内不同高度风速的气候学特征和时间变化趋势,获得以下结论:①黑龙江省边界层内不同高度年平均风速随高度增加而增大,10 m到300 m风速垂直递增率最大;风速在年内具有明显的季节性特征,各高度都是春季最大,近地面层冬季风速最小,其余高度夏季风速最小。②1961—2010 年,近地面10 m高度平均风速1970 年代最大,其后各年代风速逐渐减小,2000 年代风速最小;300、600、900 m高度,平均风速1980 年代最大,从1980 年代到2000 年代逐渐减小,300 m高度平均风速最小出现在1960 年代,600 m和900m最小出现在1970 年代。③1961—2010 年,近地面10 m高度平均风速呈明显减弱趋势,递减率为0.162 m/(s·10 a),递减趋势主要发生在1970 年代以后,但300、600 和900 m高度平均风速变化均不显著。④黑龙江省近地面风速变化趋势可能主要与观测环境改变和城市化等非自然因素影响有关,上层的风速变化则主要受大尺度大气环流变化的影响。     

气候工程对中国极端降雨强度的影响(2010-2099)

针对气候工程方法中争论最多的太阳辐射管理(Solar Radiation Management),基于BNU-ESM模式的气候工程(G4实验)和非气候工程(RCP4.5)两种情景,以2010-2099年日值降雨量数据的95%和99%分位数值作为强降雨和极端降雨事件的阈值。对超阈值取样(POT)的数据采用韦伯分布(Weibull)进行拟合,诊断10、20、50和100年一遇的强降雨和极端强降雨。结果表明:在两种情景下,强降雨和极端强降雨的强度随年遇型的增加而增强,并表现出东南高-西北低空间分异特征。气候工程整体上有助于中国地区强降雨和极端强降雨的增多,同时具有空间异质性,即表现出抑制部分地区的强降雨和极端强降雨的发生。     

“十四五”时期中国省级“双碳”目标评估和政策分析

本文简要回顾了中国“双碳”目标与政策现状,定量比较了各省份碳达峰时间、能源消费水平和节能降耗、森林碳汇等“十四五”考核指标,分析了中国各省份贯彻落实国家“双碳”“1+N”政策体系的相关规划政策措施,研究了不同省份的目标确定、政策增项和未来发展等问题,提出省级“十四五”“双碳”目标和考核指标的设定应更突出本地政策特色、更强化区域政策协同,根据碳排放态势的区域差异性、区域资源禀赋和产业分工等实际情况,强化“双碳”行动方案,做好目标和措施的上下衔接,并通过有效市场与有为政府共同建立健全激励约束机制,推进技术变革,确保各地“双碳”工作的循序渐进。     

福州城市热岛精细化时空结构特征研究

利用福州地区139个自动站2012—2020年逐时气温资料,对福州城市热岛时空结构进行研究并探讨其成因。结果表明,加密自动站清晰地展现了福州城市热岛的精细结构表现为“多中心”特征,即除了福州市中心城区的热岛主中心外,在闽清县城区和福清市城区还有两个副热岛中心,热岛强度在0.8 ℃～1.6 ℃之间。此外,除永泰及闽侯等山区呈负热岛外,大部地区呈正热岛。在城市热岛演变趋势上,福州郊区及山区大部呈减少趋势,呈增长趋势的区域仅分布在闽清、罗源沿海、永泰东部、中心城区、闽侯南部、福清北部、长乐南部、连江西部等地区,速率为每10 a 0 ℃~0.25 ℃。     

气候变化研究的中国知识贡献及其影响局限

气候变化知识的不断深化和积累是全球气候治理的基础。政府间气候变化专门委员会(IPCC)邀请全球有代表性的科学家,通过分析评估国际上正式发表的文献,提供关于全球气候变化科学进展的最新认识结论。本文基于文献计量学,通过统计中国在气候变化十大重要领域的科技成果产出量和影响力、中国政府和科学家对IPCC评估报告的参与以及中国大陆引文在IPCC第五次评估报告中的贡献,分析了中国对全球气候变化知识的贡献与局限。结果表明:近十年来,中国在气候变化大多数领域的科技成果产出量已居全球第二或第三位,但在海洋与气候变化、适应气候变化和全球气候治理领域的国际论文量明显落后;与美国和英国相比,中国气候变化科技成果的各类影响力指标明显偏低;中国对IPCC评估报告的参与度和影响力在不断提升,中国积极组织相关机构和专家参与IPCC评估工作,对全球气候治理起到了重要的科学支撑作用;但从IPCC第五次评估报告中国大陆引文的角度看,中国贡献仍整体偏弱,中国大陆引文的贡献呈领域分布不均衡,优势领域少,成果影响面窄的特点。与科学基础领域相比,中国在影响和适应、减缓和国际合作领域的科学贡献更弱,对全球视角关注不够,但中国大陆引文总体的国际科学合作活跃度较高。后巴黎时代,中国需要更加面向国家需求、气候公约和《巴黎协定》目标以及国际气候变化科技前沿,加强全球视野和原始创新,突出中国优势和特色,使气候变化的中国研究成果更多支撑全球气候治理进程的推进。     

1986~2015年中国东南沿海致灾气旋#br# 及其直接经济损失变化特征

将造成经济损失的热带气旋定义为致灾气旋。基于1986~2015年浙江、福建和广东省180个致灾气旋路径、灾情以及气象数据，研究致灾气旋发生的频次、经标准化处理的经济损失及风雨的时空变化特征。（1）1986~2015年东南沿海地区致灾气旋频数整体呈上升趋势。广东省致灾气旋发生频次最多，浙江省相对较小，但强度高于台风的致灾气旋发生频次增加显著。（2）浙江、福建和广东省致灾气旋造成的经济损失呈上升趋势，但占各省当年GDP的比重均有所减少，广东省比重下降最为显著；浙江省受致灾气旋经济影响最严重，损失较高的致灾气旋发生概率最大，福建省受致灾气旋影响相对较小。（3）降水量及风速是造成致灾气旋直接经济损失的重要因素，风速是影响广东省经济损失的主要因子，浙江省受降水量变化影响显著，而福建省受降水量及风速影响相对较小。浙江省东部和南部、福建省东北部以及广东省东部和西南部致灾气旋发生频次高，引起风速大、降水多，造成直接经济损失最严重。研究结果有利于深化对东南沿海地区热带气旋基本特征及损失的认识，为中国东南沿海热带气旋防灾减灾政策提供了参考。