洞庭湖流域近54 a来冬季降水及其异常环流特征分析

基于洞庭湖流域96个气象站点1961~2015年逐月降水数据和美国NCEP/NCAR再分析数据,对洞庭湖流域近54 a来冬季降水的时空变化特征和典型冬涝、冬旱年的大气环流及水汽输送形势进行分析,并讨论逐年冬季降水与同期欧亚环流指数(EUCI)、可降水量和水汽通量散度的关系。结果表明:近54 a,流域冬季降水存在明显的年际和年代际变化特征,具体表现为20世纪60年代和70年代降水偏少,80年代降水开始增多,其后期至90年代中后期降水偏多明显,进入21世纪以来降水又呈波动减少的趋势。此外,流域冬季平均降水量和冬季降水标准差均呈现由南向北、由东向西递减的空间分布特征。从大气环流和水汽输送形势来看,典型冬涝年和冬旱年的空间分布大致相反,表明流域冬季异常降水是与大尺度环流形势的异常密切关联的。计算发现,逐年冬季可降水量、水汽通量散度和欧亚环流指数与流域冬季降水均具有较好的关系,相关系数分别达到0.43、-0.68、-0.53,通过0.01的信度检验。     

湖南长沙地区大气降水中稳定同位素特征变化

根据2010年1月~2011年2月长沙地区日降水中δD、δ18O资料,分析了该地区天气尺度下降水中δD、δ18O变化特征。结果表明:在天气尺度下长沙地区大气降水中δ18O与降水量、水汽压、温度及相对湿度之间存在显著的负相关关系,表明该地区降水中δ18O的变化具有显著的降水量效应、湿度效应及反温度效应。长沙地区的大气降水线为:δD=8.38δ18O+173〖WTBZ〗,该方程与GNIP（Globe Network of Isotopes in Precipitation）提供的长沙在月尺度下所得到的大气水线方程的斜率和截距相近,但斜率和截距都比GMWL(Globe Meteoric Water Line)偏大,说明该地区具有湿润多雨的气候特点。研究结果对揭示东亚季风区稳定同位素变化特征以及古气候的解释具有重要意义     

淡水养殖水体溶解氧含量诊断分析及浮头泛塘气象预报

通过实时监测荆州农试站养殖塘各种水质要素,结合2011~2012年养殖塘发生的25个鱼泛塘实例,探讨了养殖水体溶解氧含量与气象要素之间的联系。分析表明:养殖水体溶解氧含量与6 h变温、总辐射量、气压值正相关,与水温、空气相对湿度值负相关。从平时的调查记录来看,鱼泛塘事件主要发生在5~10月间,湿度大、气温低、气压下降、日照强度弱等都会引起溶解氧含量低,严重的会诱发鱼泛塘。根据25个鱼泛塘实例,结合气象要素的特点,提出了急剧降温降压型、寡照型、高温高热型3种鱼泛塘发生条件的概念模型,分别以实例进行了验证,并初步总结出根据气象要素观测资料进行浮头泛塘预报的方法和流程     

西南地区不同地形降水稳定同位素特征及其水汽来源

为阐明西南地区不同地形对于降水稳定同位素的影响以及各个水汽团在地理上的分界线,选取四川盆地、云贵高原、青藏高原东部及横断山脉3个地区共10个研究点作为本次研究的对象,分析了西南地区大气降水中δD、δ18O的时空变化特征,并初步建立了3个地区大气降水线,探讨了降水稳定同位素与温度、降水量及水汽来源之间的关系,并利用HYSPLIT4.9模型分析追踪冬夏半年降水事件的水汽来源及运移路径。结果表明：西南地区降水稳定同位素存在显著的高程效应;δ18O=-0.0028H-3.93,R=0.89,降水中δ18Ｏ和δＤ值表现出由四川盆地-云贵高原-青藏高原东部与横断山脉地区逐渐贫化的趋势,季节变化规律特征为冬半年整体偏重,而夏半年整体偏轻。同时西南地区除昆明与成都地区外,d值整体上表现出夏低冬高的特征,符合我国季风降水影响区域的特点。3处地区大气降水线（LMWL）与全球大气降水线（GMWL）相比,四川盆地、青藏高原东部及横断山脉地区斜率与截距明显偏小,而云贵高原斜率与截距偏大,其主要与水汽凝结时温度、蒸发条件、水汽来源以及输送方式有关。温度效应和降水量效应在不同地区主导性存在差异,四川盆地地区、云贵高原地区、青藏高原东部以及横断山脉地区整体上不存在温度效应,存在显著降水量效应。西南各地区主导型水汽团也存在差异性,通过对不同地区冬夏季风期间主导型水汽团初步分析,受单一性水汽团影响的区域主要分布于西南部与东北部,而受多种水汽团影响的区域主要分布于西北部与东南部;贵阳-安顺一线处于西太平洋水汽团与孟加拉湾水汽团交界处,成都-卧龙-黄龙一线处于西太平洋水汽团与西风带水汽团的交界处。 关键词： 大气降水;稳定同位素;水汽来源;不同地形;西南地区     

Combined temperature and water vapor effects on the lithium hydroxide-carbon dioxide reaction in underwater life support systems

Reaction of CO₂ with LiOH requires the presence of water in an amount sufficient to produce monohydrate thium hydroxide (LiOH · H₂O) prior to or simultaneously with the CO₂ reaction. For a given CO₂ content in the air stream at any given temperature, there is a corresponding humidity of the feed stream which results in maximum CO₂ absorption efficiency. Two commercially available LiOH granules with different porosities and water contents were studied. The combined effects of temperature and humidity on CO₂ absorption patterns and CO₂ absorption capacities were observed. Results showed that temperature and water content of the air stream did change the CO₂ absorption pattern and the CO₂ absorption capacity for LiOH absorbent.When the relative humidity in the air stream is below 14%, anhydrous LiOH has a higher CO₂ absorption capacity at higher temperatures. However, above 40% relative, lower temperatures are favored. Partially hydrated LiOH granules have a higher CO₂ absorptions capacity at lower temperatures at all relative humidities in the air stream except 14%.     

Radon and thoron progeny concentration variability in relation to meteorological conditions at Bucharest (Romania)

The paper presents results of natural radioactivity levels in the atmosphere obtained for a 5 years period (1994-1999) at the Bucharest Environmental Radioactivity Surveillance Station (BERSS). The variability of radon and thoron progeny activity concentrations is analysed in relation to the local dynamics of the meteorological parameters (wind speed, air temperature, air pressure, cloud cover, relative humidity). The radon and thoron progeny concentrations display a daily and seasonal variation, with the highest values in the early morning and the lowest values in the afternoon. The outdoor radon progeny concentrations show maximum values in autumn and minimum values in spring-summer. The outdoor thoron progeny concentrations display maximum values in autumn and minimum values in winter. Significant statistical correlations with the meteorological parameters were obtained. The study on the temporal variability of natural atmospheric radioactivity near Bucharest is a starting point for further assessment of the radiological consequences resulting from human activities.     

Diurnal variation of radon progeny

The diurnal variation of the gross alpha (alpha) radioactivity in the air near the ground and the gamma (gamma) radioactivity emitted from the ground have been monitored in North-eastern Greece. Meteorological information comprising air temperature and humidity has been simultaneously recorded. Over a period of the 24h of a typical day, the variation of alpha-radioactivity reaches a peak in the morning followed by a remarkable decrease, rising to a second peak in the afternoon. Furthermore, its significant dependence on the air temperature and humidity is confirmed, rising with an increase in humidity and decrease in temperature. The variation of the ground gamma-radioactivity follows that of the air alpha-radioactivity. A mathematical model has been developed to describe the diurnal variation of the alpha-radioactivity in the air near the ground in terms of the above meteorological variables and ground level gamma-radioactivity.     

太湖流域1954~2006年气候变化及其演变趋势

用Mann Kendall统计检验方法对太湖流域6个气象站点1954~2006年降水、气温、相对湿度、日照时数的变化趋势和时空特征进行了分析，结果表明：50余年来太湖流域降水量呈较弱的增加趋势，冬季和夏季降水增加显著；空间变化趋势表现为北部地区降水量呈下降趋势，东南部地区呈上升趋势。年平均相对湿度表现为微弱的下降趋势，M K倾斜度值为 -099%/10 a；春、秋季相对湿度都显著减小，而夏季减小幅度较弱，冬季减小现象不显著。年平均气温呈现明显上升趋势，并表现出最低气温比最高气温增高趋势显著的特点，冬、春季增温显著；空间分布变化趋势为以平湖和溧阳为中心的两个地区上升趋势最小，以上海为中心地区上升幅度较大。年日照时数的下降趋势幅度较大，以溧阳为中心的西部地区最为明显，四个季节日照时数都呈减少的趋势；空间分布变化趋势表现为全流域呈减少趋势，由西向东减少幅度依次减小。气候变暖，降水将进一步增加，必然导致径流也呈增加趋势，在一定程度上加大了太湖流域洪涝灾害发生的可能性。分析成果有助于进一步研究气候变化对太湖流域水资源和防洪安全的影响，也将为太湖流域未来气候变化情景的构建提供科学依据。     

重庆市主城区空气污染天气特征研究

利用2003～2008年重庆市主城区大气污染监测资料,分析了轻度污染以上天气的变化特征。结果表明重庆主城区的主要污染物为PM10,PM10浓度具有独特的“双峰双谷”日变化特征;污染天气具有明显的季节特征,主要污染期为秋末到初春;污染天气具有连续性特征,污染天气持续时间尺度主要集中在2～7 d;污染天气过程具有典型的大气环流和天气特征,本地地面天气类型主要以低压或均压场为主,中高纬度高空以纬向环流或西北气流为主,天气以阴天或阴晴相间为主;污染天气过程中本地气象要素变化呈现规律性,地面24 h气压变化总趋势为负变压,24 h变温为正变温,平均相对湿度维持在72%～85%,风速的变化趋势不大,基本维持在1～2 m/s,低层逆温明显。污染天气过程结束时气压明显回升,温度显著下降,相对湿度显著增加。     

青藏高原东南部及其邻近地区FY-2E卫星晴空大气可降水量评估

为了解青藏高原东南部及邻近地区FY-2E卫星大气可降水量(FY-2ETPW)的可靠性,利用2010~2012年探空计算值(RS TPW)对其进行对比分析。结果表明:青藏高原地区月平均FY-2ETPW除7月偏小外,其余月份都偏大,相对偏差仅有6月和7月在25%以内,其余月份都在50%以上,尤其是1月高达780.45%,FY-2ETPW与RS TPW之间为负相关系数,FY-2ETPW在青藏高原地区不可靠;低海拔地区,6月和7月平均FY-2ETPW偏小,其余月份都偏大,5~8月相对偏差不足4%,但1月相对偏差却高达105.84%;低海拔地区4~10月,FY-2E TPW与RS TPW相关系数大于0.5,FY-2ETPW订正模型估计标准误差为6.57mm,个别站点误差较大,还有待进一步的改进。     

基于植被状态指数的干旱化特征及气候驱动因素分析——以江苏省为例

干旱是危害最大的自然灾害之一,给农业生产及地区经济造成了巨大的损失。以AVHRR和MODIS遥感数据集所计算的植被状态指数(Vegetation Condition Index,VCI)为监测指标,研究江苏省干旱的时空变化特征,并结合江苏省气象站台1982~2010年的实测气象资料,分析降水量、气温、相对湿度和日照时数这四个气候因子的变化趋势及其对干旱化的影响,不仅能够定量地描述植被干旱的空间变化,还可以反映长期气候对其起到的正反作用。研究结果表明:江苏省近30年的年均VCI值呈上升趋势,区域整体旱情有所缓解;四个气候因子中,年均温度逐渐升高,年均降水量基本保持不变,年均相对湿度和日照时数则呈下降趋势,其中气温和相对湿度与VCI的相关性达极显著水平,是影响江苏省旱情的主要因素。     

长江三峡水库气候效应数值模拟

在地形坐标系中建立了一个三维静力平衡的大气-土壤耦合模式,模式详细考虑了复杂地形、植被和水面的热力、动力过程。与其它中、小尺度模式相比其独特之处是：此模式在地表与植被冠层建立的辐射平衡方程和能量平衡方程中,均详细地考虑了坡度、坡向的影响。观测表明,长江三峡江面水温的日变化小于3℃。长江三峡段水流湍急,江水上下交换十分剧烈,各处水深变化较大,使模拟江水的动力、热力过程变得十分困难。所以,在研究中忽略了江水温度的日变化,模式中作为动力、热力外强迫因子,水库建成后的改变仅为水面海拔高度的升高和水面区域的扩大,水面温度是常数。用此模式模拟研究长江三峡建成前后气象要素场的日变化过程,通过计算它们的差别来分析水库的小气候效应。结果表明风、温、湿气象要素场在方圆近10 km范围内均有不同程度的改变,但变化幅度不大。     

基于WRF三峡地区不同区域降水中下垫面效应数值试验研究

利用具有代表性的三峡地区区域性降水个例,基于WRF模式,在模式下垫面中加入长江水体以及修改局地地形,研究局地环流和气象要素对局地下垫面变化的响应。结果表明：加入长江水体后,不同区域性降水个例空间降水变化上,没有出现明显的降水变化区,表明长江水体对区域局地性降水影响较小;同时加入长江水体和修改地形高度后,空间上降水具有明显的变化,且与修改地形后的降水空间变化较一致,表明局地地形对区域降水空间变化具有重要影响;加入长江水体后,近地面2 m高度相对湿度变化上,不同区域性降水个例表现不一,总体上对局地相对湿度影响较小;近地面2 m温度、地表向上的水汽通量和地表向上的潜热通量均为增加,在局地地形的“喇叭口”效应作用下,长江水体拐弯处增加效应明显     

秦岭-淮河南北高温高湿天气时空演变分析

基于1960~2017年秦岭-淮河196个气象站点逐日最高温、最低温、相对湿度数据,以表观温度指数为基础,采用极点对称模态分解（ESMD）及专用气象要素空间插值软件ANUSPLIN,对秦岭-淮河南北高温高湿天气时空变化特征进行分析,进而利用小波相干方法探讨该区高温高湿天气与赤道东太平洋海温异常的多时间尺度响应关系。结果表明：(1) 以20世纪80年代中期及2010年为时间节点,秦岭-淮河以北及秦巴山区高温高湿天气日数呈“下降-缓慢上升-快速上升”阶段性变化特征,秦岭-淮河以南及淮河平原呈“下降-缓慢上升-下降”趋势;(2) 秦岭-淮河南北高温高湿天气呈“东多西少、南多北少”的空间分布特征,且影响范围向北扩大;(3)赤道东太平洋东部地区海温异常对秦岭-淮河南北各区高温高湿天气的影响比西部地区更显著且长时间周期尺度比短时间周期尺度更稳定。     

"Healthy" eye in office-like environments

Eye irritation symptoms, e.g. dry eyes, are common and abundant symptoms reported in office-like environments, e.g. aircraft cabins. To improve the understanding of indoor related eye symptomatology, relevant knowledge from the ophthalmological and indoor environmental science literature has been merged. A number of environmental (relative humidity, temperature, draft), occupational (e.g. visual display unit work), and individual (e.g. gender, use of cosmetics, and medication) risk factors have been identified, which are associated with alteration of the precorneal tear film (PTF); these factors may subsequently exacerbate development of eye irritation symptoms by desiccation. Low relative humidity including reduced atmospheric pressure further increases the water evaporation from an altered PTF; in addition, work with visual display units may destabilize the PTF by lower eye blink frequency and larger ocular surface. Results from epidemiological and clinical studies support that relative humidity >40% is beneficial for the PTF. Only few pollutants reach high enough indoor concentrations to cause sensory irritation of the eyes, while an altered PTF may exacerbate their sensory effect. Sustained low relative humidity causes impairment of the PTF, while its stability, including work performance, is retained by low gaze and intermittent breaks.     

Effects of environmental factors and species identity on oxygen and carbon isotope composition of teeth in recent small mammals of the Urals

The variation of carbon and oxygen isotope composition in the carbonate group of carbonated hydroxyapatite from the incisor teeth has been studies in six recent rodent species trapped in different latitudinal regions of the Urals. Specific features of variation in the carbon and oxygen isotope ratios are discussed in dependence of animal’s species identity, typical environment, mode of life, dietary features, and ambient air temperature.     

A radon and meteorological measurement network for the Alligator Rivers Region, Australia

The network described in this paper has been set up to provide detailed time-series data on concentrations of 222Rn in air at various locations within the Alligator Rivers Region, over a time frame of several years. These data will be important in assessing the effects of uranium mining operations on radon levels in the region, both in providing baseline and monitoring data and in calibrating and verifying predictive models. At present, three stations are operating in the region with a fourth being commissioned. Each station logs half hourly average radon concentrations and relevant meteorological data (wind speed, direction and variability, air pressure and temperature, relative humidity, soil temperature, rain and sunshine rates). It is intended to operate the four stations at selected locations for one- or two-year intervals, at the end of which three will be moved to new locations (one station at Mudginberri will be kept as a constant control station). Sites for which extensive datasets are currently available include: Jabiru Town, Jabiru East, Djarr Djarr, East Alligator Ranger Station and Nabarlek minesite. Illustrative data from these sites are presented.     

苏南地区连续霾及重度霾的边界层气候特征

利用无锡国家基本观测站1981~2011年地面观测资料及南京、上海和杭州3个探空站的温度廓线资料,对苏南地区连续霾和重度霾的地面形势和边界层气候特征进行了分析。结果表明：苏南地区霾日地面形势主要为均压区型、高压底部或入海高压后部型、冷锋前部型、低压倒槽型和鞍型场;根据地面形势场的变化,连续9 d以上霾分4种类型,这4种类型具有不同的边界层结构变化：Ⅰ型苏南地区受两次大陆高压系统的南压（冷空气的过境）,随后分别处于均压区中,该类型逆温层底较低,中层出现逆湿区;Ⅱ型苏南地区受大陆高压底部影响,随着冷空气的南下消退,大陆高压东移入海,苏南处于均压区中,该类型主要以等温层的形势出现,高湿区主要在底层;Ⅲ型随着长江中上游低压倒槽的发展,大陆高压入海后,苏南地区处于低压倒槽顶部,随着冷空气的南下,苏南地区先后受到均压区、高压底部影响,该类型总体逆温强度较弱,逆温层厚度较薄,低层高湿区贯穿于整个连续霾日过程;Ⅳ型主要受西太平洋暖高压、东北冷涡以及西伯利亚冷空气的共同作用,苏南地区随后处于冷锋前部,待冷空气过境后苏南又位于均压区中,该类型逆温强度较强,逆温层顶有逆湿区,逆温层高度越低,地面能见度越低,逆温层强度越强,地面能见度越低;重度霾出现的地面形势主要为均压区、冷锋前部和低压倒槽,重度霾大部分过程逆温层底在近地面,由于本地污染源的排放和外地污染源的侵入,加上逆温或等温层的存在,不利于污染物的扩散,以及底层大湿区,颗粒物的吸湿增长膨大,从而降低地面能见度,形成重度霾     

气候变化下汉江上游林地植被生态需水量的时空演变

研究气候变化下林地植被生态需水量的时空变化,对于保护涵养水源的林地植被系统,合理规划管理流域水资源有着重要作用。以汉江上游流域11个气象站点1971~2010年的气象资料为依据,采用结合[1]土壤含水量与植物类型修正蒸散发量得到植被生态需水量的方式,从时空角度定量研究了在生长季4~10月份流域林地植被生态需水量及其趋势性变化,并且分析了生态需水量对各气象因子变化的敏感性程度。结果表明:汉江上游流域林地植被多年平均生长季生态需水量为6.915 8×109 m3,整体上呈现非显著性增加趋势,在空间分布上具有明显的地带性特征。生态需水量对不同气象因子有不同程度的敏感性:最高温度水汽压太阳辐射风速最低温度,生态需水量对各气象因子敏感程度的地带性分布特征还与各区域的纬度、海拔、植被类型和下垫面情况有关。     

南昌市环境空气污染时空变化特征及影响因素研究

选取2014~2017年南昌市不同时间尺度AQI及主要空气污染物数据,利用GIS技术、神经网络分析、后向轨迹模型及地统计分析方法,分析了南昌市环境空气污染时空变化特征及影响因素。结果表明,南昌市近年来空气质量总体变化不大,空气质量等级以良为主,占全年比例为57%~61%。但首要污染物变化较大,即PM2.5比例显著下降,NO2和O3比例显著上升,PM10变化不大。南昌市空气污染季节变化显著,冬春季空气质量较差,以PM10、PM2.5污染为主,夏季空气质量最好,以O3污染为主。空气污染周变化以周末及周一污染较重、周四污染最轻,说明南昌市空气污染除了与群众出行习惯有关,还存在其他影响因素。南昌市空气质量日变化呈双峰型（9:00~11:00和20:00~22:00）,主要受上、下班高峰期带来的交通尾气影响。南昌市空气污染空间变化呈典型的“郊区-市区”分布,其中AQI、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO值均以市区较高、郊区较低,而O3的空间分布规律正好相反,这主要与城区NOx排放较多,O3易与其迅速反应而消耗有关。后向轨迹聚类分析结果表明,来自本地的短轨迹气团占比高,对PM2.5、PM10、NO2、O3的影响大。气象因素上,PM2.5、PM10、NO2受相对湿度影响较大,O3受温度影响较大。