人工增雨（雪）效果评估方法探索

人工增雨（雪）常用的评估方法为统计检验和物理检验,统计检验需要大量试验样本,且随机化试验在我国难以实现,大量样本无从获得。物理检验目前主要是雷达观测演变状况和飞机直接观测云内微物理参数,由于技术和能力有限,这些方法都难以实现。为了在人工影响天气作业后尽快得出评估结果供政府及环境保护等部门参考,利用雨滴谱记录数据对一次人工增雪作业后的效果进行了评估,发现这些数据在没有常规降雪记录情况下具有一定的参考价值。从评估结果看,人工增雪作业后,降水强度有明显增大的趋势。     

三江源地区空中云水资源人工增雨潜力及其对生态环境影响评估

2011年中国气象局人工影响天气中心提出了CWR-PEP增雨潜力评估方法,文章应用该评估方法对2017～2019年青海省三江源地区人工增雨潜力作了评估,得出:2017～2019年青海省三江源地区人工增雨(雪)共增加降水62.18～93.26亿m~3。其中,飞机增雨作业增加降水51.00～76.51亿m~3,地面增雨作业增加降水11.18～16.75亿m~3,增雨(雪)作业补充了三江源地区水资源短缺,使扎陵湖和鄂陵湖水体面积增加,牧草覆盖度提高,江河源径流量增加。该方法对空中水资源科学合理开发提供了依据,对今后人工增雨潜力评估工作具有一定意义。     

海南州雷电天气分布特征与预警指标研究

本文利用闪电定位仪资料、海南多普勒雷达资料和MICAPS资料对海南地区雷电天气的时空分布特征进行分析，得出海南地区地闪主要发生在每年七八月份，共和地区是地闪的高发区(42%),贵德地区是地闪的低发区(9%)。利用雷达资料总结凝练雷电天气雷达产品的预警阈值得出：强度为35dBz的回波顶高大于等于7.6km、强度为45dBz的回波垂直累计液态水含量大于等于3kg/m²和回波强度为50dBz时垂直累计液态水含量大于等于3kg/m²指标预警效果相对较好。     

人工增雨指挥系统构建与研究

为增加有效降水,降低干旱和雾霾等环境污染的影响,保护生态环境安全,研制了以提高开发空中水资源能力为主要目的、基于GIS技术的人工增雨作业决策指挥系统,依托新一代多普勒天气雷达、Micaps数据资料和自动站数据库,应用Microsoft C#语言开发了增雨作业预警和指挥功能、指挥信息和作业信息收集互传功能、增雨效果评估功能、常规业务管理功能,构建了功能较为完善的业务系统。     

近六十年青海长江源区降水变化特征分析

综合线性趋势、Mann-Kendall检验、滑动标准差等方法,基于对1961—2020年长江源区的玉树、曲麻莱、清水河、五道梁、沱沱河5个气象台站降水资料,分析了长江源区降水量变化特征和不同量级降水对总降水的贡献。结果表明：(1)长江源区年降水量与平均降水日数分布呈由东向西逐渐减少的趋势;降水量、降水日数和降水强度均呈波动增加趋势。(2)M-K检验结果显示,长江源区降水量的突变时间在2007年;降水日数无明显突变现象;降水强度的突变时间在2001年。(3)季节降水百分率夏季最大,其次是秋季和春季,冬季最小。(4)降水百分率变率夏季最大,其次是秋季和春季,冬季最小;夏季降水相对变率最小,冬季最大,其次为秋季和春季。(5)降水量和降水日数贡献率而言,小雨(雪)最大,中雨(雪)次之,大雨(雪)以上量级最低,说明长江源区降水量及降水日数的变化主要是受小雨(雪)降水量级和日数的变化影响。     

青海省黑河上游地区1961～2019年降水量时空变化特征研究

利用1961～2019年黑河上游托勒、野牛沟和祁连气象站降水资料,采用线性趋势、M-K检验、Molet小波等对年、汛期和非汛期降水进行了时空变化特征分析研究.年、汛期和非汛期的降水量呈显著性增加趋势,但年、汛期降水量增加趋势更为显著,区域降水量变化趋势跟年、汛期和非汛期降水量一致;年代际变化中年和汛期的降水量年代值变化...     

玛纳斯河流域上游气候及径流变化特征分析

本文以我国西北干旱区玛纳斯河流域为例,研究玛纳斯河流域上游近50年径流与气候的变化趋势。根据玛纳斯河流域上游肯斯瓦特水文站(1959-2010年)和煤窑水文站(1980-2007年)系列径流量及气象资料,采用线性趋势、五年滑动平均以及Mann-Kendall检验方法,分析玛纳斯河流域上游气候及径流量多年变化特征。结果表明:1近50年玛纳斯河流域上游气温、降水量均呈现上升趋势,其中煤窑水文站增加趋势比较明显;2由于受气温和降水量增加趋势的影响,近50年玛纳斯河径流量也呈现出明显增加趋势;3径流量从1997年开始发生突变,在2002年达到显著性水平,即进入丰水期,表明近50年玛纳斯河流域气候呈现由冷干向暖湿转变。     

秦皇岛地区干旱趋势分析及人工增雨条件

通过分析秦皇岛地区水资源及人均占有率、气候干旱化之现状及秦皇岛地区降水的特点,发现秦皇岛降水有明显日变化特征（凌晨1～2时和傍晚17～18时降水量较大）。从化学制剂的选择、碘化银成核环境确定、积云增雨的高度判断三个方面提出了人工增雨作业条件,在作业实践中取得了良好效果。     

几种气象资料在人工增雨效果评估中的应用研究

为了在人工增雨作业后尽快地为地方政府和环保等有关部门提供作业效果评估报告,对本地新装激光雷达和雨滴谱实测资料等进行了应用分析。结果表明,激光雷达探测的云光学厚度实况资料与卫星反演资料差异不大,在作业指挥和较大范围增雨作业的效果评估中均可应用,高时间精度的雨滴谱资料用于人工增雨效果评估较为快捷、直观、方便。这两种新资料的应用可填补日常观测资料在缺测时的不足,其评估结果能及时为环保等部门治理污染提供参考。     

秦皇岛地区气候干旱与人工增雨的探索

气候分析表明:随着气候变化及环境城市化,秦皇岛市区域年平均气温指数呈上升趋势,特别是近10年出现了连续偏高的异常变化;年降水指数呈明显减小趋势,出现了连年干旱,高温少雨不仅使生态环境不断恶化,而且使农田干旱、水库蓄水严重不足,因此人工增雨变得更加迫切。目前,秦皇岛市人工增雨工作已进入常态化、业务化轨道。总结1999—2008年火箭人工增雨经验,人工增雨操作的技术关键:一是分析局地降水气候规律;二是利用碘化银进行人工增雨需要适当的温度条件,即所谓进行冷云催化。在增雨时应充分考虑这一物理机制,选择好合适的发射高度,把催化剂送到可催化的温度环境中,以保证作业成功率。     

乌兰县近35年气候变化及对生态环境的可能影响分析

利用乌兰气象观测站1981~2015年气温、降水资料,运用气候诊断分析方法,分析近35年来乌兰气温、降水变化特征。结果表明:1981~2015年间乌兰气温存在变暖趋势,年气候倾向率为0.363℃/10a;春、夏、秋、冬四个季节的气候倾向率为0.3℃/10a(秋季)~0.5℃/10a(春季)。春季增温最为明显,冬季和夏季增温较为明显,秋季增温较缓;年平均气温在1996~1997年间发生突变。年降水量主要集中在5~9月份,此时降水量(172.0mm)占年降水量(194.1mm)的88.61%,其余月份的降水量(22.1mm)仅占年降水量的11.39%。1982~1985年、1990~2003年出现降水连续偏少年份,2004~2012年为降水持续偏多年份。从20世纪80年代起,乌兰降水呈现出增多趋势,但突变检验表明:降水虽有增加趋势,但未发生突变性增加。平均气温的增加趋势,在一定程度上能够有效扩大农作物种植面积,延长农作物生长季节,增加农作物品种和产量,提高农作物品质,但也可能会增加干旱、洪涝、冰雹、雷电、雪灾等农牧业气象灾害出现机率。     

青海省兴海地区的降水分布格局及变化特征分析

降水作为高海拔气候敏感因子之一,其对植被生态分布格局和功能具有重要作用。因此,利用兴海地区1961～2015年实时降水观测资料,采用最小二乘法对该区降水量、降水日数和降水强度的年代际变化特征进行了分析探讨。结果表明,小雨降水日数呈下降趋势,气候倾向率为-0. 8d/10a,中雨和大到暴雨的降水日数呈增加趋势,气候倾向率分别为0. 19d/10a和0. 17d/10a,小雨和大到暴雨的降水强度呈增加趋势,而中雨降水强度呈下降趋势。另外,冬半年降水量呈增加趋势,气候倾向率为1. 1mm/10a;冬半年降水日数均呈减少趋势,气候倾向率为-0. 3d/10a,冬半年降水量和降水日数均未通过显著性检验。由此可见,兴海地区年降水量和降水日数变化并不明显。     

2015～2019年云南省城市空气质量特征及影响因素研究

利用2015～2019年云南省16个州市29188个空气质量日报数据进行数理统计,采用克里金插值法及Daniel趋势检验法分析AQI (空气质量指数)及主要污染物浓度的时空变化特征,探讨近5年云南省城市空气质量时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1) 2015～2019年云南省SO_2、PM_(2.5、)PM_(10)浓度呈下降趋势,NO_2浓度保持基本稳定,O_3浓度呈显著上升趋势,各年间空气质量综合指数值波动较小,且逐年改善。(2) 2019年O_3-8h作为超标污染物占比达57.52%。云南省PM_(2.5)年均值相对较高区域面积略有减少,O_3年均值相对较高区域面积显著增加。(3)云南省PM_(2.5)与PM_(10)月均值呈现冬春高夏秋低的变化规律,O_3月均值为春季单峰高值,SO_2月均值整体趋势平稳变化幅度不大。(4)云南省AQI值及平均能见度和平均降水量呈显著负相关(P0.01),AQI值与平均气温及平均风速不存在显著相关性。研究显示云南省空气质量优良逐年改善,污染类型由颗粒物污染转为以颗粒物和臭氧为特征的复合型污染。空气质量受气象条件影响,能源结构优化、污染物总量减排等措施对空气质量改善起到积极作用。     

水环境治理绩效评价指标构建与应用研究——以成都市为例

为探究城市水环境治理政策效果,基于水环境主题框架模型,从环境、社会、经济和管理4个层面构建水环境治理绩效评价指标体系。以目标渐进法、熵权法、雷达图法等为测度方法,测算2007～2016年成都市的水环境治理绩效指数。并利用Stata 11.0软件对成都市的水环境绩效与当地经济进行相关性分析及评价方法的主成分因子检验。研究显示:(1)成都市水环境绩效指数整体呈不断上升的趋势,验证了成都市水环境治理政策发挥出有效作用;(2)相关性检验证明,水环境绩效指数与经济水平呈显著正相关,突出水环境治理与经济发展相辅相成;(3)重视经济绩效和水生态环境保护的同时,也要提高社会绩效和健全管理机制,为经济可持续发展和城市生态文明建设提供质量保障。     

1961—2008年新疆阿克苏地区降水、温度变化特征

利用阿克苏地区5个气象站1961—2008年的降水和温度资料,对近50 a来该地区气候变化及其趋势进行了分析。各气象站年降水量变化趋势基本一致,总体上都呈增加趋势。除库车县气象站年平均温度呈降低趋势外,其余呈上升趋势。总体上,阿克苏地区年降水量和年平均温度均呈上升趋势。     

青海南部地区近57年降水变化及区域差异分析

利用青南地区1961～2017年14个气象站逐日降水量,采用线性趋势、M-K突变检验和Morlet小波分析等方法,研究了该地区近57年降水的变化特征以及地域性差异。结果表明:青南地区年降水量、降水强度呈现增加趋势,降水日数反呈减少趋势,尤其以较小强度降水日数减少趋势明显,21世纪以来的近10多年是降水量最充沛、强度最强的时期;降水变化呈现季节性差异,除夏、秋两季降水日数呈减少趋势外,其余各季降水指数均呈增加趋势且春季增幅最大;降水强值区位于澜沧江源区南部和黄河源区,弱值区位于长江源区北部;年降水量和降水强度的突变增加发生在本世纪初;三代表源区中长江源区降水条件最差,黄河源区居中,澜沧江源区最理想,但长江源区为降水量及降水强度增长速率最快的源区。     

济南夏季降水过程对大气污染物的影响

利用2016年6月—9月济南大气污染物连续监测数据和同期的降水数据,分析了夏季降水对大气污染物的清除效果。结果表明,降水对大气污染物的清除效率,最高的是PM_(10),PM_(2.5)、SO_2、NO_2次之,对O_3的清除效率最低。降水对颗粒物的清除效率高于对气态污染物的清除效率,两者的降水清除机制不同。降水量大于5 mm时,降水对污染物有一定的清除效果,且清除效果随雨量增大而增大。降水时长为10~15 h时,降水事件对大气污染物的清除效率最高。     

重庆荣昌大气污染物特征及气象条件分析

荣昌是重庆大气污染最为严重的城市,分析该区域大气污染特征对荣昌及周边区域大气污染机理研究具有重要意义。利用数理统计、相关性分析等方法对荣昌大气污染特征及其气象条件进行了分析,结果表明：(1)荣昌首要污染物为PM2.5(65.6%),主要出现在冬半年(11～2月),其污染状况呈逐年减弱趋势,其次为O3(30.8%),主要出现在夏半年(5～8月),其污染状况呈逐年增加趋势。(2)在水平风力为1级(0.3～1.5 m/s),降水量≤0.5 mm,日最高气温为10～15℃,相对湿度为70%～80%的条件下易发生PM_2.5污染事件。在水平风力为2级(1.6～3.3 m/s),降水量≤2.0 mm,日最高气温≥30℃,相对湿度为60%～70%条件下易发生O₃污染事件。研究显示荣昌空气质量状况逐年改善,污染类型由颗粒物污染逐渐向光化学污染转变,同时在特定气象条件下更易发生大气污染事件,研究为荣昌及周边区域大气污染防治提供了参考。     

近57年格尔木市气候变化特征

利用格尔木市气象台观测站1961—2017年年平均气温、最高气温、最低气温及降水资料,采用气候倾向率的方法及Mann-Kendall突变检验,分析格尔木市近57a气候变化趋势及突变年份。结果表明:近57a来,格尔木市年平均气温、最高气温和最低气温均呈极显著的增温趋势,最低气温增温最明显,冬季增温对年平均气温增高贡献率最大。年代际变化中最低温度是历史温度升温最快的一项。最高温度在1996年发生了明显的突变。近57a的年降水量呈增加趋势,气候倾向率为2.2mm/10a。季节变化中冬季降水量增加显著。年代际中表现为21世纪降水量增加最明显。降水日数呈弱增加趋势,冬夏比春秋增加略多,夏半年和冬半年气候倾向率均为0.6d/10a,说明57a来降水日数无论冬半年还是夏半年变化一致,且变幅较小。     

柴达木盆地东西部气候差异分析

利用1961—2015年青海省柴达木盆地东部(德令哈、天峻、都兰和茶卡)和西部(茫崖、冷湖、大柴旦、小灶火、格尔木和诺木洪) 10个气象站温度、降水月资料,采用线性趋势法对柴达木盆地东西部的气候变化差异进行分析。结果表明:①55年来柴达木盆地东西部平均气温、最高气温和最低气温总体均为增加趋势,西部上升较东部明显;东西部年和四季最低气温的增温率大于最高气温的增温率,存在着非对称性变化;东西部气温日较差均为减小趋势。20世纪90年代到21世纪00年代平均气温、最高气温和最低气温增加幅度最大,西部的增加幅度明显大于东部,气温日较差相反。②55年来柴达木盆地东西部降水量和降水日数总体均为增加趋势,东部降水量增加明显而西部不明显;东西部降水日数变化趋势均不明显。③平均气温、最高气温、最低气温、降水量东西部差值均表现为明显的增大趋势,气温日较差和降水日数东西部差值变化不明显。