湖北省2009年冬末连阴雨过程特点及影响分析

2009年冬末湖北省出现了历史少见的长达13～19 d的连阴雨天气过程,通过实时监测数据与历史同期比较以及连阴雨极端天气气候事件指标监测,结合影响和灾情资料以及有关行业标准,对这次过程的天气气候特点、发生程度、成因和影响进行初步分析。结果表明：（1）此次连阴雨过程具有出现时间早、持续时间长、雨量大、气温低、寡照的特点,并伴有雷暴、冰雹、冻雨及雨凇等灾害,江汉平原中南部和鄂东连阴雨过程达到极端气候事件标准;（2）连阴雨过程主要是由东亚地区大气环流出现了异常变化或调整引起的;（3）连阴雨对农业、居民生活、交通、商业等产生较严重影响,并诱发局部地区的地质灾害,灾害后续效应在农业病害发生发展上已经显现。     

气象专家警告今年灾害性天气可能增多

日前召开的中国气象局新闻发布会对2005年气候趋势进行了预测，预计今年的灾害性天气有可能增多；而美国航空航天局科学家日前预测，2005年有可能成为自1861年有气象观测记录以来最热的一年。2005年真的会是这么不正常的一年吗?     

近53年宜昌市霾的演变特征及气象因子诊断

利用1955～2007年宜昌地面观测站相对湿度、能见度资料,2001～2007年08时高空探测规定层气温资料,在对霾记录进行订正处理的基础上,研究了霾天气的气候特征以及霾与地面风向风速、地面气压场、地面气温、连续不降水日数以及高空逆温层、等温层的关系。结果表明,宜昌霾天气从70年代中后期开始迅速增加,从80年代至今每年的霾日数基本在125 d以上;冬季和初春是宜昌霾天气多发的季节,尤其是1、12月几乎有一半的时间会出现霾;5～9月降水季节由于雨水的冲刷作用,宜昌霾天气出现的较少;气压场的减弱、地面气温的增加等气象因子有利于霾天气的出现;连续无降水日数比较多的月份,对应地该月的霾日一般也比较多。同时,研究也初步揭示了近些年宜昌霾日增多除了与城市工业快速发展、生态环境遭到破坏,从而使滞留在空气中的污染物增多有关外,还与宜昌静风多、风速小,低空常存在逆温层、等温层的气候特点,以及宜昌的盛行风方向多化工企业这些因素有关.     

全球气候公共物品供给的融资机制与中国角色

气候融资问题最早源于全球环境合作,随着气候治理与全球经济、贸易和可持续发展等领域的协同演化发展,这一概念的内涵不断得到丰富,包括了来自发达国家的公共资金资源如何用于支持全球提供气候公共物品;如何管理和调控全球的金融市场和机构,为气候目标的实现提供更多的资金;以及政策、市场与机构如何应对包括气候变迁、极端天气、能源转型、碳价格在内的相关风险三个方面的内涵。本文系统回顾了全球气候融资的发展历程,概括出它在演化过程中表现的三个阶段:由碳融资到气候融资过渡、由公共部门向私人部门转移、气候风险主流化提速与气候融资体系面临重构。通过梳理最新的与气候资金相关的法律文件、信息通报、文献资料和智库报告,可以发现目前全球气候融资格局具有如下局限:(1)全球气候公共物品供给尚未形成一体化机制;(2)各种资金机制之间的低协同性降低了气候公共物品的供给效率;(3)新旧多边发展机构缺乏协同机制与模式创新。本文进一步考虑美国"去气候化"策略对全球气候融资的影响,表明美国政府的退出策略加深了各界对巴黎目标的担忧,气候融资领导力由此进入更迭期。另外,化石能源投资短期内有反弹迹象,但向新能源转型的全球趋势尚未受到明显冲击。最后,本文提出了中国在未来全球气候公共物品供给中角色定位及政策建议,包括推动建立一体化的全球气候公共物品供给机制、完善新兴多边机构在应对气候变化中的作用路径与方式创新以及以气候变化的南南合作为契机,加强我国气候融资软实力等。     

武汉地区夏季和秋冬季大气污染的天气概念模型

利用2013～2019年武汉市生态环境局监测数据、L波段雷达探空资料、NCEP/NCAR逐日再分析资料,对夏季和秋冬季武汉地区污染日的大气污染特征、边界层结构、环流形势、物理量场进行研究,建立了武汉地区大气污染的天气概念模型.主要结论如下:(1)武汉市空气质量具有季节性变化特征,大气污染程度四季分布表现为冬＞秋＞春＞夏.夏季首要污染物是臭氧,冬季首要污染物是PM2.5.(2)比较挑选出的夏季清洁日和污染日的气象要素特征,污染日逆温的平均强度约为清洁日的一倍,逆温底高一般在600 m以下,空气质量一般为轻度-中度污染;静风频率(37.1％)明显高于清洁日的静风频率(2.9％);污染日平均风速小(0.8 m/s),边界层内相对湿度较低.同样比较秋冬季两类天气的气象要素特征,污染日逆温底高低、厚度小,不及清洁日的一半,不利于污染物的扩散,易出现重度污染天气.静风频率(20％)高于清洁日的静风频率(7.5％),风速小(1.6 m/s),污染日边界层内呈明显上千下湿的格局.(3)建立了夏季大气污染的天气概念模型,污染日副高偏弱位置偏东,长江流域易少雨干旱;地面我国东部大范围地区处于均压场中,武汉地区为偏东北异常小风,不利于大气污染物的扩散.(4)建立了秋冬季大气污染的天气概念模型,长江流域环流平直少波动,配合地面弱低压的天气形势和较强的逆温使得大气污染物聚集在近地面.蒙古冷高压强度偏弱,使得入侵我国的冷空气强度偏弱;武汉地区为偏北小风,对雾霾的移除和稀释扩散作用差.该研究结论可供大气污染预测预警研究和环境管理部门大气污染的联防联控参考.     

湖北省近年11次典型霾过程的气象要素和大气环流特征分析

利用湖北省85个气象台站2004~2013年逐日能见度资料,结合站点比例和持续天数,确定冬季典型霾过程。利用地面气象要素资料和美国国家环境预测中心及国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料数据,采用合成、相关和t检验方法,分析了霾过程发生时的气象要素和对流层中低层大气环流特征。结果表明,地面气象要素中相对湿度和最高气温与霾现象关联最佳;东亚大陆海平面气压降低、季节性北风的减弱和中国东部500hPa的高压异常等因子为霾过程的维持提供了气象条件。线性回归结果表明,地面气象要素和大气环流对霾天气都具有重要的影响。典型霾过程超过3/4的方差可以由这两种气象条件解释。     

恩施自治州气候资源分析及旅游适宜性区划

利用恩施自治州9个国家气象观测站点历年常规气象资料,采用常规统计分析方法,对恩施州旅游气候资源特点进行了分析。采用人体舒适度指数的方法,计算了各站、各主要旅游景点逐日、月舒适度指数,并以此为依据对恩施州旅游气候资源进行了评价和旅游适宜性区划。结果表明:恩施州可划分为低山、中山、高山、迎风坡山地及沿江河谷5类自然气候区,旅游气候资源具有适宜旅游的天气多、特殊气候条件下自然景观独具特色、垂直地域差异下局地小气候明显、特殊地貌环境下旅游气象灾害发生几率差异大等特点。根据适游月份,恩施州旅游气候区域可划分为春秋舒适型、夏季避暑型、冬季避寒型3型,根据各地最佳旅游时段出现时间及长度,每型又可分为二个亚型。不同类型气候区域最佳旅游时段差异较大,大部地区春秋温暖舒适,是旅游的黄金季节。夏季各地都适宜开展旅游,但不同气候区域,适宜旅游时段长度有所不同,且夏季是灾害天气多发时段,需要避防不利天气危害,有选择的开展旅游活动;冬季是旅游淡季,仅在低山及沿江河谷带等低海拔地区相对适宜。综合上述分析,恩施州旅游气候资源具有旅游期长、适宜旅游区广的特点,是开展生态游较佳的旅游目的地。     

一种新的汛期降水集中期划分方法

汛期降水集中期是近期气象学者提出的表征汛期气候的一种新的特征量,它在气候研究中体现了较好的灵活性、客观性,通过对其分析,可为汛期气候的诊断和预测提供依据。但现在普遍使用的降水集中期在计算方法和时间长度上存在缺陷,特别是运用到时间跨度较长时段的气候分析时,特征量表征作用就有所缺失,而且计算方法较为复杂。为更好地使用降水集中期这一特征量,提出了以15天作为时长,用滑动统计来划定汛期降水集中期的新方法,并运用统计方法、天气气候学方法进行了论证,同时在长江下游主雨季降水集中期分析和金华地区汛期分析两个实例中进行了应用检验。结果表明,汛期降水集中期新方法划定的特征量与汛期降水总量存在时间上的相对独立性和总趋势上的显著相关性,且在汛期气候极端灾害事件上有较强的描述能力。因此认为,15天滑动统计新方法划定的汛期降水集中期使用便捷,天气气候意义明确,在实际应用中更为客观有效。     

长江三峡库区和上游气候变化特点及其影响

利用1961～2010年逐日气温、降水等气象观测资料分析三峡库区和长江流域等地区气象要素的气候长期变化趋势,并利用监测资料和数值模拟试验初步分析了水库蓄水后对三峡库区附近局地的天气气候的可能影响。结果表明:近50 a来三峡库区平均气温呈现上升趋势,降水量具有年代际变化特征,21世纪以来库区降水转为少雨期;气温和降水的变化都与长江上游乃至整个长江流域的变化趋势基本一致。水库蓄水后对库区附近气温产生调节作用,夏季降温和冬季增温效应明显;蓄水后库区年降水量没有明显变化。总体上,三峡水库对附近气候影响范围一般不超过20 km     

南方冰冻雨雪灾害年的环流及气象要素异常的统计分析

利用NCEP/NCAR的2.5°×2.5°格点的逐日再分析资料,通过分析我国南方19个冰冻雨雪灾害年的36个冰冻雨雪天气个例的环流形势,总结了发生冰冻雨雪天气的4种天气类型:北脊南槽型、乌山脊型、横槽南支型和高纬低涡型,后两种天气类型持续时间长、影响范围广,极易造成南方严重的持续冰冻雨雪灾害;进一步分析南方持续冰雪天气的物理量场和要素场特征,结果表明,对流层低层850~700 hPa辐合中心较垂直上升速度中心提前1~2 d出现,预示低温雨雪增强;冻雨严重年份在700 hPa维持大于0℃的融化层,南支槽前的西南急流为雨雪天气提供了水汽和热量输送,这种配置利于冻雨天气的发展和维持。天气类型的建立及气象要素的统计有利于为南方冰雪灾害天气预测预警服务。     

中国气候变化的科学新认知

了解和认识百年来中国气候发生的变化、引起其变化的驱动因素以及未来的可能变化,可以更好地适应和减缓气候变化。本文综合评估了观测到的中国气候变化事实、中国气候变化的驱动力、中国未来气候变化预估三大方面,分析了气候变暖的趋势、水循环以及降水和冰川变化、极端天气气候事件变化、生物化学循环、海洋和土地覆盖变化及其气候效应以及未来气候变化的特点和趋势等最新科学进展。在中国百年温度趋势、气候系统多气候指标变化特征、极端天气气候事件中的人类活动作用以及气候系统模拟能力等方面的研究有了新的进展。可以看到中国气候变暖趋势持续、大气二氧化碳等长寿命温室气体浓度继续增长、人为强迫影响了多种气候要素在强度和频率的变化,中国陆地生态系统的固碳量增加。本文最后提出未来中国气候变化研究需要进一步加强的问题,包括:中国气候变化中的城市化效应、气候系统内部变率在年代际变化中的作用、气溶胶-云-降雨相互作用的机理、大范围土地利用变化(如大规模生态恢复工程)的气候效应,以及云辐射反馈、海洋环流对气候变化的响应与反馈、气候-碳循环反馈等过程对气候模拟不确定的影响等。     

廊坊市春季气温精细化预报订正

利用廊坊市2001-2012年云量、降水、光照时间、气温等地面观测资料根据统计学分析方法对廊坊市阴雨、雾霾、大风等5种天空状况进行分类,讨论相应天气类型下气温的时空分布特征。分析表明不同天气类型下,最低气温和最高气温分布差别明显,尤其是最低气温,晴天微风天气时,郊外站点最低气温比市区低2℃以上,而阴雨天气时各站温差却小于1℃。此外,本文通过差值统计对各种天气型的欧洲中心温度预报进行经验性订正,得到相应的修正值区间。结合数值预报和统计出的本地气候特征,对廊坊市各站最低、最高气温进行逐步订正,最终得到廊坊市气温的精细化预报,预报准确率有了明显的提高。     

中国大陆人居环境气候舒适度变化特征研究

利用全国714个气象基准站点1961—2015年地面气象资料,基于人居环境气候舒适度评价标准,研究全国范围内温湿指数和风效指数的变化特征。研究表明:(1)除新疆和青藏地区的部分区域以外,中国大陆整体上人居环境气候舒适度等级从东南向西北降低;(2)根据人居环境气候舒适度各等级站点数量在不同季节的分布,得出夏季全国舒适区范围最大,其次是秋季和春季,冬季全国基本上都处于偏寒冷的状态;(3)根据各个省份不同季节的舒适度状况,本文将中国大陆31个省划分为3个等级;(4)近55年来,全国大部分地区人居环境气候舒适度等级呈现上升趋势。该研究对指导我国旅游业的发展及引导人口合理流动具有重要意义。     

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     

富硒农业生长气候条件分析及产品硒含量测定

利用博山区大监站、区域站和土壤水分站的气象资料,分析了富硒农作物生长所需的气候条件及其生育过程中的主要气象灾害。农产品和土壤硒含量检测,为作物硒肥控制提供技术支持。结果表明:(1)博山区雨热同季、光照充足、无霜期较长,发展富硒农业气候资源丰富,但降水变率大,不同程度地限制了光、热资源的有效利用,应加快小型水利设施建设,实现适时浇灌。(2)富硒作物生长过程中易受低温冷冻、暴雨大风、冰雹等灾害性天气的影响较大。(3)现代农业区和东南部生态区,大部分为足硒土壤,需要施用硒肥,应注重富硒农业的技术规范和合理管理,为北方低硒地区发展富硒农业提供科学依据。     

温室气体减排政策:国际经验及对中国的启示——基于政策工具演进的视角

将气候问题的主要利益集团和国家分为三组,欧盟(以英国、法国、德国为代表)、伞形国家集团(以美国、日本、加拿大、澳大利亚为代表)和发展中国家(印度、巴西、南非等),近似代表气候政策的一、二、三3个梯队。全面扫描这些国家标准和管制政策、财政政策工具、排放权交易、自愿协议、信息工具、研发政策等主要政策工具的使用情况。同时,选择温室气体排放总量变动趋势以及环境监管能力作为政策环境因素,试图反映气候政策工具应用条件"从低到高"的"阶段性"的特征。通过对上述国家和地区温室气体减排政策工具应用情况的国际比较,总结了减排政策工具应用的基本经验,得出了对我国的启示:继续运用好标准和管制为代表的"传统"政策工具;充分考虑政策工具的应用条件,稳步推进"高级"政策工具;加强温室气体减排政策工具之间的协调;以提高能源效率作为温室气体政策工具的核心目标;近期应谨慎推出碳税;循序稳妥推进碳市场建设。     

中国应对气候变化技术清单研制的方法学比较

应对气候变化技术清单(简称"气候技术清单")研制是国家气候治理体系建设中的基础性环节。气候技术清单旨在通过对气候技术需求、存量或战略方向进行识别、盘点与研判,为技术研发、推广、转移和企业投资等提供信息引导。文章首先基于本区域技术的拥有状况和清单研制目的,将气候技术清单分为技术需求清单、现有技术清单和未来技术清单三类,并从技术的信息来源、类别划分、优先技术的识别与排序方法、技术清单的呈现形式等方面建立了三类气候技术清单研制的方法学比较分析框架。以此为基础,对中国近年来10个主要代表性技术清单的研制方法学进行了系统阐述与比较分析,识别了其共性与差异,进一步提出了各类清单研制的方法学优化框架以及当前研究存在的主要问题。研究发现:(1)中国已经研制完成了多种类型的气候技术清单,为持续推进国内应对气候变化技术研发、推广和国际合作奠定了良好基础;(2)三类气候技术清单的研制方法学在资源投入、技术筛选过程的严谨性以及对减排成本、减排潜力、协同效应等指标的重视程度方面存在共同之处,其差异主要体现在技术信息来源、技术评价指标选取、清单呈现形式等方面;(3)中国气候技术清单研究整体仍然比较薄弱,系统完备、一致性强的评估范式仍然缺乏,一些关键领域的技术清单研制还处于空白,并且技术清单动态更新不足。文章据此提出了优化技术清单研制体系,加强面向碳达峰与碳中和目标的未来技术清单、关键核心技术清单和基于第三方技术需求评估的国际合作技术清单研制以及增强气候技术清单研制和技术推广的市场化程度等政策建议。     

CMIP6全球气候模式对长江流域气候变化的模拟评估与未来预估

以全球变暖为主要特征的全球气候变化对自然环境和社会经济发展产生了巨大影响。长江流域作为中国最大的流域，对气候变化的影响非常敏感，对未来气候变化的预测可以为应对未来的不确定性提供重要的科学依据。为了更准确地预测长江流域未来的温度和降水，针对第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)对长江流域26个气候模式进行评估，选择并校正性能更好的模式，讨论了长江流域未来的气温和降水。主要结论如下：(1)气候模式在温度上的模拟效果优于降水，在时间尺度上表现为月尺度>日尺度>年尺度。温度模拟存在一定程度的低估，降水模拟存在一定程度的高估。(2)区域尺度利用气候模式进行研究工作前的评估和校正是必要的，经过评估优化和季节校正后，数据的精度得到了显著提高，分位数映射法可以应用于气候模型数据的校正，但对于极端降水和温度的校正仍存在一些不足。(3)在SSP1-2.6情景中，未来温度和降水变化将在一段时间内持续不稳定增加，然后随着时间趋于稳定。在其他3种情景下，变化的速度随着时间的推移而加快。未来长江流域的降水和气温在所有情景下都将高于历史时期，表现为SSP5-8.5>SSP3-7.0>SSP...     

三江源区气候及水文变化特征研究

以1961~2007年三江源区的气象及径流资料为基础,采用M K法和R/S分析法分析三江源区气候及水文要素变化趋势及进行未来变化趋势预测,并采用主成分分析法判定径流过程的主要驱动要素。研究表明:三江源区气温普遍显著升高,水面蒸发和地温随着气温的升高也不断增加,降水的增加并不显著,而年径流尤其是夏秋季节径流存在明显减小的趋势。R/S分析结果表明气候和水文要素未来总体的变化趋势与过去一致。三江源区径流过程是由气温起主导作用,径流对气温变化较降水变化更为敏感。本研究将为三江源区水资源开发利用及优化配置提供科学借鉴,同时为三江源区的生态建设和保护提供参考依据     

基于多源遥感影像融合的武汉市土地利用分类方法研究

准确高效的获取土地利用信息,对于合理利用和开发土地资源具有十分重要的意义。在快速城镇化地区,土地利用活动频繁且密集,土地利用格局演变十分剧烈,增加了城市土地利用精准分类的不确定性;且受环境气候和云雨天气影响增加了有效光学影像获取的难度。为提高城市土地分类精度,该文选取武汉市中心城区为研究案例,以Sentinel-1A和Landsat8 OLI影像为数据源,采用Gram-Schmidt变换方法进行影像融合,选取最大似然、支持向量机、CART决策树、BP神经网络等4种分类方法对融合的影像进行分类,提取了研究区土地利用信息,并对其进行分析。进一步,通过与光学影像的分类结果对比,探究了Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像在土地利用信息提取方面是否具有优势。研究结果表明:(1)对比其他3种方法,CART决策树分类方法对于融合后的影像分类精度最高,总体分类精度和Kappa系数分别达到88.55%和0.841 4;(2)与光学影像相比,Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像可以更有效地获取高精度城市土地利用信息;(3)基于多源遥感影像融合的CART决策树分类方法是获取研究区高精度土地利用信息的一种行之有效的技术手段。研究成果可为快速城镇化区域的土地利用分类提供参考。