气象因子与地理因子对长江三峡库区雾的影响

为研究长江三峡库区气象因子与地理因子对雾情(能见度)的影响程度,定量描述以厘定影响雾发生的主要气象因子和地理因子,为能见度监测预报提供科学依据。选用2011~2012年长江三峡航道湖北宜昌至重庆宜宾段29个人工观测雾情台站资料和12个能见度观测仪资料,首先采用判别分析法寻找不同月份对雾情等级影响较大的气象因子,进一步采用通径分析法对量化的雾情资料分析地形地貌及气象因子对其的直接、间接影响程度。结果表明:常规气象要素对判断站点中雾和大雾的符合率在50%以上。风速、温度和湿度是影响秋末和冬季雾情等级的最主要气象因子。气象要素中的1 000 hPa湿度对能见度值的直接作用最大,通径系数为-0.518 2,而地理要素中山体与河面的落差对雾的滋生有间接作用。     

长江山区航道雾的时空分布特征分析

利用长江航道局布设在长江航道沿线重庆段39个人工雾情信号台近3 a的雾情观测资料,详细分析了重庆段航道雾的时空分布特征,并基于以上雾情及整个长江山区航道（宜宾到宜昌）逐里程的经度、纬度、水道宽度、河面弯曲度、河道变化剧烈度、河道支流岔道等6类地理信息因子,采用神经网络方法模拟了长江山区航道雾情综合指数的地域精细化分布。统计结果显示：长江山区航道雾总体上呈现冬多夏少的季节特点,但也有冬少夏多或四季比较平均的情况存在;大多数雾情形成于0～8时,结束于8～12时,其中大雾开始早、结束晚、持续时间长;重庆段航道雾空间分布差异较大,涪陵的蔺市到丰都段、万州的黄花城分布最多,年均大雾30～50次,最少的安坪至夔峡段年均不到5次。模拟结果表明,利用地理信息因子及神经网络法基本可以模拟出重庆段航道雾情分布状况,此方法推广应用,可获取整个长江山区航道雾情的精细化分布,输出结果与航道雾情资料分析及实地考察调研结果在分布趋势上比较接近,但由于试验存在局部误差收敛及因子选择局限性问题,因此模拟结果还不能完全代表航道雾情的实际分布状况,模拟试验还需更多资料及影响因子加入     

长江山区航道剖面能见度分析及局地影响因素初探

为了分析三峡航道不同区域能见度基本特征,比较不同垂直剖面、沿江距离对局地能见度的影响,基于中国气象局沿江、剖面布设的12个能见度监测点近3 a观测资料,对比分析了三峡航道涪陵、万州、宜昌3组区域12个监测点的能见度时空分布特征,并对能见度的局地差异做了初步讨论。结果表明：涪陵区雾情对航运安全影响最大,万州和宜昌区其次。涪陵区和万州区雾日的月际变化趋势一致,5、6月和11、12月为大雾高发时期。不同剖面能见度的日变化分析表明早晨至上午时间为大雾高发时段,午后至傍晚前为大雾低发时段。通过能见度与局地因子的关系模型验证,三峡航道能见度局地差异大部分源于监测点的海拔高度及可能的水体影响等,同组区域内,高海拔点、临近水域点平均能见度明显偏低,雾情频次也相对较高     

三峡库区航运气象条件分析

利用三峡库区9个沿江测站气象要素,分析了长江航道的(三峡库区段)江面风、水温、能见度资料。就能见度强度和低能见度的时空分布特征、变化情况和航道出现典型低能见度的天气形势进行了研究。结果表明：①该航段的风向风速和水温对航行安全没有明显的影响;②能见度成为影响三峡河道航运极其重要的因素;③三峡库区航道低能见度天气存在比较明显的时空分布差异：冬季较夏季易出现影响航道安全的低能见度天气,重庆到忠县段出现低能见度的机率较大,而万州至巫山段较少出现低能见度现象;④长江航道低能见度在年际间除重庆和忠县外总体有减小的趋势,季节分布中在冬季出现最多,其次是秋季、春季,夏季最少;低能见度现象持续时间大部分在2小时以下;⑤造成长江航道低能见度出现的原因除城市环境外,主要的天气原因是由于盆地受地面冷高压控制,为阴天或阴雨天气,形成雾或雨雾。     

雷达定量估测降水技术在三峡流域面雨量估算中的应用

利用完全覆盖三峡流域的3部多普勒天气雷达探测资料,并结合三峡流域周边水文自动站实时观测资料,集成多种定量降水估算方法,对三峡流域进行面雨量估算。结果表明：这种方法在一定程度上弥补了传统利用自动站观测资料采用插值方法计算流域面雨量中由于自动站观测资料时空分辨率不足的缺点,提高了流域面雨量的估算精度,从而更好的为三峡水资源利用和洪峰预报提供重要参考     

长江口航道疏浚土“十四五”综合利用研究

通过疏浚土资源调查及疏浚土利用现状和形势分析,评价了长江口航道疏浚土对不同利用方式的适宜性,提出了“十四五”期疏浚土综合利用的方向和建议。结果表明：(1)长江口航道疏浚土丰富,“十四五”年产量在5 800万m³以上,且土质优良、清洁无污染;(2)深水航道南港圆圆沙段和南槽航道九段沙灯船以上段疏浚土适用于筑堤利用和吹填上滩,深水航道北槽中下段及南槽航道九段沙灯船以下段疏浚土可用于滩涂湿地修复和吹填上滩;(3)“十四五”期,建议横沙浅滩利用北槽中下段深水航道疏浚土进行滩涂整治修复,南汇东滩促淤区利用南槽航道疏浚土吹泥上滩储备资源;在破解相关制约因素的基础上,九段沙湿地可利用深水航道北槽中下段和南槽航道九段沙灯船以下段疏浚土实施保育修复,周边涉水工程可利用深水航道南港圆圆沙段和南槽航道九段沙灯船以上段疏浚土开展充填筑堤。     

近58年来长江中游雾和霾的演变特征及其影响因素

以1961～2018年湖北72个国家站的气象观测资料和NCEP再分析资料为基础,采用代表站分类、时序演变、相关性分析等方法,研究雾和霾的时空分布特征及其影响因素,结果表明:(1)湖北地区的雾和霾空间分布不均,霾多发生在大城市和工业城市,雾多发生在鄂西南山区;1980年前,雾和霾的年代际变化趋势比较一致,之后呈反相,总体上呈现负相关,2005年后霾日较雾日明显增加.(2)城市站与生态站雾日的年变化趋势均是先增加后减少再增加,由增至减的拐点分别出现在1980和1987年,表明城市化进程对雾的生成有影响;霾日变化趋势基本一致,空气污染的年际变化无明显的城乡差异.(3)对于所有站点来说,"区域尺度气候变化、城市化和空气污染(气溶胶污染)"等3个因素对雾的定量影响相当;对于城市站,城市化的影响明显占主导(55％);对于生态站,气溶胶污染的贡献率最高(43％).     

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     

三峡库区支流常年库区航道通航尺度研究

随着长江经济带国家战略及沿江区域经济发展战略的实施,长江航运发展面临重大机遇。三峡水库的运行为三峡库区众多支流的航运发展提供了良好环境,作为连接重庆、武汉两大区域航运中心的连接段,库区干支航道的能力提升和标准提高显得尤为迫切。系统核查了三峡库区支流自然条件及航道发展现状,分析了三峡蓄水对支流航道条件的影响及蓄水后库区支流航道存在的问题,依据现有标准规范明确的航道尺度确定方法,论证提出了三峡库区15条主要通航支流河口段航道的通航尺度。最后,提出了加强观测分析与模型论证,加大基础设施建设与航道治理力度,以及跟踪观测三峡库区泥沙累积性淤积对航道的影响等建议。     

河北廊坊地区霾天气特征分析

利用1975–2012年廊坊地区5个站的气象观测资料,分析廊坊地区霾天气的时空变化特征以及霾天气时的气象要素特征。结果表明:单站霾出现的频率最高达41.5%,年均霾日固安站最多为72.3天,廊坊市最少为55.7天;廊坊市区霾日呈明显的增加趋势,文安、固安呈下降趋势,霸州、三河变化趋势平稳;霾天气的高发月是11月、12月,霾最少月是5月,霾天气的高发季节是秋、冬季,春季霾最少;08时霾天气发生频率最高;霾天气发生时气象要素变化特点为,能见度一般在5.0-10km,风速在0.0-3.0m/s,相对湿度在60%-90%之间。     

湖北侧长江三峡河谷地形对风速的影响

选取地处长江三峡河谷(湖北侧)的香溪长江公路大桥桥位区(郭家坝站)附近沿江3个气象站、6个自动站多年的风速、风向资料进行对比分析,讨论了峡谷对河谷内不同区域风速的不同影响。结果表明:在水平方向上,烟墩堡、郭家坝、庙堡等临江3站平均风速偏大、最大风速及极大风速出现大值频次偏高,狭管效应明显,其余非临江站则受局地地形遮蔽影响平均风速偏小、最大风速及极大风速出现大值频率偏低;在垂直方向上,150 m以下风速几乎没有明显的高度变化,实测风廓线指数几乎为0;桥位处阵风性强,阵风系数为1.56。     

长江上游月降水人工神经网络预测模型

长江上游月降水量预测对于三峡库区及整个长江流域水资源管理具有重要意义。根据长江上游不同气候区降水差异,选取玉树、九龙和宜宾3个代表性气象站点近60 a的月降水量数据,运用反向传播神经网络、径向基函数神经网络、广义回归神经网络和多元线性回归法,确定降水时滞和降水月份,建立月降水预测模型,来预测未来一个月的降水量,并采用均方误差和判定系数来验证和对比各种模型的模拟效果。结果显示：人工神经网络模型总体上优于多元线性回归,特别是反向传播神经网络的模拟结果各站表现较好,在确定合理的输入变量和网络结构后,可以尝试作为长江上游各站月降水预测模型。〖     

1961~2013年长江三角洲地区霾日季节特征及变化分析

选取长江三角洲146个观测站1961~2013年的地面观测资料,分析了霾日季节性的年际、年代际长期变化及空间分布规律。结果表明,长江三角洲霾多发时段随年际增长逐渐由冬季蔓延至春季,秋季和夏季。长三角平均霾日的季节变率从60~70年代的72.5%~78.5%,80年代跌至61.2%,到90年代跌至55.3%,而在本世纪的13 a低达52.3%,体现了长三角霾日变化季节性的年代际特征,即近53 a季节差异在不断减小,霾趋于常年化发生。霾日季节性的空间分布及年际变化特征还表明:近53 a长三角霾日呈持续上升趋势,1980年以前的2个年代增长缓慢,并维持低霾日水平,尽管1980年以后仍然增长缓慢,但维持多霾日的较高水平。霾日高发区域主要集中在南京-镇江一带、上海西南部地区、湖州-杭州-绍兴-金华一带、宁波西北部地区,高值中心依次为金华西北部兰溪市的70.2 d,江苏南京市的 40.0 d,上海金山的38.0 d以及宁波余姚市的35.5 d。长三角中部的霾日年增长率整体低于南部和北部地区,江苏中部及南部、浙江南部及东部沿海、安徽东南部地区是霾日年际增长高值区。长三角霾日年际变化趋势以夏季增长率最高,其次是秋季、春季,冬季霾日年际变化趋势普遍增长率最低,近53 a来长江三角洲大部分地区出现了霾日季节性差异变小的季节性变异特征。     

长江流域土壤相对湿度变化及其影响因素

以1992~2012年长江流域196个土壤观测站的旬土壤相对湿度资料为基础,通过线性趋势和Kriging插值等方法分析0~50 cm土层土壤相对湿度年际、年内时空分异和季节变化特征,并从气候和NDVI要素探寻其变化原因。结果表明:(1)长江流域年均土壤相对湿度自1992年以来整体上呈波动增加趋势,年际变化倾向率为0.26%/a。江源地区土壤相对湿度增幅大于其他地区。(2)土壤相对湿度表现为东南和西南部较高,东北和西北部较低的空间分布特点。(3)四季土壤相对湿度增加的强烈程度由大到小依次是秋季、冬季、夏季、春季。(4)土壤相对湿度增加的主要原因是潜在蒸发减少和NDVI增加。     

用Markov模型预测长江水质

由于长江水质的污染程度日益严重,为了说明治理长江对长江水质进行了简单的评价,保护长江迫在眉睫,首先,根据长江流域的17个观测站近两年多的水质检测数据统计,说明了近两年多来长江的防污治理工作有一定的效果。然后,根据1995~2004年长江流域水质的数据报告,考虑各类水之间的相互转化,构造了马尔柯夫(Markov)转移矩阵,建立了马尔柯夫预测模型,通过已有的观测数据验证了该模型的正确性及有效性。运用该马尔柯夫模型预测未来10年水质的变化趋势,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类水逐年减少,而Ⅴ、劣Ⅴ类水逐年增加。到2014年,长江的第Ⅰ类水只有0.4 059%,劣Ⅴ类水达到26.2 714%,不可饮用水（即第Ⅳ,Ⅴ,劣Ⅴ类水）将达到47.468%,为此应采取更加有效的治理措施,控制长江水质的恶化。最后,通过计算,得到了每年需要处理污水的最小百分比,才能杜绝劣Ⅴ类水,将第Ⅳ、Ⅴ类水控制在20%内,从而才能保证我们有足够的饮用水     

论赤水河流域资源环境的开发与保护

通过对赤水河流域的资源环境综合考察,提出赤水河流域在资源环境方面的价值归结为生态河、美景河、美酒河和英雄河四大特点,具有重要的保护价值。从长江流域水资源开发、利用和保护的角度和视野．建议在长江流域选择1～2条自然生态支流,在开发利用长江水资源的同时,给长江留下1～2条不修大坝的自然生态河流。分析认为,赤水河具备了作为自然生态河流的条件和优势。在此基础上,提出建立具有流域性和综合性为特点的“赤水河流域综合性自然保护区”,保护对象包括赤水河两岸的陆生植物、水生生物特别是鱼类、自然景观和人文景观。从多个层面和角度阐明了建立流域性和综合性自然保护区的意义和作用。分析了当前赤水河流域开发和保护面临的主要矛盾,提出了“赤水河流域综合性自然保护区”的主要内容。最后,提出了国家应加强对赤水河流域的支持力度的具体措施。