2009, 37(6):641-645.
摘要:建立了第2代大气污染物排放源强反演模式(SSIM2),SSIM2由MM5模式提供气象背景场,先在目标浓度分布的基础上,应用确定大气容量A值法得到污染源强分布的初估场,然后应用多箱格大气平流扩散模式,反复计算污染浓度分布和订正污染源强估算场,直到计算范围内所有网格点上的浓度与目标浓度的偏差小于5%时,即可得到合适的大气污染源强分布。采用山西长治地区大气污染源清单对模式的验证表明,反演的大气污染源强分布与真实源强分布非常接近。SSIM2在天津市和苏州市的城市规划大气环境影响评价中,为城市新建开发区和城市污染源的规划布局提供了科学依据。
2009, 37(6):646-650.
摘要:对大气降水中甲酸和乙酸的相关研究进行了综述。介绍了过去曾采用的研究降水样品中两种有机酸的处理和分析方法,以及目前最常用的实验室分析方法。对降水中两种有机酸的浓度范围、全球时空分布以及受影响因素等相关研究工作进行了系统归纳,并且结合理论计算说明了有机酸对降水酸度的影响是不可忽视的。介绍了历史研究工作中得出的降水中两种有机酸的来源,包括天然源、人为源和有机物的二次化学转化等,以及有机酸源研究对于开展其它降水有机酸工作的研究意义。
2009, 37(6):651-655.
摘要:2005年中国气象局下发的《酸雨观测业务规范》对各酸雨观测站的纯水质量提出了明确要求,从2006年起,年度酸雨观测业务质量考核中增加对纯水电导率(K值)的考核内容。文章对2006~2008年的各酸雨观测站纯水K值考核成绩和各站上报的纯水来源信息进行分析。结果显示:近3年来全站网纯水质量逐年改善,〖JP2〗95%台站使用的纯水可以达到《酸雨观测业务规范》的要求,83.3%台站使用的纯水质量达到优秀成绩(电导率K<5 μS〖DK〗·cm-1)的水平。〖JP〗全站网的纯水来源呈现多样化特点,可以分为自制蒸馏水、市售饮用纯净水、医院自制水、其他单位自制水4类。市售饮用纯净水在台站的纯水来源中所占比例呈现增加趋势,医院自制水的使用比例相对下降。4类纯水水源中,瓶装饮用纯净水和医院自制蒸馏水的总体质量相对较好,而台站自制蒸馏水的质量情况相对不理想,其他单位自制水中的少数质量相对较差。
2009, 37(6):656-659.
摘要:通过对2004~2008年北京市空气持续重污染过程的统计及其对非沙尘型持续重污染天气形势的特征分析,得到以下结论:持续重污染过程具有明显的季节分布特征,主要包括春季沙尘型污染和秋冬季节非沙尘型污染;非沙尘型持续重污染过程期间多对应着大雾、轻雾、霾、烟等低能见度天气,过程后期对应的天气现象多为大风或降水天气。其中大雾天气更易引发长时间持续的空气重污染事件。非沙尘型持续重污染的天气形势特点为:高空多为纬向环流,850 hPa多为暖脊控制,地面多处于弱气压场,鞍形场型污染尤为严重。北京持续重污染多对应区域性污染。
2009, 37(6):660-664.
摘要:利用1956~2005年兰州市日平均气温、日最高气温和日最低气温,分析了近50年兰州市城市热岛效应变化,并利用城区和郊区3种气温的倾向率计算了城市热岛强度倾向率和热岛增温贡献率。结果表明:1956~2005年兰州市3种气温的城郊差均呈逐年上升趋势,平均气温、最高气温和最低气温的倾向率分别为每10年0.371 ℃、0.169 ℃和0.654 ℃,其中,最低气温的城郊差上升最明显。近50年兰州市增温主要发生在后 25年(1981~2005年),前25年除城区最低气温外基本上以降温为主。后25年中,城区年平均气温、最高气温和最低气温倾向率分别为每10年0.789 ℃、0.997 ℃和0.625 ℃,郊区则相应为每10年0.493 ℃、0.790 ℃和0.077 ℃,其中最高气温增温最显著,最低气温增温最少;以年平均、最高和最低气温表示的城市热岛强度的倾向率分别为每10年0.395 ℃、0.188 ℃和0.674 ℃,热岛效应对城区增温的贡献率分别达到87.0%、49.6%和100%。冬季城市和郊区的平均气温和最低气温倾向率最大,但热岛增温贡献率最大的是春、夏季气温,而不是冬季气温;这可能主要与兰州市冬季严重的空气污染有关,因为其对城市热岛有一定的抑制作用。20世纪80年代以后兰州市热岛效应有增强的趋势,但平均气温和最高气温的热岛增温贡献率除个别季节外有所下降。
2009, 37(6):665-669.
摘要:根据地面常规要素、L波段雷达探测资料风速和温度与污染指数(API:Air Pollution Index)的相关性,建立空气污染扩散条件的综合气象指数(〖WTBX〗A〖WTBZ〗),按指数大小分类确定潜势预报指标,并应用历史同期气候概率作空气污染潜势预报。通过相关分析发现:与API关系密切的不是20:00的气象要素而是08:00的气象要素;地面要素中,对污染物浓度影响最大的是08:00的24 h变压,而温度的高低对API影响因季节而不同;L波段雷达资料中,150 m风速、300 m和地面温差与API相关性较好。由相关性好的上述3个要素构造的综合气象指数及确定的扩散条件预报指标是合理的,在实际业务预报中,预报效果较好。
2009, 37(6):670-675.
摘要:利用1988~2007年常规观测资料、地面图、500 hPa高空图资料,分析了福州市灰霾的时间分布,冬、夏半年霾日气象要素场和稳定度因子特征。结果表明:福州市灰霾年变化呈明显上升趋势;月分布呈单峰型,高发期在12、1月;冬半年14:00,夏半年08:00灰霾发生几率最高。冬半年灰霾多出现在冷空气减弱后,地面气压持续下降,温度不断上升,风速弱,湿度大,充分回暖后的天气下,对应地面天气形势有变性高压后部和底部、锋前暖区、地面倒槽;少数出现在冷空气入侵,地面气压上升,温度下降,湿度较小的天气下,对应地面天气形势为大陆冷高压。夏半年灰霾多出现在高温、干燥、大气层结稳定的清晨,对应500 hPa天气形势为副热带高压、副热带高压边缘、地面弱倒槽,以及少量台风外围控制下干热的下沉气流里。
2009, 37(6):676-681.
摘要:利用地面天气图、高空天气图、地面气象要素资料,统计分析了2003~2007年福州市41个空气高污染过程与天气系统以及地面气象要素间的关系,得出冬季、春季和夏秋季福州市空气高污染发生时主要的天气形势,并对地面气象要素与高污染过程的关系进行了半定量分析,得出福州市空气高污染过程的一些天气概念模型和气象要素指标。
2009, 37(6):682-687.
摘要:利用1971~2000年冀中滨海平原区廊坊市雾数据、地面气象数据、冀中东部地区雾资料及国家气象中心历史高空数据、MICAPS数据,归纳了廊坊市雾及浓雾的气候特征,计算、分析了廊坊市雾及浓雾的气象条件与预报流程。结果表明:雾及浓雾是廊坊市秋冬季节最频繁的一类灾害性天气,浓雾越浓,灾害性影响特征越显著;在利于雾及浓雾形成的大气环流形势下,地面偏南偏东的微风小于等于3 m〖DK〗·s-1、相对湿度大于等于50%、6 h气压差绝对值小于等于3.0 hPa及大气层结稳定,尤其1000~925 hPa存在明显逆温层是廊坊市雾及浓雾预报预警的重要参考指标;利用VB等计算机语言实现雾及浓雾的自动化初步识别;进一步探讨了冀中滨海平原区廊坊市雾及浓雾的预报预警发布技术,为廊坊市雾及浓雾的预报预警及服务提供了科学依据。
2009, 37(6):688-692.
摘要:介绍了大连地区大气成分信息平台系统的设计思路及其功能特点。系统基于数据库系统,采用模块化设计,由独立的模块完成数据录入、质量控制以及分析处理等功能,能处理气象部门当前所获得的各种大气成分资料,生成相应的业务应用产品。系统具有自动化程度高、生成业务产品种类多和使用方便简捷等特点。文中还推荐了几种处理使用大气成分资料的方法,对相关的业务部门有一定的借鉴作用。系统解决了业务应用部门资料分析处理应用的相关问题,具有很好的推广价值和业务实用价值。
2009, 37(6):693-696.
摘要:对嘉兴市2006、2007年夏季(6~9月)生态观测场水泥地面温度与同步观测的百叶箱自动观测空气温度资料进行统计分析,结果表明:夏季水泥地温的平均温度、极端最高温度均与百叶箱温度在日、月、季同步变化,但差异特点明显,最大差异表现在夏季日最高温度上;夏季24 h各时次的温度变化与百叶箱温度比较,水泥地温度具有极端最高温度出现早、高温时间短、差异大、早晨最低温度接近并略偏高的特性;夏季水泥地面最高温度与日照、降水、风向风速、相对湿度等要素密切相关。采用最优子集回归方案和卡尔曼二次滤波预报方案对水泥地面最高温度作定量预报输出,结合不同天气(晴天、多云到阴、降水)类型给予不同的人工修正,能在实际专业预报服务中取得较好的效果,可提高夏季城市专项气象服务水平。
沈元芳 , 刘洪利 , 刘煜 , 王宏 , 王亚强 , 张小玲 , 周广强
2009, 37(6):697-704.
摘要:应用GRAPES(Global/Regional Assimilation PrEdiction System)模式中的Goddard短波辐射方案,创建了紫外线数值预报系统(GRAPESUV)。介绍了Goddard 短波辐射方案,给出了GRAPESUV 系统的运行和个例分析。研究结果表明,紫外线指数(UVI)除了与纬度、地形和日变化有关外,还与云的分布以及天气形势密切相关,GRAPES模式中云的微物理方案对UV预报有较大的影响,UVI在晴空和对流云降水地区的强烈反差是UVI的重要特征。在个例试验中应用了臭氧总量预报模式,通过T213模式为化学输送模式提供气象背景,利用卫星资料同化技术建立臭氧的初始场,预报大气臭氧总量。应用国际上通常采用的临界成功指数(CSI)对2007年夏季北京和上海UV预报进行统计检验。北京和上海24 h紫外线强度等级为强和很强的CSI分别为0.625和0.780,接近同样方法的美国检验结果0.677。该系统从2006年3月起在中国气象局大气成分观测与服务中心的业务系统中正常运行,并在大气成分中心网站上发布UVI和紫外线强度等级预报,并提醒公众采取合适的方法保护自身免受UV的过度辐射。
张德山 , 宋广生 , 丁谊 , 朱江华 , 王丹 , 刘燕
2009, 37(6):705-708.
摘要:为了探讨北京市观象台地面气象要素与北京城八区非职业性一氧化碳(CO)中毒人次的相关性,收集了北京16个急救中心日CO 中毒人次与同期日平均气温、日最高气温、日最低气温、日平均海平面气压等气象要素的时间序列,利用线性回归分析分别统计CO 中毒人次与各气象要素的月平均气候及9天滑动平均的相关关系。CO中毒人数主要集中在冬半年(10月至次年4月),1月平均 CO中毒人数最高,每千万人口为8.1人;北京月平均 CO中毒人数与月平均海平面气压成正相关、与月平均极端最低气温呈反相关;过去9天的平均极端最低气温与未来9天CO中毒人数的相关系数达-0.7661,统计学意义明显(P<0.01)。气象部门在冬季通过预测天气变化来提醒使用燃气、煤炭等取暖的居民预防CO 中毒,做好公共事件气象服务工作。
2009, 37(6):709-712.
摘要:利用深圳市2003~2007年5年的流感样病例资料和同期气象资料,对深圳市夏季流感与气象条件的关系进行了分析与统计。研究发现深圳市流感高峰期发生在春季和夏季,且存在向夏季转移的趋势,这种流感流行的季节差异与天气条件有很大的关系,受气温、相对湿度的影响显著,在平均气温处于25~30 ℃之间,相对湿度较高的天气条件下易出现流感高峰。用最低气温、最小相对湿度和日照时数为预报因子, 建立了深圳市夏季流感就诊率的等级预报模型。
2009, 37(6):713-718.
摘要:根据电磁感应法原理,研制了一套全相闪电磁场测量系统。该系统磁场测量天线由3个正交的半径为15 cm的环状天线构成,由高速大容量示波记录仪完成数据采集,采用基于全电路表达式的脉冲磁场数字重构法对数据进行还原处理。利用该系统,结合电场变化观测系统和高速摄像系统,在广东省从化地区开展了闪电的光、电、磁场同步观测试验。试验资料分析表明,该套全相磁场测量系统观测的闪电磁场变化基本真实可靠。
柴瑞 , 王振会 , 肖稳安 , 杨仲江 , 张慧良 , 张卫斌
2009, 37(6):724-728.
摘要:通过分析浙江省嵊县地区2007年6~10月12次强雷暴过程的电场观测资料,并结合该省闪电定位资料,发现当雷暴云移近电场仪测站时,在测站的防护区内(距测站10 km半径范围内),闪电发生前的电场会出现快变抖动现象,并且快变抖动和闪电的发生具有01化对应关系,即当有电场的快变抖动出现并且在一定时间内电场值数次达到一定阈值时,电场值会随着时间增加而达到防护区内闪电出现的强度,很少有出现电场快变抖动而没有产生闪电的情况,利用多元回归技术提出雷电预警方法,将12次雷暴过程数据作为预报资料,得出预报方程及电场最佳预警参数。分析结果表明,当闪电集中发生在距电场仪10~15 km范围内,并达到电场仪预警条件时,为最佳预警时间,预警准确率达到73%。
2009, 37(6):729-733.
摘要:利用上海3台SAFIR3000闪电定位仪的测量数据、计算机软件技术和数据统计方法对上海地区云地闪的分布规律进行了研究,得出了以下结论:①受地形地貌及高大建筑的影响,上海地区的云地闪分布规律是南北多,东西少,城区多,郊区少;②在郊区发生的云地闪密度虽然低于城区,但是其雷电流的平均强度要高于城区;③上海地区14:00~21:00是云地闪发生最为频繁的时间段。雷暴日是用于表征某地雷电活动的频繁程度并据此进行风险评估及确定雷电防护等级的一个重要参数,但此参数在实际应用过程中存在着一些问题,文章提出了用“闪电密度”或者“地闪密度”代替雷暴日的设想。
2009, 37(6):734-738.
摘要:采用线路走廊法,利用重庆市2006~2008年ADTD地闪监测资料,通过对重庆市跨座式单轨交通2号线的雷电活动规律(闪电次数、雷电日、地闪密度、雷电流幅值分布和闪电落区分布)统计分析,进行了相应的易闪性分析。结果发现跨座式单轨交通2号线临江门至佛图关车站区间段是发生临界危险雷电流概率、雷击大地年平均密度较大和雷电落区距离各站点及区间平均距离较小的重叠区域,该线易受雷击,是雷电防护重点区域。该区间段处于沿江位置,地形较为陡峭,易导致局地强对流性天气,理论分析与实际情况一致。
尹丽云 , 许迎杰 , 张腾飞 , 邓勇 , 刘雪涛 , 谢屹然 , 徐开
2009, 37(6):739-743.
摘要:为更好地应用雷电定位系统的自动监测数据统计雷电日及雷电参数,利用滇中地区1987~2006年49个气象站点雷电观测资料和2005~2006年闪电定位探测资料,在对比分析气象观测雷电资料与闪电定位探测雷电资料的基础上,提出了一种新的适用于自动监测雷电日的统计方法——网格法。网格法划分统计区域详细、合理,其雷电日统计值与传统气象雷电日有可比性。长期气象雷电日资料是选定网格大小的参考标尺,滇中地区取0.175°×0.175°网格统计值为其年平均雷电日,取0.3°×0.3°网格统计值为其最大雷电日。用网格法对雷电参数进行统计结果显示:滇中地区雷电日和雷电密度有显著的局地变化特征,地闪密度与闪电强度成反比关系。此结论为防雷工程设计、雷电灾害评估和雷电成因分析提供了较好的理论基础。
2009, 37(6):744-747.
摘要:按照雷电灾害造成的人员伤亡和经济损失大小等情况,依据气象灾害评估分级处置标准,将雷电灾害划分为7个等级,并确定了等级划分标准。从造成雷电灾害的致灾因子、孕灾环境和承灾体系统出发,根据我国雷电灾害发生的特点,选取了地闪密度(或雷击密度)、雷灾频数、人口密度和人均GDP作为评估雷电灾害发生潜势的指标,并以珠江三角洲5市为例介绍了评估方法。
2009, 37(6):748-752.
摘要:利用高速摄像系统观测的闪电通道和利用分形方法模拟的闪电通道,分析了通道的垂直假定对回击辐射场峰值计算的影响。结果表明,回击电磁场随方位角的变化非常明显,在距闪电通道几百米距离,误差可达2倍;在1 km处,闪电通道的垂直假定对时域回击辐射场峰值计算的相对误差最大为50%左右,平均小于10%。随距离的增加,误差逐渐减小。
2009, 37(6):753-758.
摘要:根据宿州市5个气象站1957~2008年雷暴日观测资料,利用数理统计方法分析了宿州雷暴的时空分布规律,以及雷暴与降水、温度的关系。结果显示:宿州属于多雷区,南部多于北部,南北相差3.21~4.65天;年际变化大,年累计雷暴日最多相差37天,初终雷及无雷期年际间振荡的幅度较为剧烈,52年来累计雷暴日线性减少的趋势明显,减少幅度为1.61~2.89天/10a;季分布以夏季最多,冬季最少;月分布呈单峰型,雷暴多集中在4~9月,以7月最多,12月最少;日分布呈单峰型,以16:00~18:00频率最大;多年平均月雷暴日数序列与相应的气温、降水量之间呈显著正相关。为了进一步预测雷暴的长期演变趋势,以埇桥为例建立了雷暴多发年份灰色人工神经网络组合预测模型,预测下一个雷暴多发年将发生在2025年。
2009, 37(6):759-762.
摘要:黄山是世界文化与自然遗产,因而黄山风景区的雷电防护尤为重要。截取能够覆盖整个黄山风景区的区域(118.05°~118.13°E、30.06°~30.09°N),以1 km2范围为基本单元,得到各单元内2005年8月24日至2008年9月22日期间的全部地闪频次、极性、强度等参数,研究分析黄山风景区地质地貌、雷电环境及黄山地理环境对雷电活动的影响。研究表明:山区闪电频数随海拔高度略有增加,而平均闪电电流强度有减小趋势。
2009, 37(6):763-766.
摘要:光伏发电系统是一种新兴的发电系统,我国还没有专门的光伏发电系统防雷设计规范。依据国际标准IEC623052对独立太阳能光伏发电系统进行雷击风险评估。采用计算雷击公众服务风险(R2)和经济损失风险(R4)的方法,通过分析R2的分险分量组成,有针对性地采取防直击雷和防雷击电磁脉冲的防护措施,通过分析R4说明上述防护措施的经济性。雷击风险评估可使防雷设计做到科学有效、经济合理。
2009, 37(6):767-770.
摘要:通过对钢管作垂直接地极接地电阻的理论计算和工程实践,分析了深井法降阻与土壤电阻率、接地极深度及接地极直径的关系。研究表明:深度越深,降阻效果越差;土壤电阻率越大,降阻效果越好;直径越大,降阻效果越差。从接地极电流密度、接地极放电的端部效应等因子的影响对深井法降阻效果的特点进行了定性的解释。同时考虑到雷电流的大地趋肤效应,从建设成本考虑,提出不宜在土壤电阻率较低的地区推广深井法,且接地极直径达到一定大小后,再增加直径的降阻效果已不明显,性价比不高,故接地极的直径也不宜太大。
2009, 37(6):771-774.
摘要:从理论上深入探讨了几种降阻的方法,根据接地工程的实践,借鉴一些地网降阻失败的经验,提出了解决接地降阻典型方法和步骤的“程序法”,并在110 kV石门变电站地网改造中进行了应用和检验,供防雷工程人员在接地设计、施工中参考。
2009, 37(6):775-778.
摘要:针对ADTD雷电定位监测系统在运行过程中出现的异常情况,从雷电定位仪器异常、网络通信模块异常、中心站接收机异常、中心站软件异常几个方面来分析系统故障的成因。归纳指明了在出现异常情况时,系统维护人员解决故障的相关方法和措施。排查分析系统异常的主要依据是ADTD雷电定位监测系统的数据处理流程和基本运行原理。
2009, 37(6):779-781.
摘要:电台中波转播站多建于城市近郊区,由于天线高耸落雷几率高,因而易受雷击干扰。针对建站时原已通过防雷验收的转播站设施在投入使用后依然频遭雷击受损的状况,分析了其防雷系统的内在布设技术问题,认为广播中波转播站原有防雷系统的一些关键技术缺漏是遭雷击受损的主要原因,并从转播站的实际情况出发,提出了转播站防雷设计的几个关键技术问题的解决方法:接地网逐级分流、屏蔽馈线再加设外屏蔽环群技术以及不同的线路、不同系统保护的配合方法等,从而形成广播转播站完整的防雷保护系统框架。