2024年第0卷第3期文章目次
2024(3):1-8.
摘要:
利用2011—2020年常规气象观测资料和ERA5 025 °×025 °再分析资料，统计宝鸡暴雪时空分布特征，并对两次区域性暴雪个例进行对比分析。结果表明：（1）暴雪集中在1—3月，2月最多，区域性暴雪均在1月；暴雪日大值区位于宝鸡东部，区域性暴雪集中在中部川塬区，局地暴雪主要在南、北山区；暴雪日降雪量均值与极大值空间分布均呈现自西南向东北逐渐增多的趋势，极大值大多出现在区域性暴雪中。（2）两次区域性暴雪过程均发生在偏东回流冷空气作为冷垫锲入中低空西南暖湿急流的形势背景下，西南急流向暴雪区输送充足的水汽和能量，低层偏东回流冷空气促使西南急流在冷垫上爬升，产生动力抬升作用，同时降低低层温度，达到降雪产生的温度条件。（3）有利于区域性暴雪产生的条件为：近地面2 m气温≤-02 ℃且850 hPa温度≤-5 ℃，600 hPa附近暖平流中心≥17×10-5 ℃/s，低层冷平流中心≤-8×10-5 ℃/s；500 hPa水汽通量最大值≥18 g/（cm·hPa·s），中层水汽辐合持续时间≥8 h，对应水汽通量散度中心≤-9×10-8 g/（hPa·s·cm2），垂直速度中心≤-09 Pa/s；低空θse锋区内MPV1≥11 PVU和MPV2≤-14 PVU。
利用2011—2020年常规气象观测资料和ERA5 025 °×025 °再分析资料，统计宝鸡暴雪时空分布特征，并对两次区域性暴雪个例进行对比分析。结果表明：（1）暴雪集中在1—3月，2月最多，区域性暴雪均在1月；暴雪日大值区位于宝鸡东部，区域性暴雪集中在中部川塬区，局地暴雪主要在南、北山区；暴雪日降雪量均值与极大值空间分布均呈现自西南向东北逐渐增多的趋势，极大值大多出现在区域性暴雪中。（2）两次区域性暴雪过程均发生在偏东回流冷空气作为冷垫锲入中低空西南暖湿急流的形势背景下，西南急流向暴雪区输送充足的水汽和能量，低层偏东回流冷空气促使西南急流在冷垫上爬升，产生动力抬升作用，同时降低低层温度，达到降雪产生的温度条件。（3）有利于区域性暴雪产生的条件为：近地面2 m气温≤-02 ℃且850 hPa温度≤-5 ℃，600 hPa附近暖平流中心≥17×10-5 ℃/s，低层冷平流中心≤-8×10-5 ℃/s；500 hPa水汽通量最大值≥18 g/（cm·hPa·s），中层水汽辐合持续时间≥8 h，对应水汽通量散度中心≤-9×10-8 g/（hPa·s·cm2），垂直速度中心≤-09 Pa/s；低空θse锋区内MPV1≥11 PVU和MPV2≤-14 PVU。
2024(3):9-16.
摘要:
气溶胶吸湿性与其微物理过程和化学性质密切相关，研究气溶胶吸湿性对于揭示雾霾的形成机制，提高云凝结核（CCN）模拟精度等具有重要意义。在调研国内外相关文献的基础上，总结了大气气溶胶吸湿性测量与模拟计算方法，梳理了气溶胶吸湿性与气溶胶粒子组分、粒径谱、粒子老化过程及混合态的关系。由于排放源和环境条件的不同，不同区域气溶胶吸湿性具有不同的变化特征，气溶胶吸湿性对霾形成具有重要影响，气溶胶吸湿性引起的辐射强迫越来越得到关注。通过以上分析总结，以期为未来与气溶胶吸湿性研究的相关工作提供参考借鉴。
气溶胶吸湿性与其微物理过程和化学性质密切相关，研究气溶胶吸湿性对于揭示雾霾的形成机制，提高云凝结核（CCN）模拟精度等具有重要意义。在调研国内外相关文献的基础上，总结了大气气溶胶吸湿性测量与模拟计算方法，梳理了气溶胶吸湿性与气溶胶粒子组分、粒径谱、粒子老化过程及混合态的关系。由于排放源和环境条件的不同，不同区域气溶胶吸湿性具有不同的变化特征，气溶胶吸湿性对霾形成具有重要影响，气溶胶吸湿性引起的辐射强迫越来越得到关注。通过以上分析总结，以期为未来与气溶胶吸湿性研究的相关工作提供参考借鉴。
2024(3):17-24.
摘要:
利用欧洲中心ERA5 逐小时再分析资料对一次东北移西南涡活动特征进行诊断分析，得到以下结论：本次西南涡是在稳定的“东高西低”环流形势下生成和发展，高原涡诱发西南涡生成，在高原气流的引导下向东北方向移动，西南涡在向东北移动的过程中和高原涡耦合促使西南涡进一步发展。西南涡东北移过程中均有低空急流配合。西南涡初生阶段较为浅薄，动力特征较弱；东移发展过程中动力作用增强，正涡度发展至对流层顶，正涡度柱内“低层辐合-高层辐散”的特征显著，高层辐散大于低层辐合，强的高空抽吸作用促使低层辐合增强。涡度平流项、垂直输送项和拉伸项对西南涡的发展起到主要作用。视热源和视水汽汇在低涡发展阶段，中低层暖湿空气的加热使空气增温，从而使地面减压，有利于西南涡的发展；中高层凝结潜热和感热加热，使得对流层高层增温，促使高层出流加强，进一步增强西南涡的发展。
利用欧洲中心ERA5 逐小时再分析资料对一次东北移西南涡活动特征进行诊断分析，得到以下结论：本次西南涡是在稳定的“东高西低”环流形势下生成和发展，高原涡诱发西南涡生成，在高原气流的引导下向东北方向移动，西南涡在向东北移动的过程中和高原涡耦合促使西南涡进一步发展。西南涡东北移过程中均有低空急流配合。西南涡初生阶段较为浅薄，动力特征较弱；东移发展过程中动力作用增强，正涡度发展至对流层顶，正涡度柱内“低层辐合-高层辐散”的特征显著，高层辐散大于低层辐合，强的高空抽吸作用促使低层辐合增强。涡度平流项、垂直输送项和拉伸项对西南涡的发展起到主要作用。视热源和视水汽汇在低涡发展阶段，中低层暖湿空气的加热使空气增温，从而使地面减压，有利于西南涡的发展；中高层凝结潜热和感热加热，使得对流层高层增温，促使高层出流加强，进一步增强西南涡的发展。
2024(3):25-30.
摘要:
采用WRF(weather research forecast)模式中三种不同边界层参数化方案（YSU、MYJ、MYNN2）对2022年8月沈阳地区近地面逐时气象要素进行模拟研究，对比分析不同边界层参数化方案在模拟沈阳地区近地面气象要素时所表现出的差异。结果表明：三种边界层参数化方案均能较好地模拟沈阳地区近地面气象要素逐时变化趋势。在模拟近地面风速方面三种边界层参数化方案模拟结果整体偏大；MYJ方案平均偏差最小，相关系数最高，模拟效果最好。三种参数化方案在对近地面温度模拟整体偏低，平均偏差均为负值；YSU方案相关系数最高，可达094。在模拟近地面相对湿度方面三种参数化方案模拟结果整体偏低；从相关系数来看YSU方案和MYNN2方案差异性不大。
采用WRF(weather research forecast)模式中三种不同边界层参数化方案（YSU、MYJ、MYNN2）对2022年8月沈阳地区近地面逐时气象要素进行模拟研究，对比分析不同边界层参数化方案在模拟沈阳地区近地面气象要素时所表现出的差异。结果表明：三种边界层参数化方案均能较好地模拟沈阳地区近地面气象要素逐时变化趋势。在模拟近地面风速方面三种边界层参数化方案模拟结果整体偏大；MYJ方案平均偏差最小，相关系数最高，模拟效果最好。三种参数化方案在对近地面温度模拟整体偏低，平均偏差均为负值；YSU方案相关系数最高，可达094。在模拟近地面相对湿度方面三种参数化方案模拟结果整体偏低；从相关系数来看YSU方案和MYNN2方案差异性不大。
2024(3):31-37.
摘要:
利用最小二乘法、小波分析法和分类统计法，分析了1644—1949年榆林地区旱灾在时间维度上的趋势性、周期性和季节性；采用核密度估计法，探究榆林地区旱灾在空间维度上的分布特征。结果表明：（1）从时间维度来看，榆林地区旱灾具有三个特征，总体呈阶段式上升趋势，存在一个13 a的周期，以夏旱为主；（2）从空间维度来看，榆林地区旱灾的高发区位于东部，以佳县（葭州）为核心区；（3）榆林地区旱灾分布与耕地范围密切相关，耕地占比高的地区也是旱灾高发区。
利用最小二乘法、小波分析法和分类统计法，分析了1644—1949年榆林地区旱灾在时间维度上的趋势性、周期性和季节性；采用核密度估计法，探究榆林地区旱灾在空间维度上的分布特征。结果表明：（1）从时间维度来看，榆林地区旱灾具有三个特征，总体呈阶段式上升趋势，存在一个13 a的周期，以夏旱为主；（2）从空间维度来看，榆林地区旱灾的高发区位于东部，以佳县（葭州）为核心区；（3）榆林地区旱灾分布与耕地范围密切相关，耕地占比高的地区也是旱灾高发区。
2024(3):38-43.
摘要:
利用渭南市11个县（市、区）气象站1971—2020年的逐日最高气温资料，结合单站高温过程综合强度指标算法，得到渭南各县（市、区）高温天气综合强度等级划分阈值，并根据单站高温过程阈值，确定出区域性高温过程强度等级以及全市性高温过程强度等级定量化评估方法，分析了渭南市高温时空分布特征。结果表明：（1）渭南市高温频次、强度总体呈南多北少的分布特征，南部的华州、临渭、华阴是高温事件高发的关键区域；渭南高温天气出现时间跨度为4月中旬至10月上旬，6—8月高温最多，占全年的939%，其中7月下旬各个区域的高温日数达到最多，往后逐渐减少。（2）20世纪70年代以来，渭南高温过程呈现出增长趋势，80年代至今，高温过程逐渐增多，过程极值和高温等级增高，高温有出现时间趋早和结束时间趋晚的变化特征。（3）对提出的单站高温天气过程综合强度指标计算方法、区域性和全市性高温过程强度等级确定方法，进行检验和业务试用评估，其对高温过程综合强度进行合理排位，结果科学可信。
利用渭南市11个县（市、区）气象站1971—2020年的逐日最高气温资料，结合单站高温过程综合强度指标算法，得到渭南各县（市、区）高温天气综合强度等级划分阈值，并根据单站高温过程阈值，确定出区域性高温过程强度等级以及全市性高温过程强度等级定量化评估方法，分析了渭南市高温时空分布特征。结果表明：（1）渭南市高温频次、强度总体呈南多北少的分布特征，南部的华州、临渭、华阴是高温事件高发的关键区域；渭南高温天气出现时间跨度为4月中旬至10月上旬，6—8月高温最多，占全年的939%，其中7月下旬各个区域的高温日数达到最多，往后逐渐减少。（2）20世纪70年代以来，渭南高温过程呈现出增长趋势，80年代至今，高温过程逐渐增多，过程极值和高温等级增高，高温有出现时间趋早和结束时间趋晚的变化特征。（3）对提出的单站高温天气过程综合强度指标计算方法、区域性和全市性高温过程强度等级确定方法，进行检验和业务试用评估，其对高温过程综合强度进行合理排位，结果科学可信。
2024(3):44-47.
摘要:
利用宜君县国家气象观测站2003—2022年年平均气温、年降水量、玉米种植生长三阶段（苗期、穗期、花粒期）的平均气温等观测数据,采用统计分析方法,分析影响宜君玉米种植的气象条件及其变化趋势。结果表明：宜君县2003—2022年4—5月平均气温为143 ℃,总体上升趋势不明显，符合玉米种植适宜区发芽期平均气温要求；6—7月平均气温为21 ℃,总体上升趋势不明显,处于玉米种植最佳气候条件范围内；8—9月平均气温为179 ℃, 总体上升趋势不明显。宜君县气温条件符合玉米种植最适宜区气象指标要求。年降水量总体呈上升趋势。宜君玉米生长期会发生低温冻害、干旱等气象灾害。采取有效的气象服务措施,做好气象灾害预报预警服务，指导种植人员从选种、调整播期、调整水肥管理等方面有效降低低温冻害影响，通过灌溉的方式缓解旱情，指导种植人员应对各种气象因素的影响，保证玉米产业的发展。
利用宜君县国家气象观测站2003—2022年年平均气温、年降水量、玉米种植生长三阶段（苗期、穗期、花粒期）的平均气温等观测数据,采用统计分析方法,分析影响宜君玉米种植的气象条件及其变化趋势。结果表明：宜君县2003—2022年4—5月平均气温为143 ℃,总体上升趋势不明显，符合玉米种植适宜区发芽期平均气温要求；6—7月平均气温为21 ℃,总体上升趋势不明显,处于玉米种植最佳气候条件范围内；8—9月平均气温为179 ℃, 总体上升趋势不明显。宜君县气温条件符合玉米种植最适宜区气象指标要求。年降水量总体呈上升趋势。宜君玉米生长期会发生低温冻害、干旱等气象灾害。采取有效的气象服务措施,做好气象灾害预报预警服务，指导种植人员从选种、调整播期、调整水肥管理等方面有效降低低温冻害影响，通过灌溉的方式缓解旱情，指导种植人员应对各种气象因素的影响，保证玉米产业的发展。
2024(3):48-52.
摘要:
利用1971—2020年绥德国家基准气候站日平均气温、日极端气温，月降水量、日照时数、日平均地面温度、4月月平均风速和月最大风速等观测数据，基于气候统计学原理，对绥德县巴杏种植的气候条件和主要气象灾害进行了分析。结果表明：绥德县1971—2020年年平均气温为101 ℃，极端最高气温为405 ℃、极端最低气温为-241 ℃，≥10 ℃积温为3 4203 ℃·d，无霜期为187 d，年日照时数为2 6325 h，年降水量为4443 mm，4月日平均风速为31 m/s。绥德县整体气候条件适宜巴杏种植，热量资源和光照条件有利于提高巴杏的产量，提升巴杏的品质。晚霜冻害和冰雹是影响巴杏产量的主要气象灾害，其中晚霜冻害平均每年约14次，且多发生于4月；有52%的年份在4—7月出现冰雹，且6月降雹频率最高。在巴杏生产过程中需注意对晚霜冻害和冰雹的防御。
利用1971—2020年绥德国家基准气候站日平均气温、日极端气温，月降水量、日照时数、日平均地面温度、4月月平均风速和月最大风速等观测数据，基于气候统计学原理，对绥德县巴杏种植的气候条件和主要气象灾害进行了分析。结果表明：绥德县1971—2020年年平均气温为101 ℃，极端最高气温为405 ℃、极端最低气温为-241 ℃，≥10 ℃积温为3 4203 ℃·d，无霜期为187 d，年日照时数为2 6325 h，年降水量为4443 mm，4月日平均风速为31 m/s。绥德县整体气候条件适宜巴杏种植，热量资源和光照条件有利于提高巴杏的产量，提升巴杏的品质。晚霜冻害和冰雹是影响巴杏产量的主要气象灾害，其中晚霜冻害平均每年约14次，且多发生于4月；有52%的年份在4—7月出现冰雹，且6月降雹频率最高。在巴杏生产过程中需注意对晚霜冻害和冰雹的防御。
2024(3):53-61.
摘要:
利用夜间灯光、DEM和Landsat NDVI等多源卫星资料提取巴南区郊区背景，结合MODIS地表温度产品，采用城乡二分法和Mann-Kenddall（M-K）检验定量评估2002—2021年巴南区城市热岛时空变化特征。结果表明：（1）巴南区近20 a来城市热岛效应年变化明显，热岛面积占比随时间呈波动上升的趋势，热岛面积在近20 a增加了317%；（2）热岛效应具有明显的季节变化，夏季最强，秋季次之，春季、冬季相对较弱；（3）热岛效应具有明显的空间分布特征，主要影响巴南区西部的龙洲湾、鱼洞、莲花、李家沱街道、界石镇等居民、商业和工业集中区；（4）热岛效应影响范围和强度变化整体相对平稳。该研究结果可为区域城市生态环境、热环境、局地气候等研究和城市气象灾害预报预警提供重要的科学依据。
利用夜间灯光、DEM和Landsat NDVI等多源卫星资料提取巴南区郊区背景，结合MODIS地表温度产品，采用城乡二分法和Mann-Kenddall（M-K）检验定量评估2002—2021年巴南区城市热岛时空变化特征。结果表明：（1）巴南区近20 a来城市热岛效应年变化明显，热岛面积占比随时间呈波动上升的趋势，热岛面积在近20 a增加了317%；（2）热岛效应具有明显的季节变化，夏季最强，秋季次之，春季、冬季相对较弱；（3）热岛效应具有明显的空间分布特征，主要影响巴南区西部的龙洲湾、鱼洞、莲花、李家沱街道、界石镇等居民、商业和工业集中区；（4）热岛效应影响范围和强度变化整体相对平稳。该研究结果可为区域城市生态环境、热环境、局地气候等研究和城市气象灾害预报预警提供重要的科学依据。
2024(3):62-67.
摘要:
以都昌县为研究区，利用Landsat 8遥感影像为数据资料，采用监督分类法对研究区的土地利用信息进行解译，采用辐射传输方程法反演研究区的地表温度，分析研究区的土地利用信息和城市热岛变化特征，探究两者之间的联系。结果表明：（1）2013—2021年研究区水域、建设用地面积不断增加；耕地面积先减后增，总体呈减少趋势；绿地面积不断减少；未利用地面积先增后减少，总体呈减少趋势。（2）2013—2021年研究区强冷岛区、冷岛区和中间区的面积增多，热岛区和强热岛区面积减少。（3）改进后的归一化差异水体指数、归一化植被指数与地表温度成负相关，植被和水体对城市热环境具有一定的降温调控作用。（4）水域的地表温度均最低，其次分别为绿地、耕地和建设用地，而未利用地的地表温度最高。
以都昌县为研究区，利用Landsat 8遥感影像为数据资料，采用监督分类法对研究区的土地利用信息进行解译，采用辐射传输方程法反演研究区的地表温度，分析研究区的土地利用信息和城市热岛变化特征，探究两者之间的联系。结果表明：（1）2013—2021年研究区水域、建设用地面积不断增加；耕地面积先减后增，总体呈减少趋势；绿地面积不断减少；未利用地面积先增后减少，总体呈减少趋势。（2）2013—2021年研究区强冷岛区、冷岛区和中间区的面积增多，热岛区和强热岛区面积减少。（3）改进后的归一化差异水体指数、归一化植被指数与地表温度成负相关，植被和水体对城市热环境具有一定的降温调控作用。（4）水域的地表温度均最低，其次分别为绿地、耕地和建设用地，而未利用地的地表温度最高。
2024(3):68-74.
摘要:
利用旬邑X波段双偏振雷达数据，采用Zh-KDP综合法、Zh-KDP综合分类法、ZPHI降水廓线法和初始相位法进行衰减订正对比分析，并将订正后数据与西安C波段天气雷达数据进行对比检验。结果表明，4种订正方法均能对反射率因子进行有效订正，订正后强回波中心与KDP强中心基本吻合，可基本还原降水分布特征；采用ZPHI降水廓线法订正后出现条纹状误差回波，订正效果较差；不同订正方法均可使X波段雷达反射率因子与C波段雷达反射率因子间的相关性提高；采用Zh-KDP综合法、Zh-KDP综合分类法和初始相位法订正后，强回波中心位置与C波段雷达较接近，订正后的反射率因子平均值与C波段雷达反射率因子值接近，绝对偏差和相对偏差减小；Zh-KDP综合分类法和初始相位法订正效果相对不稳定，Zh-KDP综合法订正效果较好且稳定。
利用旬邑X波段双偏振雷达数据，采用Zh-KDP综合法、Zh-KDP综合分类法、ZPHI降水廓线法和初始相位法进行衰减订正对比分析，并将订正后数据与西安C波段天气雷达数据进行对比检验。结果表明，4种订正方法均能对反射率因子进行有效订正，订正后强回波中心与KDP强中心基本吻合，可基本还原降水分布特征；采用ZPHI降水廓线法订正后出现条纹状误差回波，订正效果较差；不同订正方法均可使X波段雷达反射率因子与C波段雷达反射率因子间的相关性提高；采用Zh-KDP综合法、Zh-KDP综合分类法和初始相位法订正后，强回波中心位置与C波段雷达较接近，订正后的反射率因子平均值与C波段雷达反射率因子值接近，绝对偏差和相对偏差减小；Zh-KDP综合分类法和初始相位法订正效果相对不稳定，Zh-KDP综合法订正效果较好且稳定。
2024(3):75-78.
摘要:
《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010中给出了雷电防护装置的间隔距离计算公式，但是没有给出推导过程。为了在不同的雷电防护项目应用中因地制宜地计算间隔距离，有效预防和减少雷击被保护物的风险，本文对该规范中的计算公式进行了详细的推导，并结合案例具体说明，方便从业者更好地理解和执行《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010中关于间隔距离的计算，对防雷工作具有一定的参考价值。
《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010中给出了雷电防护装置的间隔距离计算公式，但是没有给出推导过程。为了在不同的雷电防护项目应用中因地制宜地计算间隔距离，有效预防和减少雷击被保护物的风险，本文对该规范中的计算公式进行了详细的推导，并结合案例具体说明，方便从业者更好地理解和执行《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010中关于间隔距离的计算，对防雷工作具有一定的参考价值。
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