巴基斯坦瓜达尔港的风能资源评估

利用来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-interim风场资料,对瓜达尔港的风能资源展开评估.结果表明:1)瓜达尔港的风能资源常年可用,风能密度、有效风速出现频率、不同等级风能密度出现的频率都表现出明显的单峰型月变化特征,峰值出现在4—5月,波谷出现在11—12月;年平均值分别为:风能密度121 W/m~2,有效风速频率43%,50 W/m~2以上能级频率55%.2)从风能玫瑰图看出,瓜达尔港的风能常年稳定由偏西南(SW)向的风贡献.2月和11月,400和500 W/m~2及以上高风能密度主要由北北东(NNE)向的风贡献;5月和8月,高风能密度主要由偏西南(SW)向的风贡献.3)瓜达尔港的风能主要经历了两个阶段:1979—2000年期间,风能密度在120W/m~2上下波动,有效风速出现频率在45%上下浮动;2001—2014年期间,风能密度在110W/m~2上下波动,有效风速出现频率在40%上下浮动.4)瓜达尔港的6级及以上大风频率常年在1.5%以内;出现频率最高的为3级风(34.29%),其次是4级风(28.32%)和2级风(23.11%).     

基于Sentinel-1合成孔径雷达卫星影像的福建沿海区域风能资源分析

海面风场风能资源分析对海上风电场的建设开发具有重要意义.近年来随着遥感技术的发展,星载合成孔径雷达(SAR)为海面风能的分析与评估提供了新手段.基于2015—2019年福建沿海区域的122景Sentinel-1 SAR影像,采用快速傅里叶变换风向反演方法及地球物理模式函数CMOD5.N风速反演方法对福建沿海区域进行SAR风场反演,并从风能有效性、稳定性及时空分布特征方面分析福建近海风能资源.主要结果显示:风速数值范围较大的秋、冬季有效风能占比较高,可达70%以上;福建沿海区域多年平均风能稳定性较好,春、秋、冬季风能稳定性较好,而夏季风能稳定性较差;福建沿海风能的空间分布主要为东北—西南走向逐渐递减类型,在台湾海峡中部区域出现风能最大值.     

太原市近5年环境空气污染物浓度变化与趋势分析

采用综合污染指数法、污染负荷系数法、Daniel趋势检验、Spearman秩相关系数法并结合空气质量指数(AQI)数据,探讨了近5a来太原市环境空气污染物浓度变化,结果表明,2015—2019年,太原市SO_2的超标天数和污染物浓度均逐年下降(超标天数由50d下降至0d,污染物浓度由77.55μg·m~(-3)下降至29.52μg·m~(-3));而NO_2的超标天数和污染物浓度均逐年上升(超标天数由2d上升至40d,污染物浓度由43.11μg·m~(-3)升至59.81μg·m~(-3)),变化趋势显著;PM_(10)和PM_(2.5)的变化表现出一定的波动,变化趋势不显著;空气综合污染指数呈现先升高后降低的趋势,环境空气污染在冬季较为严重.可吸入颗粒物(PM_(10)和PM_(2.5))历年的负荷系数均显著高于SO_2和NO_2,空气污染物以可吸入颗粒物为主.从各年AQI累积的数值之和来看,空气污染有逐渐加重的趋势.     

郑州市大气PM_(2.5)中多环芳烃的污染特征及健康风险评价

为探究郑州市大气细颗粒物PM_(2.5)中多环芳烃(PAHs)的污染特征,在2017年10月—2018年7月期间,选取典型月份采集四季PM_(2.5)样品进行分析。郑州市PM_(2.5)和PAHs的年均质量浓度分别为(93.0±54.6)μg/m~3和(26.3±21.0) ng/m~3,呈现冬季高、夏季低的季节变化趋势;冬季4环PAHs的占比高达41%,春、夏、秋3个季节的环数分布以5和6环比例最大;苯并[a]芘(BaP)和BaP毒性当量的年均质量浓度分别为2.3 ng/m~3和4.0 ng/m~3,四季的质量浓度均在较高水平。增量终生致癌风险评估结果表明,PAHs致癌风险值在0.13×10~(-6)～1.45×10~(-6)范围内,部分时间高于美国环境保护署规定的可接受风险水平,存在一定的健康风险。     

上海市淀山湖区域灰霾天大气颗粒物中碳组分的污染特征

采集了上海市淀山湖区域2015年3月至2016年2月灰霾天大气颗粒物中PM_(2.5)样品,重点分析了其中碳组分的污染特征。结果表明,PM_(2.5)年均质量浓度为(69.01±37.05)μg/m~3,数值与有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性有机碳(WSOC)显著相关,相关性大小与灰霾程度有关。OC、EC的年均质量浓度分别为(4.46±3.41)μg/m~3和(2.15±1.31)μg/m~3,呈现冬季高、夏季低的趋势,两者显著相关,相关性大小同样与灰霾程度有关。WSOC的年均质量浓度为(2.07±1.40)μg/m~3,春季高于冬季,且灰霾天质量浓度大于非灰霾天相应值。碳组分对大气能见度的影响较大,需得到控制。     

RCP4.5情景下贵州省潜在蒸散量及地表湿润度变化预估

基于贵州省19个气象站点逐日和逐月观测数据以及2016—2100年气候预估数据,利用修正的Thornthwaite法,分析RCP4.5情景下2016—2100年贵州省潜在蒸散量变化趋势,进而研究地表湿润度变化趋势.结果表明:RCP4.5情景下未来85 a间,全年和四季的潜在蒸散量均呈现增加趋势,增长幅度为:夏季﹥春季﹥秋季﹥冬季.除春季外,全年、夏季、秋季和冬季的地表湿润度指数均呈下降趋势.全年和四季的地表湿润度变化分别存在1个和2个时间尺度周期振荡,55 a是全年、夏季、秋季和冬季地表湿润度变化的第1主周期,56 a是春季地表湿润度变化的第1主周期.     

基于AIRS资料的青海省空中水汽时空规律研究

采用美国NASA地球观测系统"云与地球辐射能量系统"(CERES)的2002年9月至2016年9月的AIRS/Aqua L2 Standard Physical Retrieval (AIRS+AMSU) V006资料,分析了青海省空中垂直积分水汽含量在时空上的分布情况及变化规律.结果表明:(1)青海省空中水汽含量多年均值为5.93kg/m~2,地表高程越高的地区,空中水汽含量越低;(2)各季节(春、夏、秋、冬)空中水汽含量均值分别为4.67、11.6、5.47、2.12kg/m~2;(3)在多年变化趋势上,研究时段内青海省空中水汽含量呈统计不显著的增加趋势,斜率为0.00356kg/m~2·a,相对增速为0.0582%/a;除青海湖周边外,青海省北部水汽含量的增长速率快于南部;(4)各个季节空中水汽含量变化斜率分别为0.00713、0.00636、-0.00527、-0.00221kg/m~2·a.     

长三角地区气溶胶对辐射和降水影响的分析

为深入研究长三角地区气溶胶对辐射和降水的影响,本文分析了2004—2014年该区气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)、辐射和降水的时空变化特征,在季节尺度确定了对辐射和降水影响最大的气溶胶成分.研究发现:2004—2008年,AOD在春、夏季明显上升(0.260·(10a)~(-1)、0.066·(10a)~(-1)),辐射在春季明显上升(20.4 W·m-2·(10a)~(-1)))、夏季明显下降(-41.4W·m-2·(10a)~(-1))),降水在夏季明显上升(4.6mm·(10a)~(-1))、冬季明显下降(~(-1).7mm·(10a)~(-1));2009—2014年秋季AOD明显下降(-0.126·(10a)~(-1)),辐射和降水无明显变化趋势.2004—2014年辐射在春、夏季受云量和气溶胶共同影响,2004—2008年秋、冬季辐射主要受AOD影响,2009—2014年秋、冬季辐射与云量相关性更高.各季节沙尘、海盐气溶胶的AOD小于总AOD的20%,但其对辐射和降水影响更大.春、夏季对辐射影响最大的气溶胶分别是细模态沙尘和细模态海盐;降水在春、夏、冬季均受沙尘气溶胶影响最大.     

1957年至2010年瓦房店气温的长期变化趋势及突变形势

利用瓦房店的观测资料,分析了该地区气温的长期变化趋势和突变形势,结果表明：（1）近50余年来,瓦房店的气温以0.0186℃/a的速度显著性递增。在1957年至1969年期间表现出缓慢的递减趋势,1969年为近半个世纪以来的最低点,1970年至1984年期间的变化趋势较为平缓,1985年至2007年期间呈缓慢的递增趋势,2007年至今则表现出递减趋势。（2）近50余年来,瓦房店冬季的气温以0.0428℃/a的速度显著性递增;夏季的气温表现出缓慢的递减趋势,但变化趋势并不显著。（3）瓦房店的气温存在明显的突变,突变期为1992年。（4）瓦房店冬季的气温突变期为20世纪70年代后期和80年代前期;夏季突变期为1969年。     

吐鲁番市和哈密市气温与降水特征变化比较

利用吐鲁番市和哈密市9个气象站点的气象数据,采用线性回归、累积距平统计量与信噪比检验方法,对吐鲁番市和哈密市57年(1960—2016年)的年平均气温、年降水量、平均最高气温、平均最低气温变化趋势和变化特征进行了对比分析.结果表明,吐鲁番市和哈密市年平均气温呈上升的趋势,多年均值为12.11℃和7.35℃,冬季气温增幅最大.哈密市的增温幅度比吐鲁番市的增温幅度大,吐鲁番市年平均气温突变年份为1986年,哈密市年平均气温突变年份为1996年.吐鲁番市和哈密市的降水量以1.61 mm·(10 a)~(-1)和3.61 mm·(10 a)~(-1)的速率上升,夏季降水量上升趋势最显著,多年均值为32.15 mm和78.49 mm.     

中国近地层风能资源的时空变化特征

近地层风能蕴量是随着大气背景的变化而变化的特殊物理量,研究在全球变暖的背景下近地层风能资源的气候变化与分布特征,对我国风能产业的发展规划具有重要的理论意义和实际价值.选取全国186个地面站在1960-1999年共40年的常规风速观测资料,采用了分段线性拟合、变化速率计算等方法,对研究区域内年平均风速进行了趋势分析,又通过对逐年的平均风能密度做REOF分解,提取了具有不同风能变化型态的7个显著区域,探讨了风能资源的时空气候变化特征.研究结果发现:中国逐年平均风速呈现"冬春大、夏秋小"型,40年来各季和全年的年平均风速、风能密度均是显著减弱的,在70年代中前期之后出现显著的持续下降趋势;北方区、东北区、东部沿海区的风能资源相对最为丰富,变化幅度也最大,中部区风能资源最为贫乏,变化幅度最小.风能资源的分布特点和变化趋势与影响我国的冬、夏季风系统的气候变化关系密切.     

基于平流层环流变化的夏季长江下游强降水频数气候预测模型

采用相关分析方法,研究了6~8月长江下游强降水频数与前期冬季12~2月全球50 hPa纬向风的关系;并研制了基于KLM滤波的夏季长江下游强降水频数气候预测模型。结果表明,存在3个显著的相关区:北极附近,北太平洋中纬度和南半球高纬度地区。用这些前期12~2月全球平流层关键区的纬向风建立KLM预测模型进行预测试验,发现它对近10年6~8月长江下游地区强降水频数的变化具有较好的预测能力,明显优于多变量的线性回归预测;其中与北极附近和南半球高纬度地区平流层纬向风相关稳定,而与北太平洋中纬度纬向风的相关存在一定程度的不稳定。基于平流层环流变化的夏季长江下游强降水频数KLM模型可以为短期气候预测业务预报提供重要参考。     

1950—2019年闽江下游径流量变化特征分析

为探究闽江下游径流演变趋势,应用MK法和Morlet小波分析相结合的方法,对闽江下游竹岐站1950—2019年长序列径流量数据进行分析。结果表明：闽江下游多年径流量呈微弱上升趋势,季节变化大,春夏径流量呈下降趋势,秋季呈上升趋势;前三季变化趋势均不显著,冬季径流量则呈显著上升。多年径流量突变发生于2015和2017年,春季突变年份出现在1955年,秋季为1996和2001年,冬季则是2001和2006年;多年径流量存在32a、12a,8a的主要周期,汛期径流量第一主周期为32a,第二主周期为12a,第三主周期为5a,非汛期第一主周期为25a,第二主周期为5a,第三主周期为52a。研究成果加深了闽江下游径流演变规律的理解,可为闽江下游水资源利用提供理论参考。     

竹结构建筑外墙热工性能测试与分析

为了对已建成竹结构建筑外墙的热工性能进行评价,采用控温箱-热流计法对现代竹结构抗震安居房外墙(抹灰和挂板两种饰面)传热阻进行了实测与分析。结果表明:控温箱-热流计法测试竹材墙体传热阻时误差较大,影响墙体传热阻的主要因素为竹材墙体内部结构组成及测试位置; 抹灰饰面外墙平均实测传热阻为1.52(m²·K)/W,传热系数为0.66 W/(m²·K),可应用在夏热冬冷、夏热冬暖地区,4层及以上建筑可达到节能65%标准; 挂板饰面外墙平均实测传热阻为2.71(m²·K)/W,传热系数为0.37 W/(m²·K),可以应用在夏热冬冷、寒冷地区和严寒地区,并达到节能65%的标准。     

近一个半世纪来得法降水的变化特征

利用香港1853－1996年月降水资料,对香港19个时距,包括1－12月,春、夏、秋、冬、前、后汛期和年降水做了特征分析,发现香港降水有其显著的气候特征。     

日照市近岸海域冬夏季游泳动物群落结构研究

为探明日照市近岸海域冬夏季游泳动物种类组成、优势种、资源密度和物种多样性及其变化趋势,于2016年2月（冬季）和8月（夏季）对该海域进行2个航次的调查。调查共捕获游泳动物71种,其中鱼类44种,甲壳类22种,头足类5种。冬季优势种为玉筋鱼（Ammodytes personatus）和疣背深额虾（Latreutes planirostris）,夏季为日本枪乌贼（Loliolusia pouica）、矛尾虾虎鱼（Chaeturichthys stigmatias）、口虾蛄（Oratosquilla oratoria）、绿鳍鱼（Chelidonichthys spinosus）。冬夏两季调查游泳动物平均尾数资源密度分别为106.86×10³,59.41×10³ ind./km²;平均质量资源密度分别为191.22,251.35 kg/km²;平均Shannon-Wiener物种多样性指数（H''）分别为1.535,1.896;平均Pielou均匀度指数（J）分别为0.540,0.693;平均Margalef物种丰富度指数分别为2.505,2.495。研究表明该海域游泳动物以小型鱼类、甲壳类和头足类为主。与2006年山东半岛南部近岸海域调查结果相比,甲壳类物种有增加的趋势。     

基于耦合气候系统模式的中全新世黄、东海海表通量分析

对中全新世(6,ka时期)海洋和气候的研究可加深人们对现阶段气候变化和海洋环境的认识,为预测未来海洋与气候环境变化提供一个重要参照.文章分析一个耦合气候系统模式FGOALS-s2.0的模式结果,首先对其工业革命前(0,ka时期)东亚地区夏季降水及冬、夏季10,m风场的模拟结果进行评估,然后进一步对中全新世和工业革命前黄、东海海表大气强迫的季节变化进行了对比.结果显示:模式模拟出0,ka时期东亚夏季降水从东南洋面至西北内陆减少的空间分布特点,冬、夏季10,m风场亦与观测大体一致;6,ka时期夏季,黄、东海风速较0,ka时期增大约0.8,m/s,16%左右;黄海风应力旋度值为正,东海为负,与0,ka时期相比旋度绝对值均增大;同时,两海区接收的太阳短波辐射较0,ka时期均增加,短波辐射的差异是中全新世夏季黄、东海海表的净热吸收增加的主要因子.6,ka时期冬季,黄、东海北风加强,东海增加量在0.5~1.0,m/s,幅度约为10%,较黄海更为明显;两海区在冬季的净热释放也较0,ka时期增大,东海释放更甚;冬季黄、东海风应力旋度较0,ka时期则无太大差别.研究表明,由于6,ka时期太阳辐射季节循环的改变,造成了黄、东海夏季风增强,海表净热通量也发生相应变化,该时期大气强迫场的变化可能会使黄、东海表层水温分布趋势发生较大改变,进而影响陆架环流格局.     

太原地区太阳能耦合空气源热泵一体化热水系统性能分析

为解决太阳能热水系统占地大、供热水稳定性差、空气源热泵冬季易结霜、能效比较低的问题,提出太阳能/空气能蒸发集热器并构建其热泵热水系统.建立该系统的TRNSYS模型,分别研究太原地区的夏季和冬季工况的系统制热性能参数变化情况.研究结果表明:在夏季高温太阳辐射照度大典型工况下,该系统平均制热性能系数(COP)值为6.026,较空气源热泵热水系统提高44.16%;在冬季低温高湿易结霜典型工况下,该系统平均COP值为3.25,较空气源热泵热水系统提高6.56%.     

揭开汛期降水变化的奥秘:厄尔尼诺回响曲

 20世纪中国长江流域3次特大洪涝均发生在厄尔尼诺次年夏季。介绍了短期气候预测的科学原理,回顾了人们对气候变化机理的探索历程,总结了汛期降水预测取得的最新进展和面临的挑战;最后分析2015年发生的超强厄尔尼诺事件给2016年中国汛期降水带来的影响。     

南京地区PM2.5和PM10浓度分布特征及与相关气象条件的关系

利用2014年12月至2015年5月南京市PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度以及天气观测数据,研究南京市颗粒物浓度空间、时间分布特征及其与相关气象因子的关系。研究表明PM_(2.5)和PM_(10)同季节内高度线性相关,时间分布具有明显的季节性差异;PM_(2.5)与风速呈负相关关系,与降雨清除量呈正相关关系;相对湿度达到75%左右时污染最严重。研究首次将其他污染气体和相关气象因子结合起来,用逐步回归法建立PM_(2.5)预测模型,能较好地拟合冬春两季PM_(2.5)变化趋势,较准确地反映南京市PM_(2.5)的污染特征,具有一定的理论和实用价值。