中国北方水汽与云和降水的关系

利用中国35°N以北地区1961年1月1日-2001年12月31日58个探空站逐日高空观测资料以及地面观测的逐日总云量、低云量、降水量资料,分析了42a来中国北方各区水汽质量分数的变化特征,水汽质量分数与总云量、低云量以及降水量的年际变化特征,逐区讨论了水汽质量分数与总云量、低云量和降水量的相关关系.结果表明:中国北方地区42a水汽质量分数有微弱的增加;水汽质量分数与云量、降水量呈明显的正相关.水汽质量分数与云量、降水量的相关中,平均水汽质量分数与低云量、降水量的正相关最显著;云量与降水量的相关中,低云量与降水量的相关最显著.这三种相关的季节变化特征均为春季最显著,秋、夏季次之,冬季最弱.沙区的各相关系数均低于非沙区的,说明荒漠化对空中水资源也有一定的影响,尤其是在沙尘暴多发的春季,这一影响就更显著了.     

环渤海地区云量的时空分布特征

利用环渤海地区69个观测站点2001年6月-2016年12月8次/d的云观测资料,欧洲中期数值天气预报中心ERA-Interim的垂直速度和比湿数据,初步分析了该地区云量的时空分布特征及成因.结果表明,环渤海地区总云量年平均和秋冬季呈南多北少、西多东少的分布特征,春季分布相对均匀,夏季从东南向西北递减;低云量年平均和各季节的空间分布大体相同,其中对流云量北部山区多于南部平原地区,非对流云量从东南沿海向西北内陆递减,北部低云以对流云为主,南部以非对流云为主.总云量的空间分布与上升运动和水汽的空间分布呈正相关;对流云量的空间分布与大尺度下沉运动呈正相关,与水汽呈负相关;非对流云量的空间分布在秋冬季只与水汽呈正相关,在春夏季只与大范围上升运动呈正相关.两个代表站围场站和莒县站的总云量、围场站的对流云量以及莒县站的非对流云量年变化均比较显著,夏季最多,春秋季次之,冬季最少,主要是由垂直上升运动和水汽的年变化引起的.两站总云量全年各季日变化均不明显,对流云量和非对流云量在夏季表现出明显的日变化特征,对流云量在08:00最少,午后对流活动发展,云量增加,至14:00达到峰值;非对流云量夏季峰值出现在05:00,在14:00达到谷值.     

近50年莆田市区阴天日数的时空特征

本文应用1961-2012年莆田、仙游2站地面气象水汽压、云量及日照的月、年等观测资料分析了莆田市阴天日数的时空分布特征,结果表明：1961-2012年莆田市的地面水汽压、阴天日数及年日照时数有明显的年际和年代际变化;莆田市区1981年以后水汽压减少呈减小趋势,干岛效应主要由夏季变干引起的,仙游城关的水汽压变化不明显;阴天日数变化趋势各地区不一致,莆田站1984年以后呈增多趋势,仙游城关略呈下降趋势;年日照总时数总体上经历了“多日照．少日照．多日照”三个年代,但城镇化步伐较快的莆田城区由第一阶段、第二阶段转变的时间较旱,本世纪以来莆田城区及仙游年日照时数均出现回升现象。     

青藏高原云的气候特征及其对地气系统的影响

利用ISCCPD2资料分析了青藏高原云宏观参量的时空分布特征,结合NCEP资料分析了不同云类与降水和气温的关系,利用CERES SSF MODIS Edition 3A资料分析了云对地气系统的辐射强迫作用.结果表明,青藏高原地区云量分布整体呈自东向西减少的态势;总云量、低云云量、总光学厚度和总云水路径的分布形势很相似;水高积云、水积云、卷云和冰高积云的云水路径及云光学厚度均较小,冰层云、冰雨层云和深对流云的云水路径及云光学厚度均较大;出现最多的是卷云,最少的是冰层云、冰层积云、冰积云和冰雨层云;青藏高原地区的水积云、水高积云、水高层云、卷云和卷层云的云量与降水一致.近20a,中高云量在青藏高原地区呈上升趋势,低云量则呈明显下降趋势,该结果可能导致青藏高原地区地面气温升高.青藏高原地区云的短波辐射强迫主导着云的净辐射强迫效应,且具有显著的季节变化.     

近50年三江源地区云水资源分布及降水效率研究

基于云水资源积分推导公式,选取50年的气象站资料研究三江源地区(the Three River Headwaters Region,TRHR)云量与降水时空演变规律及其统计关系,并对降水效率(Precipitation Efficiency,PE)时空特征深入分析,挖掘人工增雨试验潜力.结果表明:①总、低云量分别以长江源区的治多、清水河为高值中心向西呈"经向型"分布,向东呈"纬向型"分布.低云量与降水量呈增加趋势且通过了α=0. 005显著性检验,总云量呈减少趋势并通过了α=0. 01显著性检验;②各源区总、低云量与降水的突变年份不同步.降水年际波动较云量变化大且低云与降水相关性较好.低云量随总云量增加而增加,当总云量增加1. 7%时,低云量将增加1%,同期降水增加10mm,年降雨频率最高出现在400mm;③TRHR多年PE空间分布与降水、云量一致,整体表现出自东南向西北方向递减空间分布,PE高、低值区分布在34°N以南和34°N以北.④TRHR多年平均PE为40. 3%且增幅变化不大,长江源区西部和黄河源区东北部增雨潜力(Precipitation Enhancement Potential,PEP)最大,最佳开发时间在3～4月和10～11月.     

中国北方云量的四季分布与降水

利用中国35°N以北地区1960-2005年333个站逐日地面观测总云量、低云量、降水量资料,并依据相关文献进行区划,系统研究了中国北方地区46年云和降水的时空分布特征,讨论了总云量、低云量、降水的相互关系.结果表明:中国35°N以北地区总云量、低云量分布形势与地形吻合较好,沿北方高大山脉有明显的云量高值区.总云量、低云量的季节分布特点显著:春夏两季东西部呈反相分布,秋冬季全区总云量、低云量分布稀少,但冬季在新疆天山以北有明显云量大值区.中国北方地区总云量、低云量与降水呈正相关关系,春季相关性最好,秋冬季次之,夏季最弱,但平原地区夏季的总云量、低云量与降水相关性尤为显著,山区则相反.逐区统计分析各区雨日数及各雨量级的总云量、低云量,发现北方各区在相同量级的降雨日,总云量、低云量差异不大.     

三明市日照时数的变化特征及其影响因子分析

本论述使用地面气象观测日照资料,运用气候趋势法,对日照时数年变化、季变化和月变化时间序列进行了分析,并对与日照时数变化相关的降水量、气温、水汽压、相对湿度、总云量等气象因子进行了逐月平均特征的相关性分析,结果表明:(1)过去50年,三明市逐年日照时数呈现减少趋势,平均每10 a减少68.85 h.(2)三明市四季日照时数的季节变化趋势与年际变化趋势一致,也呈现出减少趋势,减速2.5~37.8 h/10 a,夏季减速最大,秋季减速最小.(3)逐月日照时数呈现"单峰型"分布,7月达到峰值,2月最少.(4)逐月平均日照时数与平均气温、平均水汽压呈现出显著的正相关性,与平均相对湿度、平均总云量、平均降水量呈现出负相关性,     

新疆阿克陶县近50年日照时数的变化特征分析

依据新疆阿克陶县气象站1960—2009年逐月日照时数以及与日照变化相关的水汽压、降水、云量等资料,利用气候统计方法分析了阿克陶县近50年日照时数年代际、年际和各季的气候变化特征及其变化原因.结果表明,近50年来阿克陶县的年、季日照时数均呈减少趋势.各季减少的气候倾向率不同,减少幅度最多的是夏季,最少的是春季.相关分析得出降水是影响阿克陶县日照时数变化的主要因子.     

灵丘和浑源地区蒸发皿不同蒸发现象的对比分析

根据山西省灵丘和浑源两个相邻地区蒸发皿不同的蒸发现象,基于灵丘和浑源1976-2013年的蒸发皿蒸发量的相关资料,分析了蒸发皿不同蒸发现象的变化特征、主要影响因素以及产生差异的原因.结果表明,灵丘地区蒸发皿蒸发量呈现出显著的下降趋势,与"蒸发佯谬"现象一致;浑源地区蒸发皿蒸发量呈显著上升趋势,与"蒸发佯谬"现象相反.年平均蒸发皿蒸发量、年最大蒸发皿蒸发量,灵丘地区大于浑源地区;年最小蒸发皿蒸发量,浑源地区大于灵丘地区.灵丘地区整体为"正距平-负距平"的变化,浑源地区整体呈"负距平-正距平"的变化.灵丘地区蒸发皿蒸发量的突变年份(1986年)早于浑源地区蒸发皿蒸发量的突变年份(1996年).季节变化中,四季的蒸发皿蒸发量由大到小依次为夏、春、秋、冬,四季变化趋势灵丘地区与浑源地区相反.灵丘地区蒸发皿蒸发量的年代际变化为"下降-增加"趋势,浑源地区的年代际变化为整体增加的趋势.灵丘和浑源地区蒸发皿蒸发量年代际的季节变化特征春、冬季的变化一致,夏季和秋季的变化不同.灵丘地区和浑源地区的蒸发皿蒸发量和动力因子(风速)呈正相关;和湿度因子(相对湿度和水汽压)呈负相关.热力因子(气温、日照时数)中,灵丘地区蒸发皿蒸发量与气温呈负相关而与日照时数呈正相关;浑源地区蒸发皿蒸发量与气温呈正相关而与日照时数呈负相关.热力因子(日照时数)是引起灵丘地区蒸发皿蒸发现象的主要影响因素;湿度因子(相对湿度)和热力因子(气温、日照时数)是引起浑源地区蒸发皿蒸发现象的主要影响因素.湿度因子(相对湿度)变化的显著性不同是造成灵丘和浑源地区蒸发皿不同蒸发现象的主要原因.     

中国太阳能资源和环境气象因子影响分析

 太阳能资源是水电、风电之后的第三大可再生能源。在全球光伏发电中,2012 年欧洲（70 GW）占主要份额,约占全球的70%;其次是中国（8.3 GW）、意大利（7.8 GW）、美国（7.8 GW）和日本（6.9 GW）。2006 年以来,中国新增装机容量年增长速度达200%～500%,远超过国际新增装机发展速度。分析了全球和中国光伏产业发展现状及中国太阳能资源分布特征,研究了中国太阳能资源的变化特征和影响太阳能资源开发利用的气象因子的时空变化特征,探讨了其对太阳能资源开发利用的可能影响。1961-1990 年中国到达地面的太阳能呈减小趋势变化,1991-2000 年呈增加趋势变化。气象因子（如云、沙尘、雾和霾）可能影响到达地面太阳能资源情况。在中国,总云量和低云均呈北少南多形式分布;近30 年来,中国总云量略呈减少趋势变化,低云略呈增加趋势变化。沙尘天气主要发生在中国西北地区,沙尘日数呈明显的减少趋势变化。雾和霾主要发生在中国东南部区域的局部地区,近30 年来,雾日明显减少,霾日快速增加。在中国不同区域,主要影响光伏发电效率的天气现象不同,其影响程度也有所不同,变化特征也不尽相同。     

1960—2013年重庆市气温变化特征分析

【目的】深入了解重庆市气温变化的时空分布格局。【方法】利用重庆市34个气象台站1960—2013年的逐日气温资料,采用线性倾向估计、滑动t检验、Mann-Kendall突变检验以及 Morlet小波等方法分析重庆市气温变化特征。【结果】1960—2013年重庆市的区域增温速率为0.008℃?a-1;四季气温也均呈上升趋势,其中秋季增幅最大,夏季最小;年平均气温存在显著的2~4a周期变化,年均温年代际变化具有阶段性,2000年前有降温的趋势,其中1980—1989年为低温期,2000年气温突变后为升温期;季节均温年代际变化表现为:春季、秋季、冬季呈“降温—增温—降温”的变化过程,夏季则只有“降温—增温”的变化趋势;气温增温速率在空间分布上由西向东逐渐升高,巫溪达到最高值,为0.056 ℃?a-1。【结论】1960—2013年重庆市的区域年平均气温略有上升,四季升温趋势存在差异;气温年代际变化具有阶段性:低温期、过渡期、升温期,2000年为重庆市气温突变年;气温增温趋势总体呈由西向东逐渐递增的空间分布格局。
     

中国干旱状况的时空分布特征及影响因素

基于高分辨率CRU数据集1950-2009年的逐月资料,计算湿润指数,采用回归分析和偏相关方法分析中国区域干湿变化特征及原因.结果表明,1950-2009年中国总体呈现明显的干旱化趋势,以秋季最为显著;中国降水量呈现微弱的增加趋势(0.04 mm/10 a),潜在蒸发量呈现显著增加趋势(0.71 mm/10 a),潜在蒸发量的显著增加促进了中国干旱化.湿润指数变化的空间分布在东部和西部地区呈相反的趋势,降水量减少而潜在蒸发量增加的共同作用成为东部地区干旱化的直接原因;降水量增加而潜在蒸发量减少(微弱增加)为西部地区干旱适度缓解的直接原因.太阳短波辐射对潜在蒸发量的影响最大,其次为平均温度、水汽压、温度日较差、云量和降水量.     

基于MODIS植被指数的甘南草地生物量

利用2006-2008年MODIS植被指数和同期野外调查数据,建立草地地上部分干物质产量遥感监测模型.根据七种草地类型多年平均根冠比对2006-2008年甘南草地生物量(地上+地下部分)进行了估算,比较了不同时间尺度下的模拟效果,绘制了甘南草地生物量空间分布图,分析了不同地区、海拔高度和草地类型的草地生物量特征,探讨了甘南地区草地生物量的年际变化.结果表明:2006-2008年甘南草地生物量分别为3.784×1013,3.527×1013,3.26×1013g,其空间分布具有白西向东逐渐减少的趋势;在没有消除噪音的情况下,用月作为时间尺度的模拟效果较好;甘南草地生物量在3000～4000m处的产量最高,占草地总产量的84.69%;2006-2008年甘南草地生物量呈减少趋势,年均减少速率为97.91 g/(m2·a).     

湖北地区气温变化对全球变暖的响应

选用湖北省77个代表站1960-2003年逐日气温观测资料,分析了湖北省气温的年、季节变化规律及其地域分布特征．结果表明：湖北省近44年气温呈上升趋势,至2003年气温上升了0．5℃,增温速率约为0．12℃／10a,和近50年来的全球平均增温速率相当．20世纪90年代升温最剧烈．春季、秋季和冬季气温均呈上升趋势,冬季增温最明显,而夏季气温却呈下降趋势．夏季平均日最高气温也呈下降趋势,冬季平均日最低气温上升趋势显著．气温变化不同的地区差异较大,西部地区变化趋势不明显,有微弱的下降趋势,而中东部地区则有较明显的升温趋势．     

基于ISCCP卫星资料的南中国海云量特征分析

为较准确地了解掌握可以反映南中国海天气和气候特征的云量分布演变特征,利用1999年1月至2009年12月的ISCCP卫星云量资料,通过物理量特征提取、对比分析等方法,研究了南中国海总云量及高、中、低云量的分布演变特征,以及其与其他海域各季节云量季节性变化特征。结果表明:南中国海低云量四季中均表现为由海区向沿岸递减,总云量和中、高云量夏秋季高于冬春季,低云量则相反。对于不同海域的云量细节特征要依据各季节大气和海洋环流变化来细致区分,这样有助于在掌握规律基础上有效制作海域上空云的预报。     

闽西地区近30年降雨侵蚀力变化分析

利用闽西地区18个气象站30 a的日降雨资料为基础,计算全省的降雨侵蚀力.并采用统计分析、空间分析和M-K突变分析等方法对闽西地区降雨侵蚀力的时空变化特征进行分析.结果表明:从年降雨侵蚀力来看,降雨侵蚀力的年变化呈上升趋势;从季节变化趋势来看,降雨侵蚀力在夏季和冬季呈上升趋势,而春季和秋季降雨侵蚀力呈下降趋势,但降雨侵蚀力上升或者下降均不显著;闽西地区30 a内降雨侵蚀力变化表现为变率突变,R值年际间变化较大,降雨侵蚀力空间分布不均,总体表现为由西北部向东南部递减.     

三清山云海的气候特征与气象因子的关系

因三清山位于玉山境内,用玉山气象站2005-2015年的地面气象要素资料,分析了近11 a三清山云海的气候特征及其与气温、降水、相对湿度、风速的相关关系,并通过逐步回归算法得出了云量与日平均气温、前一日降水、相对湿度的等式关系。结果表明,三清山年平均云海日数为169 d,云海日数的月变化呈现多波动的形势,且1-6月云海日数明显多于7-12月。三清山平均低云量与平均相对湿度、前一日降水量显著正相关,与平均温度、最高气温、最低气温呈负相关关系。     

基于模式输出统计预报方法的云量精细化预报

通过对T639数值预报产品的释用,结合地面气象观测站资料,以环渤海地区兴城站为例,建立了云量的精细化预报模型.从云形成的基本条件出发,选取4类天气学意义明确的预报因子:水汽类、大气不稳定度类、大气上升运动类和天气系统强度类,以总云量、低云量为预报对象,通过逐步回归法建立兴城站逐月、逐时次的云量预报方程.结果表明,云量主要受水汽、大气上升运动和大气不稳定度影响.回代检验结果表明,总云量平均绝对误差为20%,低云量平均绝对误差为16%,低云量的预报方程预报效果更好;总云量夏半年预报准确率更高,低云量冬半年预报准确率更高,可为云量精细化预报提供参考.     

中国天文气象条件的时变特征

采用全国地面气象站1951～2008年的气象资料年值和月值数据集,系统分析云量、气温、湿度、风速、水汽压和降水量等天文选址气象要素气候态的长年变化、季节变化和日变化特征．根据对全国天文气候的区域划分,挑选出21个地区代表台站．统计比较各气象要素变化特征,总结出各地区天文气象条件的时变特性,进一步论证其地域分布特征,从而为进行地基望远镜建设的全国范围选址调查提供可靠的基础数据.     

太湖流域近60年气温多时间尺度波动幅度的长期变化特征

太湖流域是我国重要的经济发展区域,为研究太湖流域气温波动的长期变化特征,利用近60年来太湖流域10个气象站的逐日气温资料：日最高气温(MaxT)、日平均气温(MeanT)、日最低气温(MinT),运用均方根(root-mean-square, RMS)方法分析了太湖流域年、季、月3个尺度上气温波动幅度的长期变化特征,并以1990年为分界,研究了20世纪90年代前后波动趋势的变化和区别.结果表明：1)年尺度上,1958-1990年气温年内波动幅度呈微弱降低趋势,而1990-2018年气温年内波动幅度呈显著增加趋势.2)季节尺度上,1958-1990年春季和冬季气温波动幅度趋势呈下降趋势、夏季气温波动幅度呈上升趋势而春季和冬季气温波动幅度趋势呈上升趋势.3)月尺度上,1990-2018年太湖流域各月份的气温波动幅度均呈上升趋势,但1月和4月要比其他月份波动幅度上升趋势明显.4)空间上,1958-1990年流域内气温波动幅度整体呈下降趋势,由东向西波动幅度下降趋势增大;1990-2018年,流域内气温波动幅度整体呈增长趋势,从南至北呈波动幅度增长趋势变大.