重庆山地界限温度起止日期和持续日数的分布式模拟

利用重庆市34个常规气象站1961-2000年日平均气温资料,建立了界限温度起止日期物理经验统计模型;结合山地月平均气温分布式模拟结果,提出了依托常规地面气象观测资料计算复杂地形条件下各界限温度起止日期和持续日数的方法;实现了重庆山地100 m×100 m分辨率O,10,15,20℃界限温度起止日期及其持续日数的分布式模拟.模拟结果能较好地反映重庆山地各界限温度起止日期和持续日数的宏观分布趋势和局地分布特征.各界限温度起止日期模拟绝对误差平均值在0.6-2.4 d之间,交叉验证绝对误差平均值在1.3～2.8d之间,个例年验证绝对误差平均值在0.7-2.5 d之间.模拟结果与野外考察资料具有很好的一致性.模型不依赖于山区野外实地考察资料,为利用常规气象观测资料模拟山地热量资源提供了切实可行的技术方法.     

起伏地形下福建省太阳总辐射的分布式模拟

基于数字高程模型(DEM)数据,综合考虑坡度、坡向、地形遮蔽度等因素,建立了起伏地形下总辐射分布式模型(包括起伏地形下太阳直接辐射、散射辐射和地形反射辐射的分布式模型)。利用1960～2010年数据模拟了福建省旬尺度100 m下的太阳总辐射及其空间分布。结果显示:福建省区域内总辐射平均值绝对误差最大为0. 04 MJ/m~2,平均绝对误差为0. 03 MJ/m~2,平均相对误差为8. 25%,个例年验证平均相对误差为9. 1%;模拟结果表明:福建省总辐射夏季各旬之间变化平缓,实际地形下总辐射受纬度影响没有冬季明显,冬季山地与滨海平原总辐射差异较大;太阳总辐射在局地地形下受坡度坡向影响十分明显,阳坡的辐射量要明显大于阴坡,其中冬季差异最明显;从坡度来看,坡度越大太阳总辐射受坡向的影响越大。     

气候变化对重庆地区降温耗能的影响 (三峡地区资源环境生态研究)

利用1971—2010年的气象观测数据,采用空调度日数作为评估暖季降温耗能的指标,分析了重庆地区1971—2010年间空调度日数、制冷日数的分布和长期变化特征,并评估了气温变化对重庆地区降温耗能的影响。结果表明,重庆各地空调度日数、制冷日数空间差异明显,沿江及河谷一带空调度日数、制冷日数相对高、多,东南部及城口等高海拔地区空调度日数、制冷日数相对低、少;1971—2010年重庆各分区的空调度日数、制冷日数的时间演变与全区平均比较一致,主要经历了先降后升的过程,在20世纪80年代中期转折;气温与降温耗能具有很好的同步性,温度对降温耗能的影响程度随气温的升高而增加;气温若升高1℃,整个暖季(5～9月)、夏季(6～8月)中重庆全区平均的降温耗能将增加56%、46%;在暖季或夏季,气温若升高1℃时降温耗能增加效应量重庆各个分区由大到小依次为:东南部、西部、西南部、中部、主城、东北部;暖季气温若升高1℃时,全区平均制冷日数将增加16 d,主城将增加14 d,其他地区将增加15 d;最后利用平均气温与降温耗能变率建立了一组降温耗能的一元线性回归方程评估模型。文章认为该组评估模型可以用于重庆地区降温耗能变化的定量评估和预估。     

基于复杂地形下月平均气温分布式模拟的山区逆温研究

山区实测资料短缺对研究山地逆温带来不便,利用复杂地形下月平均气温分布式模型模拟的气温结果,对天山、哀牢山、武夷山山区逆温的高度、厚度、强度进行了研究,描述了逆温的时空分布规律,并对其成因进行了简要分析。研究结果表明各山都存在多层逆温,相比山体上部来讲山脚逆温出现频率高,强度较大,厚度达到400 m。不同坡向逆温出现的海拔高度、厚度、强度不同,但不同年份的总体走势变化不大。经过对比,证明利用复杂地形下月平均气温分布式模型得出的逆温结果与前人成果具有一致性,能较好地反映出我国不同气候区域山地区逆温随坡向的分布和季节变化特征,对局地小气候的特征规律也能够较好的表达。     

1951—2015年信阳极端温度事件变化及其对全球变暖的响应

利用1951—2015年信阳市日最高和日最低气温资料,根据事件发生概率密度函数大于90%(或小于10%)的标,准定义了信阳市逐年的冷夜日数、暖夜日数、暖昼日数和冷昼日数.在此基础上,运用统计学方法分析了过去65年信阳市极端温度事件的变化特征及其对气候变化的敏感程度.结果表明:(1)1951—2015年信阳市年平均气温呈显著增暖趋势,变暖速率为2.0℃/100a;(2)过去65年信阳市冷夜日数以4.4d/10a的速率呈显著减少趋势(p<0.001),暖夜日数则以8.3d/10a速率显著增加(p<0.001),且其增加速率大于冷夜日数减少速率;暖昼日数以1981年为界呈先减少后增加的变化趋势,1951-1981年减少趋势为-11.6d/10a,1982-2015年增加趋势为13.7d/10a;过去65年冷昼日数年际变化不明显但年代震荡强烈;(3)信阳市极端温度事件对气候变化的响应程度呈不对称性.年均温每升高1℃,相当于冷夜日数和冷昼日数分别减少18.7d和12.5d,暖夜和暖昼日数分别增加26.9d和18.3d.在相同的气候背景下,暖夜日数对气候变化最为敏感,而冷昼日数对气候变化的敏感度最低.     

神农架大九湖盆地岩溶塌陷的高分辨率遥感调查

神农架大九湖盆地岩溶塌陷的直径一般在2～20m之间，利用中等分辨率卫星影像很难识别，而通过高分辨率的快鸟（Quickbird）卫星影像，可以容易快速地识别出来，野外实际调查验证显示其识别率相当高，只有一些隐藏在岩壁下的小型落水洞难以在影像上找到．通过影像识别和野外调查，查明了大九湖盆地岩溶塌陷的特征、类型和空间分布规律，为大九湖湿地修复和地质灾害的防治提供了基础资料．     

宜丰县气候资源对旅游业的影响分析

根据宜丰县1958-2016年气象观测历史资料和近2 a的乡镇气象观测站的资料统计,结合宜丰县旅游资源特色,从气温、日照率、降水量、相对湿度、风向风速、雾、雷暴等气象要素进行统计分析。结果表明:宜丰县年平均气温为17.0℃,最冷为1月份,平均气温5.2℃;最热为7月份,平均气温28.6℃;极端最高气温41.4℃。年平均日照时数1 527.5 h,最充足为7月(214.0 h),寡照为2月(66.8 h)。年平均降水量1 729.0 mm,平均最多为6月(287.6 mm),最少是1月(69.6 m)。年平均相对湿度83%;年平均风速为1.2 m/s;年平均雾日32 d;年平均雷暴日为63 d;综合舒适度指数适宜旅游的最佳季节在4-10月。     

近60年西安市极端气温事件变化特征分析

分析西安市近60年极端温度事件的变化特征以及极端温度指数与气温的关系。选取1951—2010年西安市逐日平均气温、日最高气温以及日最低气温资料,采用世界气象组织(WMO)公布的极端温度指数,利用Mann-Kendall(M-K)方法进行极端气温事件分析。认为近60年来,西安年平均气温、年平均最低气温、年平均最高气温呈上升趋势,20世纪90年代增温尤为明显;3种气温的变化趋势除夏季平均最高气温呈下降趋势外,各季节均为上升趋势;年平均气温与极端气温指数之间存在明显的相关性;暖夜日数和暖昼日数呈上升趋势,而霜冻日数、冷夜指数和冷昼日数呈下降趋势,冷夜指数减小、暖夜指数增大的幅度远大于冷昼日数减少的幅度,夜间气温的上升对增暖的贡献更大;极端气温指数的变化存在明显的年际变化特征,并伴有突变发生,西安市气温升高主要发生在20世纪90年代初期。     

福州第二饮用水水源地——山仔水库底泥中磷释放研究

实验室模拟底泥中磷在厌氧状态下的释放实验.实验表明在厌氧条件下,磷有较明显释放现象发生,而且温度升高有利于底泥中磷的释放.三个采样点总磷在15℃下释放速度平均值为1.996 mg/m2·d,25℃下平均值为2.873 mg/m2·d.     

祁连山地区高分辨率气温降水量分布模型

充分利用气温、降水量空间统计分析的结果，通过在模型中引入坡度（SL）、坡向（SD）变量，对祁连山中东部地区气温、降水量空间变化模式进行尺度下移，得到了该地区具有多尺度特性的高空间分辨率气温、降水量的分析模型：T=a＋bH—kT cos SD sin SL，P=（a＋b ln H＋C ln y）（1＋kp sin SL）；进而计算了该地区7月份和年平均气温的分布式模型和年降水量分布式模型，得到了相应的栅格地图．验证结果表明这两个模型可以与山地冰川和森林分布区的气候分析资料很好地匹配．根据年降水量栅格地图的统计分析，将本区域内的最大降水高度带确定在4500m．     

近54年来漳州市极端气温事件分析

极端气温事件对农业生产具有重要影响。利用漳州市1961~2014年10个站点的逐日气温资料,采用线性趋势、滑动平均、主成分分析及相关分析等方法,进行漳州市极端气温事件变化规律研究。结果表明,(1)漳州市极端气温阈值分布在西北-东南方向存在明显差异。(2)冷昼日数、冷夜日数、霜冻日数和冷持续日数呈减少趋势;暖昼日数、暖夜日数、夏日日数、热夜日数和暖持续日数呈增加趋势;日高气温的极小(大)值、日最低气温的极小(大)值呈增加趋势,而气温日较差呈减小趋势。(3)漳州市沿海和内陆县市的各指数均值和变化幅度均呈现显著差异,且冷暖、昼夜及极值变化呈现明显的不对称性。(4)主成分分析结果将极端气温指数划分为5类,总的贡献率达到81.02%。相关分析表明,各暖指数之间、各冷指数之间基本呈正相关关系。漳州市具有暖化倾向,且气温极值向两极化发展,农业生产应采取相应的适应对策。     

基于全球模式对中国21世纪夏季高温的变化预估

根据12个全球气候系统模式(GCM)3种排放情景(A2,A1B和B1)下对中国地区21世纪近100 a的夏季平均气温的模拟值,以1971—2000年为基准,计算并分析了该区域未来夏季高温的变化趋势.不同排放情景下各模式的模拟结果不同,且各模式对夏季高温模拟的差异大于对异常高温的模拟.就模式平均而言,A2情景下高温日数最多,A1B次之,B1情景下最少.增长趋势也是A2情景下最快为6.0 d.(100 a)-1,A1B和B1情景分别为5.4和3.4 d.(100 a)-1.对异常高温频次的模拟,B1情景下异常高温频次最多,为8.8 d.a-1,A1B和A2情景下均为8.7 d.a-1,三者之间差距很小.A2情景下异常高温频次增长最快,增长趋势为2.6 d.(100 a)-1,A1B情景下增长略慢,为1.9 d.(100 a)-1,B1情景下增长最慢,仅为1.5 d.(100 a)-1.对3种情景下各模式对高温日数的模拟能力进行了分析,从多方面比较了各模式的模拟能力.     

西南地区气象资料测试、预处理和加工研究报告

西南地区是我国西部山区大型滑坡灾害的主要发生地,因此西南地区的气象资料所映射出的信息对大型滑坡致灾因子的识别和预报预警方法的研究具有非常重要的意义。由于获取的大量原始气象资料的存储格式、观测时次疏密、分辨率等均存在差异,因而造成应用过程中的困难和局限,往往需要对实际观测的多源资料进行测试和预处理。(1)通过四川、重庆、云南和贵州4省市逐日常规气象观测资料的统计加工处理,获得了西南地区各时间尺度的降水趋势、地理分布以及各级别降水量的气候概率值。(2)由于西南地区地形复杂,局地小尺度的气象要素特征在常规气象观测资料中可能会被平滑或显示不明显,因此利用观测网格更为细致的逐小时区域自动站的资料就非常必要,利用收集的西南地区2 469个区域自动站资料分析了局地小尺度的气象要素分布及变化特点。(3)运用收集到的风云二号(FY2)卫星云图资料和反演的降水估计产品,进一步分析了西部地区尤其是西藏西北部资料空白区域的降水分布;卫星资料反演降水产品与实况降水对比相似率在60%以上,精度达到40%左右。(4)通过四川凉山州对流性降水案例的雷达图像资料的加工处理,分析了西南地区雷达回波资料在强降水天气及滑坡和泥石流灾害发生时的环境条件和临近预报预警的可行性。(5)利用发生在四川盆地边缘山地的两次降水过程进行WRF数值模式的敏感性试验和环流特征分析及动力特征等分析。模拟再现了降水的雨带走向、形状特征、雨区位置、暴雨中心位置以及中尺度辐合线、中尺度低涡等中尺度系统活动过程,表明WRF模式的敏感性和应用性。     

广东省年最高水位多年一遇的极值计算

利用广东省各主要河流的20个水文站的年最高水位资料，采用皮尔逊—Ⅲ型分布理论和适线法进行重现期的极值计算分析。结果表明，采用这种方法拟合效果较好，大多数站点的绝对误差小于0．4m，相对误差小于5％；不管从现有资料分析，还是从多年一遇的极值分析，北江、东江、西江的极值距平值均较大，重现期T＝100a时半数站点的极值距平值在6．0m以上，其中西江流域的梧州站极值距平值最大达8．04m。因此，北江、西江、东江是广东省防洪的重点流域。     

宁夏鱼类区系及地理区划的聚类分析

以宁夏20个地理行政区划的鱼类分布资料为依据,采用欧式距离系数和类平均值法对区域关系进行了聚类分析,并对宁夏鱼类地理区划进行了研究．结果表明,宁夏的鱼类地理区划应分为2个动物地理省,即宁南黄土高原省和宁中北河套荒漠山地省;宁中北河套荒漠山地省又分为3个动物地理州,即宁北半荒漠丘陵地理州、宁夏平原地理州和西部荒漠半荒漠山地地理州．     

静水中正方形孔口浮力射流特性的研究

建立了静止环境中正方形孔口浮力射流的三维湍流模型，考虑浮力对射流的影响，采用混合有限分析数值格式来离散求解数学模型，给出了其数值模拟结果．为验证该数学模型和计算方法以及所得到的数值结果的正确性，对静止半无限环境中的正方形孔口的浮射流进行了试验，测量得到了各工况下轴线上的温度，试验资料与数值模拟结果的良好吻合表明该数学模型和计算方法能有效的模拟该类流动．将试验结果与已有的圆孔浮射流的轴线浓度比较发现两符合良好．同时在离射流孔口一小段距离后，数值模拟得到的不同高度位置处的温度和纵向流速等值线分布形态与圆孔浮射流的分布形态完全一致，并验证了温度和流速自相似区域的存在．     

基于Visual Modflow的刚果(金)迪兹瓦露天矿地下涌水量预测

在露天矿山实际开采过程中,准确预测各阶段涌水量对矿山安全生产具有重要意义。本文以刚果(金)迪兹瓦露天矿为中心建立研究区,采用Visual Modflow数值模拟软件对研究区的边界条件和水文地质条件进行刻画,模拟矿区及周围环境的地下水流场分布。模型预测结果显示,所建模型可较好的模拟研究区地下水流场分布,矿区开采第3年、第6年、第10年的平均涌水量分别为12 100 m3/d、13 400 m3/d、14 400 m3/d。同时,地下涌水量随季节降雨量的变动而发生变化,丰水期涌水量约为平水期的1.5倍,约为枯水期的2倍。通过对矿区各阶段涌水量进行定量分析,可为矿区防排水设计提供了一定的科学依据。     

基于复合极值模型的暴雨重现期研究--以川东北地区为例

利用川东北地区29个气象观测站1960—2010年的逐年暴雨日数和暴雨日降水量资料,根据复合极值理论,建立了泊松-广义帕累托复合极值模型,利用该模型对暴雨的重现周期进行了分析.研究结果表明:1)该地区暴雨发生日数序列服从泊松分布,暴雨日降水量序列服从广义帕累托分布;2)复合极值模型不仅综合考虑了暴雨的多要素特征,而且拟合效果良好;3)在当前气候条件下,该地区50年一遇和100年一遇的暴雨日降水量空间分布特征基本一致,总体上呈现山地降水多,平地降水少的特点.     

基于地形分布式模拟的四川省太阳能资源评估

利用四川省气象站常规观测数据和1∶25万数字高程（DEM）数据，根据地形因子（坡度和坡向）建立太阳辐射分布式模型，计算实际地形下的四川省太阳总辐射时空分布情况；评估分析了能体现太阳能资源的稳定度、资源丰富度、可利用价值等指标.结果表明：四川省复杂地形下的太阳总辐射多年平均年总量为1 800~7 200 MJ/m²，盆地内与高原山地上总辐射值差异较大；总辐射冬季较小，夏季较大，在1981-2010年间降低5%；四川省太阳能资源自西向东规律分布，在太阳能资源稳定且丰富，可利用日数较长，具有开发利用价值的四川省攀西和三州（阿坝州、甘孜州、凉山州）地区可合理利用太阳能资源，在交通不便地区安装小型分布式发电设施；四川省高原和山地以东的盆地地区太阳能资源较差，但仍存在少量太阳能资源丰富地区，有适用中小型分布式发电设施的可能.     

UMSS模型在福建省温度空间模拟研究中的应用

根据福建省68个气象站点1961~1990年30 a的年平均温度历史资料,分别以残差平方和、平均误差、平均绝对误差最小为目标函数,利用空间插值法中的距离反比法(ID)、距离平方反比法(IDS)、改进的距离反比法(M ID)、梯度距离平方反比法(G IDS)及空间模拟通用模型(UMSS)对福建省区域温度空间分布进行空间模拟,并对不同空间插值法进行了比较.交叉验证表明,在不同目标函数下UMSS模型模拟效果优于其他模型,具有较高的精度,能比较客观地反映温度与经纬度、海拔的关系,可应用于温度的空间模拟,而且能满足不同的研究需要,能较好地实现福建省温度格局空间模拟,为地理信息系统(G IS)辅助的温度空间分布规律研究奠定基础.