沿海城市风场时空特征分析 ——以福建省晋江市为例

为分析沿海城市风场的时空变化规律,本文以福建省晋江市为例,在当地气象观测资料的气候统计基础上,通过风矢量分解、统计与数值模拟、海陆风日等方法,从静风、主导风与海陆风三个方面研究了晋江城市风场的基本规律,初步了解沿海城市风场的基本特征。结果如下：沿海城市受海陆地形等因素影响导致当地平均风速较高,静风天较少,风能资源丰富;我国沿海城市大多处在季风气候区域,不同季节主导风向差异明显,符合季风气候特征;沿海城市风场受海陆风等局地风场影响较大,某点出现海陆风的频率与其到海岸线距离大体呈负相关规律,海风与陆风风向在海陆风日内转换差异显著,海陆风各项特征均具有季节性差异。本文可为沿海城市风场时空特征研究提供基础理论方法,并且为沿海地区的天气预报与监测、污染扩散与传输、农业种植区划、风资源利用等方面提供十分重要的理论依据。     

自动气象站资料在海陆风等局地环流研究中的应用

利用珠江口西侧广州市南沙区4个自动气象站2001-2008逐时风向风速资料,建立了自动气象站数据处理筛选方法和海陆风等局地环流的分离与判定技术。该数据处理筛选方法和局地环流分离与判定技术,可利用程序编程程序化。利用该方法对广州市南沙区自动气象站数据进行分析,得到海陆风的分析结果符合一般规律,符合当地海陆风的特征。     

福建漳州沿海大气扩散特性的数值分析与模拟

用福建漳州地区的实测气象资料, 结合风场诊断、轨迹分析和随机游走模拟方法, 分析漳州核电厂所在地小尺度( 40 km ×40 km) 范围内的大气扩散特性, 并与现场扩散示踪实验数据比较。结果表明, 该地区的扩散输送总体受天气系统和海陆风环流二因子影响。研究范围内的风场在水平方向的空间变化不大, 扩散烟流基本平直。海陆风环流因子所致的风场时间变化和风向摆动对当地扩散有重要意义。随机游走模拟方法较好地反映出当地大气扩散的定量特征, 但复杂地形与海岸气象条件的联合作用, 仍使模拟结果与示踪实验结果的统计比较显得离散。     

大亚湾核电站风监测数据的分析

对大亚湾核电站1995年和2001年的风监测数据进行分析,研究了不同年份季风的相关性和海陆风分量的变化规律,为以后进一步研究风作用下海水中物质输运规律,减少大亚湾核电站放射性液态排放物对周围环境的影响提供技术支持。     

海湾和半岛对海岸带微气候影响的数值模拟

为了探讨湾岛影响海岸带微气候的物理机制,应用美国国家大气研究中心(NCAR)三维非静力平衡中尺度模式MM5对比研究概化的湾岛地区海岸带微气候的特征,得到了2种典型岸线形态下主要微气候要素的日变化规律。计算结果表明:不同的岸线特征使得近地面气压场和下垫面热通量的分布规律不同,从而影响海陆风环流的发展;而近地面风场辐合和辐聚的特性反过来又对气压场和热通量分布产生影响。     

东亚夏季风异常的研究

本文运用经验正交函数分析方法,对10～65°N,90°E～175°W范围内近30年逐年7月和8月平均海平面气压场进行了分析研究.结果表明,第一、第三特征向量与东亚季风异常有关,第二特征向量与西风环流异常有关.讨论了东亚季风异常与大气环流的关系,以及季风异常对华北东部地区降水时空分布的影响.     

京津地区夏季大气局地环流背景研究

用非静力平衡的中尺度模式ARPS 5.0IHOP5,模拟京津地区夏季边界层大气的背景 流场,同时用风场诊断模式和实际观测资料获取该地区2004年夏季1个月（8月）的逐时低 层大气流场,作为模拟结果的比对。通过对模拟流场的分析,得出以下结论：京津地区夏季 受昼夜循环的山谷风、海陆风影响明显,山谷风的最大影响范围可以覆盖区域内的平原地区 ,海陆风的影响可以伸展入陆地100km左右。在这两个环流的影响下,区域内主导风 向出现更替,下午至上半夜主导风向为偏南风,下半夜至上午为偏北风。凌晨风向更替过程中可以 在山前出现一条汇聚带。     

Weibull统计特性风速条件下的自然通风实验

采用双参数Weibull统计模型对室外逐秒风速进行了拟合,结合频谱特性分析对实测自然风的典型性进行验证,并考虑到风向对通风效果的影响定义了风向因子参数。通过实际自然风条件下模型比例为1∶10的通风实验,对尺寸因子、形状因子及风向因子等自然风特性参数对自然通风效果的影响进行了研究,并建立了相应的影响模型。研究结果表明:逐秒自然风风速统计分布服从双参数Weibull统计模型;实际自然风条件下,通风效果随Weibull分布的尺寸因子及风向因子的增加而加强,随形状因子的增加而减弱。     

珠江三角洲地区边界层气象特征研究

根据珠江三角洲地区9个气象台站1995-2000年地面气象资料和部分地区的探空资料,分析研究区域气候与天气背景,风、温、混合层厚度、大气稳定度等大气边界层特征.结果表明:珠江三角洲地区受季风影响显著,还受海陆风、城市热岛环流、越南岭下沉气流等的复合影响;逆温频率很高,混合层高度较低,大气层结比较稳定;复杂的下垫面对珠江三角洲地区大气边界层有重要影响.     

万山群岛海面风形成原因与局地特征

通过大万山海洋站和珠海海洋站2002～2007年的实时风观测资料,采用气象学与数理统计学相结合的方法,对万山群岛海域海面风形成的原因与局地特征进行研究与分析,结果表明季风是万山群岛海面风形成的主要原因,每年1月、11月和12月以偏北风为主,4～9月以东南风为主：海陆风、东北信风、台风和局地对流引起的海岛风也是万山群岛海面风形成的原因之一,但在全年中不占主导地位;海陆风和海岛风是万山群岛海面风的局地特征。     

近10年南海海表风场季节特征统计

基于Fortran程序和Grads(Grid Analysis and Display System)软件,利用QN(QuikSCAT/NCEP)混合风场,统计了近10年(1999年8月~2009年7月)期间南海海表风场特征,主要统计了风速风向的季节特征,期望研究结果可以为航海、防灾减灾等提供参考。结果表明:(1)春季,风速的大值区位于南海北部,约3.5~5.0 m/s,台湾海峡能达到5.5 m/s;除泰国湾和北部湾以外的大部分海域以东北风为主,北部湾以偏东风为主,泰国湾以偏南风为主。(2)夏季,受西南季风影响,大部分海域以西南风为主;风速的大值区位于中南半岛附近海域,该海域为传统的南海大风区,约5~7 m/s。(3)秋季,为季风过渡季节,风向稍显凌乱,南海中北部已转东北风,而南部部分海域的西南风尚未完全消退,泰国湾在该季节则以西北风为主;风速的相对大值区位于南海北部和台湾周边海域,约6~9 m/s,台湾海峡基本都在9 m/s左右。(4)冬季,受冷空气影响显著,整个南海均以强势的东北风为主;风速大值区呈东北-西南走向,大部分海域的风速在8 m/s以上,台湾海峡能达到11 m/s左右。     

近45年北太平洋海表风速特征统计分析

本文利用来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF——European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的1957年8月—2002年7月逐6 h的ERA-40海表10 m风场资料,统计分析了近45年期间北太平洋海表风场的月变化特征,以及多年平均海表风速的分布特征,为海洋水文保障、海洋工程等提供参考。结果表明：（1）北太平洋的海表风场具有明显的月变化特征,10月至来年2月的风速整体高于其余月份。（2）从年平均风速来看,阿留申群岛附近海域为北太平洋年平均风速的明显大值中心,年平均风速基本在8 m/s以上;中纬度海域的年平均风速在6~7 m/s;15°N-20°N的东部海域存在一相对大值区,年平均风速在7 m/s以上;赤道西部海域的年平均风速较小,基本在4 m/s以内。     

吕宋海峡及其周边海域海表温度的季节变化特征

利用海表温度的遥感资料,分析了吕宋海峡及其周边海域海表温度的季节变化及其区域特征,并初步分析了其主要特征的形成原因.研究结果表明:冬季海表温度除受太阳辐射、东北季风的影响外,还受该区域海流、海陆分布的影响,因此温度场呈现出多个水舌结构;夏季海表温度空间分布较均匀,冬季的水舌结构基本消失;同时在台湾梅峡西岸以及吕宋岛东、西两侧海域分别出现上升流导致的低温区和大于30.0 C的高温区,后者主要受海面辐射、海流等的影响.绝大部分研究海域内的海表温度极大值出现在7月,但在吕宋岛以西海区、台湾海峡中北部海区海表温度极大值分别出现在5月和8月;相对而言,海表温度的极小值主要出现在1月,研究区域东北部124°～126°E海域推迟到2月.     

12.4万年以来山东半岛东北部沿海地区的构造抬升速率

在综合考虑新构造运动和全球海面变化与海岸带地区地貌发育关系后,根据现代地貌面、海岸线和相关沉积等所反映的海面变化与全球海面变化的对比,推算了山东半岛东北部沿海地区的新构造抬升速率。结果表明,12.4万年以来牟平-即墨断裂带两侧的构造抬升速率有明显差异,断裂带西侧沿岸为0.50mm/a,断裂带东侧沿岸仅为0.15mm/a。     

Reduction of the East Asian winter monsoon interannual variability after the mid-1980s and possible cause

The East Asian winter monsoon (EAWM) consists of subsystems such as the Siberian high, Aleutian low, East Asian trough, low-level northerly wind and high-level East Asian jet stream. It is revealed that the interannual variation of the EAWM-related atmospheric circulation has exhibited an obvious weakening since the mid-1980s. During 1956-1980, significant negative correlations between the EAWM and sea surface temperature are observed in the oceans along the east coast of East Asia, accompanied by significant positive correlations in the western Warm Pool. However, the significant interannual relationship in the previous period is found to have been disrupted during 1986-2010. Further analysis reveals that the Arctic Oscillation after the mid-1980s tends to suppress the interannual variability of the EAWM. In addition, it was found that the large-scale warming after the mid-1980s is favorable to reduce the land-sea thermal contrast variability on both the interdecadal and interannual time scales.     

赤道东太平洋海温及ElNino/LaNina的反演及预测

基于NCEP/NCAR资料,利用人工神经网络BP模型及其优化算法比较准确地建立起了赤道纬向风同滞后的赤道东太平洋海温之间的映射关系和预报模型,该模型具有较好的拟合精度和预报效果,可以效好地描绘赤道东太平洋海温的变化趋势,比较成功地模拟和仿真出了1982/1983和1986/1987年的ElNino以及1988年的LaNina现象.     

廉州湾潮流和风海流的数值计算

对廉州湾潮流及风海流的数值计算结果显示，廉州湾落潮流大于涨潮流，最大落潮流速７８ｃｍ／ｓ，最大涨潮流速５５ｃｍ／ｓ，强流区位于北海市地角镇以外海域，风海流随风向不同改变，当海面盛行西南风时，海水流向湾内东北部，至湾顶沿岸后返向西南流动，当海面盛行东风及东南风时，海水又向西流动，以上结果与实资料基本吻合。     

朝鲜半岛构造系统地质环境演化及动力学机制的地球卫星遥感影像解译研究

采用将东亚地区综合资料分析成果与地球卫星遥感影像解译相结合的方法,深入研究了全球构造域中典型的构造地段朝鲜地块。详细识别出朝鲜半岛地区的基本构造形式,其基本类型主要有环形构造（及辐射构造）、追踪构造、共轭构造、菱形构造、多米诺构造等;对其构造地质环境演化过程及地球动力学机制进行了宏观阐述, 晚古生代之前朝鲜半岛是由中国东部三个不同板块（华北板块、扬子板块、华南板块）贴拼焊接而成,中生代隆起成陆以后遭受了三期构造运动的影响（松林运动、大宝运动、佛国寺运动）,新生代发生了玉岭运动。朝鲜地块基本构造形式的形成受     

珠江口外东平海域表层沉积物中痕量污染元素研究

利用珠江口外东平海域环境评价资料,对该海域各类沉积物组分中的部份痕量污染元素进行了研究,找出了各沉积物组分中痕量污染元素的分布规律及富集特征,并以《海洋沉积物质量标准(GB18668—2002)》为依据,进行了定量评价。结果表明:痕量污染元素富集主要出现在西部浅水区和东侧航道,明显受河口水动力条件和沿岸人类活动的影响。沉积物中的痕量污染元素的富集,影响因素众多,环境复杂,在研究区大致可归为物源、动能强弱、沉积物性质、理化环境、生物作用等;珠江口外东平海域沉积物环境质量较好,污染较轻,为我国海洋底质Ⅰ、Ⅱ类标准。