地面气象要素观测环境标准研究

气象要素观测的准确性受到观测仪器精度、观测方法、观测环境等多方面因素的影响，其中观测环境的影响是最大的，观测环境变化、恶化所造成的误差通常大于仪器测量误差，完全能够淹没气候变化的信号。我国现有2400余个国家气象观测站，随着城镇化的快速发展，相当一部分已经或轻或重地受到了观测环境的影响，目前这些资料正在气象业务、服务中应用。由于缺乏观测环境影响的定量分析研究，数据应用者无法判断数据受环境影响的程度，更无法对数据进行精确订正，无形中已将资料的偏差带入到业务服务工作中，影响了气象业务服务的质量。因此，亟需通过定量分析与研究，确定气象观测环境的影响范围和量值，并给出不同条件下观测要素的不确定范围和可订正性，将这些作为元数据提供给数据使用者参考使用，或将误差订正后的序列提供使用，提高观测资料的使用效益和气象业务服务水平。本项目针对此目的开展研究，旨在解决观测环境对观测要素影响的定量评价问题，并据此提出观测环境等级划分标准和相应的误差水平估计，进而根据国家基准气候站、国家基本气象站和国家一般气象站对误差水平的技术要求，确定不同类别台站相应的观测环境保护范围及选址标准和要求。     

新增建筑对密云风观测环境影响的分析

本文以北京市密云县气象观测场为研究对象,关注其观测环境保护范围内新增建筑对观测环境的影响。首先对该区域观测环境进行分析,采用统计分析和城市小区尺度模式,得到了该区域相关气象要素(风)变化的结论。其结论如下：(1)1959～2013年间,密云气象观测环境55年来的变化还是比较明显,其观测环境总体处于不断恶化的状态。(2)从流场来看,冬季医院对观测场区域比夏季有较为明显的影响,且影响范围也比夏季要大。(3)从风场来看,冬季小风时,观测场在有医院比没有时,其区域的风速升高了8%;夏季小风时,其降低了10%;冬季大风时,其降低了9%;夏季大风时,其升高了8%。总体上医院对观测场的影响基本保持在9%左右。     

MODIS卫星反演地表覆盖对陕北地区降雨过程模拟的影响

对比了陕西省农业遥感信息中心根据MODIS卫星资料反演的2004年夏季陕北地区地表覆盖类型与中尺度气象模式MM5中使用的USGS地表类型资料,并分别用2套地表覆盖资料对同年7月的2个典型陕北区域性降雨个例进行了模拟分析,检验了模拟结果对地表资料的敏感性.与观测的降雨实况比较显示:采用MODIS卫星反演的陕北地表覆盖类型资料能够在一定程度上改进模式对区域性降水的模拟结果.     

新增建筑对密云县风观测环境影响的分析

以北京市密云县气象观测场为研究对象,关注其观测环境保护范围内新增建筑对观测环境的影响。首先对该区域观测环境进行分析,采用统计分析和城市小区尺度模式,得到了该区域相关气象要素(风)变化的结论。结论如下:①1959~2013年间,密云气象观测环境55年来的变化比较明显,其观测环境总体处于不断恶化的状态;②从流场来看,冬季新建医院对观测场区域比夏季有较为明显的影响,且影响范围也比夏季要大;③从风场来看,冬季小风时,观测场在有医院比没有时,其区域的风速升高了8%;夏季小风时,降低了10%;冬季大风时,降低了9%;夏季大风时,升高了8%。总体上医院对观测场的影响基本保持在9%左右。     

湖体对风、湿环境影响的数值模拟

湖体对周边气象环境的影响研究可为气象站站址选择及代表性评估提供依据。应用WRF中尺度模式,通过对四季晴天小风、阴天大风背景天气下有无湖体算例的模拟比较。分析了浙江青山湖湖体对风、湿环境的影响。结果表明:(1)湖体存在通常使近地层风速增加,而春季湖体降温效应会导致近地层风速减小。(2)春夏湿润季节湖体对湿度影响较小,而秋冬干燥季节湖体有明显增湿作用,最大达7 g/kg。(3)青山湖对下风方风速、湿度观测可能产生影响的距离分别为6.5 km、2.7 km。