基于气象条件的大气混合层高度模型研究

根据2011-2013年重庆市沙坪坝地区的常规气象数据,运用MATLAB软件分析近3年大气混合层高度mm变化和特征,且与气象参数的相关性;结果表明:每天在8∶00-19∶00,大气混合层高度与太阳辐射强度、温度、风速呈正相关性;与气压、相对湿度呈负相关性,与露点温度的相关性不明显;而在20∶00-7∶00,大气混合层高度与太阳辐射强度和风速呈正相关,与其他参数的相关性不明显;同时,通过气象数据建立重庆市大气混合层高度的预测模型,并验证其准确性。     

大气探测激光雷达的分类和特征

激光雷达被广泛地应用于云、气溶胶、大气成分、温度和风速的探测当中.应用于大气探测的激光雷达种类繁多,通常会使用不同的分类方法对激光雷达进行归类,使得同一台激光雷达可能会被赋予不同的名称,而被归类于同一类型的激光雷达之间又可能存在显著差异.按照激光雷达的测量角度和测距方式、光谱特征、探测目标、搭载平台等多种分类方法对现有的大气探测激光雷达进行了归纳,描述了各种不同类型激光雷达的特征,并介绍了不同类别激光雷达之间的联系.在实际科研和业务中,需要结合各种激光雷达的优、缺点,根据探测目标、数据质量要求和预算来选择最适合的激光雷达类型来进行大气探测.     

基于激光雷达数据对混合层高度与细颗粒物浓度关系的研究

利用微脉冲激光雷达观测资料, 运用人工辅助算法, 获得2016―2019年白天混合层高度(MLH), 并分析其变化特征及其与空气污染物PM_2.5浓度的关系。结果表明, 混合层高度表现出明显的季节变化和日变化, 春季高度明显大于其他季节, 最大值均发生在 5月。混合层高度在08:00―15:00 BJT的变化趋势与PM_2.5浓度负相关。线性拟合结果表明, 当考虑风速的影响时, 通风指数与 PM_2.5具有更强的负相关关系; 当考虑风向的影响时, 西南风情况下, 混合层高度与PM_2.5具有更强的负相关关系。对天气分型后, 每个天气类型的PM_2.5浓度与混合层高度的相关性更加显著。     

Andes上空中间层和低热层中大气惯性重力波的激光雷达观测

利用Andes观测站(30. 3°S,70. 7°W)激光雷达2016年6月8～9日共11. 6 h的风场、温度以及钠原子数密度的观测数据,研究了一个在中间层顶区域惯性重力波活动事件。谱分析表明,这个惯性重力波的周期约6. 6 h,垂直波长约7. 5 km,水平波长约826 km。根据矢端曲线法分析发现,此惯性重力波的传播方向大约为西偏北38. 6°。计算出它的垂直群速度约0. 2 m·s~(-1),水平群速度约22. 9 m·s~(-1)。射线追踪结果表明,上传惯性重力波可能来自于平流层的急流区域。虽然该惯性重力波不能达到不稳定性的阈值,但是理查德森数和浮力频率显示,由于不同扰动分量的叠加,导致了在一些高度和时间上,动力学的发生和对流不稳定性的存在。因此,叠加效应引起的不稳定性可能会对中间层-低热层中波的饱和度和幅度约束有显著影响。同时利用重力波偏振关系和惯性重力波纬向风扰动,计算出了经向风、温度和大气密度扰动,同时观测的经向风和温度扰动与计算的结果一致,表明观测到的准单色惯性重力波能很好满足重力波偏振关系。另外,计算得到的大气密度扰动与观测的钠原子数密度扰动相位一致,证实了中间层-低热层区域的钠原子可以作为重力波的示踪物。     

南宁市霾日数变化特征及其与环流背景的联系

论文分析了广西南宁市1996—2015年的霾日数变化特征,并探讨了不同环流形势背景对霾的影响。结果表明:近20年来南宁出现的霾日数共计1 218天,平均每年出现60.9天。霾日数主要集中在秋冬季,冬季最多,占全年43.1%,其次为秋季,占全年30.8%,夏季最少,仅占全年的6.8%。1月是南宁霾出现最多的月份,7月是霾日数最少的月份。近20年来,南宁霾日数总体呈增加趋势(4.2d/a)。本世纪以来,霾日呈较快的上升趋势,到2007年达到峰值,然后开始下降并趋于稳定。霾日数的这种变化特征与该地区经济发展和人类活动引起的污染排放密切相关,特别是SO_2和烟尘排放量的变化。另一方面,霾日数也受大气环流形势的影响。统计结果揭示,影响南宁秋冬季霾日数的环流形势主要分为三类:冷高压脊控制型、入海高压后部型和热带气旋外围型。当南宁受冷高压脊控制或入海高压后部影响时,空气中污染物明显增多,易于霾日的出现。而受热带气旋外围影响时污染物浓度相对而言较小。     

基于人工观测资料的遂宁机场云的日变化特征

云是水汽凝结雾在空中聚集而成的现象,不仅能反映当时的大气运动状态、大气稳定度和水汽条件,还能在一定程度上预示未来天气的变化趋势。低云对飞行活动有着直接的影响,一般低云量的多少直接影响阴晴的变化,阴天又和各种降水密切相连,云高的变化对飞机的起降安全有着很大影响,云状的不同对飞行的影响也不相同,而且对天气的演变有一定的指标意义,强对流云对飞行安全影响最大。因此,掌握各种云,尤其是低云的变化特征和地方性规律,不仅对于从事气象服务的人员,还是对于飞行指挥等相关管理部门都是非常重要的。本文利用遂宁机场2011—2015年人工观测云的资料,对本机场云的日变化特征做详细分析。     

基于1990-2015 归一化植被指数的河北植被时间变化特征及其对干旱的响应

基于1990-2015年研究区逐旬归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）数据和站点逐日降水数据,对河北地区NDVI时间变化特征及其与多尺度标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）的响应关系进行了深入分析。结果表明：（1）研究区草地、林地面积增加,空间上呈自东向西交替变化,并呈破碎化现象。（2）年均及生长期NDVI呈明显的上升趋势,夏季NDVI最高,冬季最低,月均NDVI时间变化与雨热同期。（3）不同尺度SPEI均呈下降趋势,随着时间尺度的增加,降幅不断加剧。干旱整体上发生的持续时间和干旱程度有所降低,而春季发生干旱明显强于其他季节。（4）年际及夏季NDVI对SPEI变化响应最为显著,夏季NDVI与SPEI06之间的相关性为最高的0.628,春秋次之,冬季最低。年际及季节性NDVI变化与SPEI03及SPEI06变化的相关性较高。年际及季节NDVI变化对SPEI的响应较单独的气候因子（气温、降水）更明显。     

基于GIS、RS和CASA模型的深圳市逐月NPP估算及其变化特征研究

植被净初级生产力(NPP)及其对气候变化的响应是研究全球碳循环的重要内容之一.本文在GIS的支持下,采用深圳市2004年和2008年的MODISNDVI时间序列数据和逐月气象数据,利用CASA模型估算了逐月的NPP值,对比分析了其空间分布特征,探讨了极端暴雨天气对NPP月变化特征的影响及其气候因子对NPP的影响.结果表明:深圳市的NPP呈现显著的季节性变化;在出现极端暴雨天气的2008年6月,NPP值急剧下降,年内NPP逐月变化时间序列被延后;月均气温显著影响深圳市NPP的变化,而当极端暴雨天气出现时,太阳辐射对NPP的影响比降水量的影响更大.