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期刊信息/Journal information
气象与环境学报
中国气象局沈阳大气环境研究所
气象与环境学报

中国气象局沈阳大气环境研究所

刘晶淼

双月刊

1673-503X

qxyhjxb@foxmail.com

024-83893253

110016

沈阳市沈河区文化路66号

气象与环境学报/Journal Journal of Meteorology and EnvironmentCSTPCD
查看更多>>《气象与环境学报》是由中国气象局沈阳大气环境研究所主办、辽宁省环境科学研究院协办的科技期刊，创刊于1984年，双月刊，国内外公开发行。主要报道气象、大气环境与生态环境基础研究和应用研究方面的创新性研究成果以及有新观点的综述性文章等，以促进国内外学术交流，繁荣我国气象与环境科学事业。栏目设有论文：报道气象、大气环境与生态环境各领域具有重要意义的创新性科研成果。评述：综述所研究领域的代表性成果、研究进展情况和研究现状。快报：快速、简要地报道气象、大气环境与生态环境各领域具有创新性、高水平最新研究成果等内容。文章须有数据和实验结果，证实其科学性、先进性和可靠性。学术信息与动态：快速、简要地报道气象、大气环境与生态环境各领域的学术交流、研究动态、进展情况等信息。
正式出版
收录年代

    2023年6月1日辽宁龙卷过程多尺度特征及成因分析

    阎琦
    1-8页
    查看更多>>摘要：利用加密自动站、FY-3G低轨气象卫星、多普勒雷达及历史观测数据等资料,对2023 年6 月1 日发生在辽宁北部的系列龙卷天气过程进行诊断分析.结果表明:东北冷涡为此次对流天气提供干冷条件,地面气旋前部偏南气流向北输送暖湿空气,辽宁北部形成强的对流不稳定.低层存在近乎垂直分布的锋区,锋前 950～750 hPa高度正涡度与垂直速度有较好的配合,动力抬升作用增强,利于对流系统的发展.伴随中尺度锋区出现的干线、温度梯度大值带以及冷池导致辽西生成线状对流云带,局地小尺度涡旋是产生阜新龙卷的动力触发系统.辽宁北部较强冷池与东南部的强暖脊之间产生的密度流造成冷池东侧局地偏西风增大,风速、风向辐合以及较强冷池3 个有利条件在开原附近叠加,是触发开原龙卷的原因.在东北冷涡背景和辽宁西部沿海沿山的特殊地形作用下,辽宁北部容易出现产生龙卷的对流潜势条件,阜新三面高、中间低的倒"U"型特殊地形利于小尺度的气旋性闭合环流的形成,可能是阜新为辽宁龙卷中心的原因之一.

    多发龙卷环流形势环境条件中小尺度特征

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    基于无人机垂直观测的连云港地区一次污染天气分析

    姚雷颜佳任刘瑞翔
    9-16页
    查看更多>>摘要：2020 年12 月11-13 日连云港地区出现了一次大范围重污染天气过程,利用搭载在无人机上的粒子计数器和气溶胶采样装置对连云港地区近地面大气颗粒物进行垂直探测,结合风廓线雷达、地基微波辐射计以及地面气象观测和再分析资料,分析了大气颗粒物浓度廓线和气象要素垂直分布特征,并通过后向轨迹追踪模式分析了污染物来源及扩散情况,探究了此次污染天气的成因.结果表明:风廓线雷达观测的高空风场和微波辐射计测量的温湿变化特征与颗粒物垂直特征具有较好的对应关系,从污染物的垂直分布看,污染严重时段,污染物主要集中在200 m以下高度,污染层浅薄,呈现明显的双峰结构,在污染扩散阶段,随着逆温层减弱抬升,污染物向上扩散,地面污染物浓度明显下降,污染层较为深厚.污染物外源输送和污染物在连云港地区有利气象条件下的吸湿增长是本轮污染天气的主要原因.其中上游污染物传输主要来源于徐州和山东半岛中部地区,污染物离开连云港后主要沿东南到东方向向海上扩散,风向的转变可能是预报污染开始消散的关键气象条件,而风速的大小则是污染物消散快慢的关键.

    雾霾大气颗粒物垂直探测无人机质量浓度

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    基于无人机垂直观测的眉山市臭氧污染个例对比分析

    罗静兰胡超唐东民彭学琴...
    17-25页
    查看更多>>摘要：为深入了解对流层低层臭氧(O3)浓度分布特征及气象要素对O3 污染的影响,使用无人机对眉山市 2022 年 6 月27-30 日和7 月 6-12 日的O3 浓度、气温和相对湿度进行垂直观测,并结合天气形势、地面气象要素和HYSPLIT的48h后向轨迹,分别从近地面和垂直方向对两次过程进行对比分析.结果表明:O3 浓度日变化明显,近地面 06:00-08:00 出现谷值,10:00左右开始明显升高,多在12:00-20:00 达到峰值,而垂直方向10:00-22:00 一般O3 平均浓度10:00 最低,12:00 快速升高,16:00 小幅回落,20:00 达到峰值;近地面O3 浓度较高时对应的平均垂直浓度也较高,且同一时次近地面高于垂直方向,无冷空气影响时大部分时次O3 浓度在 0～1000 m随高度的增加在近地面呈先略增后减少的趋势,峰值多出现在离地面 0～300 m;O3 浓度与气象要素的相关性白天明显比夜间高,与温度呈显著的正相关,在近地面与相对湿度、气压总体呈显著负相关,与风速呈正相关,而在垂直方向上O3 浓度与相对湿度在不同观测时次相关性有明显差别.

    O3污染无人机垂直分布

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    昆明PM2.5质量浓度演变特征与潜在源扩散模拟分析

    李中杰严长安李亚丽张大为...
    26-36页
    查看更多>>摘要：基于2016-2020 年昆明地区近地面PM2.5质量浓度逐时监测数据、同期气象数据,分析PM2.5质量浓度变化特征与气象因素的相关性,利用后向轨迹模型研究昆明地区PM2.5传输路径、污染轨迹季节特征及其潜在源区分布.结果表明:PM2.5质量浓度年内均呈现先升后降、峰陡谷平波动变化的态势,整体呈现为春冬季节高于秋夏季节57.4%,日内呈现夜间相对稳定而昼间变化幅度大且夜间浓度显著高于白天;PM2.5 质量浓度与气温、风速呈现显著负相关,相关系数分别为-0.60 和-0.13,与气压呈现显著正相关(R=0.44,P<0.01).昆明地区气流轨迹来源方向存在季节性差异,其中春季、冬季轨迹来源较为集中,主要来自西南方向,分别为86.8%和48.7%,夏季、秋季以南部为中心呈散射状分布;除夏季、秋季到达昆明地区的所有气流均为清洁气流外,春季的传输路径较远且贡献源区范围较大,中国云南省中部(玉溪市)和西南部(楚雄州、普洱市)以及孟加拉国西北部、缅甸北部的部分区域是昆明地区PM2.5质量浓度的最主要贡献区域,冬季高值覆盖范围和贡献程度均小于春季,仅在云南省中南部(玉溪市、红河州)呈点状分布.

    PM2.5后向轨迹传输路径潜在源区

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    基于AQCI的辽宁省空气质量时空分布特征

    于文革梁铁军王玉琦张浩楠...
    37-45页
    查看更多>>摘要：基于2015-2022 年辽宁省 80 个国控站点和 109 个省控站点空气质量监测数据,计算空气质量综合指数(Air Quality Composite Index,AQCI),分析辽宁省空气质量时间变化规律,并应用ArcGIS空间自相关方法探讨不同时间尺度AQCI空间分布特征.结果表明:2015-2022 年辽宁省AQCI总体呈下降趋势,由2015 年的5.64 降至2022 年的3.55;2022 年空气质量优良率较2015 年提升24.7%;首要污染物中O3、PM2.5和PM10占比从93.1%增加到99.0%.各季AQCI呈夏季<秋季<春季<冬季的分布规律;空气质量优良率夏季或秋季最高,春季次之,冬季最低;首要污染物呈季节性波动,春、秋、冬季以PM2.5和PM10污染为主,O3 污染主要出现在夏季.AQCI月变化明显,1 月最高,7 月或8 月最低,各市差异较大;空气质量优良率1 月最低,8 月最高;各月首要污染物中PM2.5、PM10和O3 合计占比超过90%.辽宁省AQCI空间聚集特征明显,随时间变化具有差异性,中部城市群高值聚集特征尤为显著.

    AQCI首要污染物空气质量优良率空间自相关

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    2013-2021年山东大气污染特征及气象条件分析

    崔金梦丛春华郑怡陈金敏...
    46-54页
    查看更多>>摘要：利用2013-2021 年山东环境监测站点逐时数据,统计了6 项污染物的特征,探讨了颗粒物(PM)与臭氧(O3)时空分布,分析了气象条件和污染来源.结果表明:2013-2021 年山东空气质量逐年转好,2021 年PM2.5年平均质量浓度较2013 年下降了60.2%,O3 年平均浓度整体呈现逐年上升趋势,其他5 项污染物浓度均降低,PM和O3 是影响山东空气质量的重要污染物.CO、NO2、PM10、PM2.5和SO2 浓度呈现冬高夏低的单峰型特征,O3 浓度呈现夏高冬低的单峰型特征;空间分布呈现中西部高东部低的特征.PM2.5气象条件评估指数和大气自净能力指数特征显示,2013-2021 年有利的气象条件和减排共同作用使山东PM2.5年平均浓度较2013 年下降59 μg·m-3,减排是PM2.5年平均浓度下降的主因.来源解析表明,山东大部地区PM2.5本省排放占比高,相比2019 年,2021 年本地排放占比有所降低,距离河北和河南越近的地区外源输入占比越大;2019 年7 个通道城市本地排放占31%～54%,2021 年为19%～34%,鲁西北地区受外省输送影响最大.

    污染物气象条件源解析

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    气候变化背景下咸阳市大气自净能力变化特征

    朱瑞杰高星星梁奇琛王靖中...
    55-64页
    查看更多>>摘要：利用咸阳市12 个国家气象站1962-2021 年地面气象观测资料和咸阳市 2015-2021 年环境空气质量监测资料,计算1962-2021 年逐日大气自净能力,利用M-K和滑动t检验法开展突变检验,同时分析大气空间变化特征.结果表明:咸阳市大气自净能力不仅呈现出明显的年、月、季特征,且年代际变化总体呈减弱趋势,大气自净能力的气候倾向率为-1.22×104 km2·a-1·(10 a)-1.1962-2021 年总体为增强→减弱→增强的过程,最低年(2002 年)与最高年(1969 年)相比偏低70%.各季有明显差异,大气自净能力大小依次为春季>夏季>秋季>冬季.年平均风速与年平均自净能力的相关系数为0.98,小风日数与大气自净能力相关系数为-0.91,非小风日是小风日自净能力的 6.2 倍.降水日数及日、月降水量与大气自净能力的相关系数分别为0.23、0.02 和0.07,中雨量级降水大气自净能力最强.年与四季平均大气自净能力的空间分布大致呈东高西低、北高南低特征,其中武功、兴平、秦渭区处于较小的大气自净能力区域.AQI和PM2.5 浓度与大气自净能力呈反相关关系.两种突变检验方法综合确定大气自净能力的突变年发生在2010 年,春夏季突变年发生在2011 年,秋冬季突变年发生在2010 年.

    大气自净能力气象要素环境空气质量突变检验

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    全球IMERG卫星反演和ERA5陆面再分析降水在四川地区的适用性研究

    黄晓龙向筱铭王丽伟李施颖...
    65-75页
    查看更多>>摘要：利用2019-2020 年中国气象局地面站降水观测资料,使用相关系数、平均值误差、均方根误差、命中率、空报率以及关键成功指数6 种定量评估指标,分析全球新一代降水测量计划IMERG多卫星联合反演和欧洲中期天气预报中心第五代陆面再分析ERA5L降水产品在四川地区的精度和区域适用性.结果表明:两种产品在川西高原东侧存在强降水带,大致呈准南北向分布;在盆地内与台站观测的一致性优于盆地周边山区,ERA5L相比IMERG更能准确捕捉到强降水中心.IMERG和ERA5L降水较台站观测分别偏多15.2%和33.3%.两种产品在川西高原对降水事件捕获能力相对盆地高,误报率低.从不同时间尺度检验上看,两种产品与台站观测的量级和趋势变化一致,相对台站观测以偏高为主.ERA5L相对IMERG而言,与台站观测相关性高,命中率高,CSI评分高,偏差低,但误报率相对高一些.总体上,IMERG和ERA5L降水产品在四川均表现出一定的应用潜力,但在不同降水强度和地形条件下精度差异明显,需要对产品进行订正.

    降水卫星反演陆面再分析IMERGERA5L精度评价

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    基于小时梯度观测数据的广西元宝山降水特征分析

    廖胜石卓健陆甲零绍珑...
    76-82页
    查看更多>>摘要：利用广西元宝山山地梯度气象观测系统21 个区域自动气象站2021-2022 年逐时降水量数据,分析了元宝山及其周边地区的降水时空分布特征.结果表明:元宝山年平均降水量接近2700 mm,呈东高西低分布,降水大值区集中在迎风坡,迎风坡年降水量比背风坡多近900 mm;降水日数随海拔升高而增加;月降水量呈单峰特征,5-7 月为降水集中期,在山南、迎风坡和背风坡6 月降水量最大,占全年降水28%以上,山北则是5 月最大;日降水峰值主要发生在凌晨04-05 时,白天降水不活跃,16-17 时达到谷值.元宝山上年暴雨日数为9.5～18.5 d,主要出现在5-7 月,4 个区域暴雨日数最大值均出现在6 月;高海拔区域暴雨日数多于低海拔区域;迎风坡和山南暴雨强度明显大于其他区域.元宝山上出现短时强降水次数每年为 10～32 次;山上和山下各区域短时强降水的开始、结束月份和持续时间均有较大差异;短时强降水集中发生在凌晨,且随海拔高度升高而略有推迟,发生最多的区域是迎风坡;各区域的短时强降水强度相差不大,均为30 mm·h-1左右.

    梯度观测地形逐时降水

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    云南区域性暴雨过程时空变化特征

    杨鹏武周德丽吉文娟马思源...
    83-90页
    查看更多>>摘要：针对中国气象局发布的《区域性重要过程(暴雨)监测和评价业务规定》确定了云南本地化区域性暴雨过程识别阈值,经灾害数据检验客观有效.进一步应用气候趋势分析、M-K检验、小波分析、EOF分析及REOF分析等方法研究了1961-2022 年云南区域性暴雨过程的时空分布特征.结果表明:云南历次区域性暴雨过程综合强度波动较大,年平均综合强度呈减小趋势,但不显著,月平均综合强度呈波动分布,峰值出现在1 月,雨季各旬平均综合强度变化较小.云南区域性暴雨过程年均4 次,1977 年以后呈减少趋势,但不显著,没有明显突变点,2008-2022 年过程频次有 6～8a周期,但不稳定,云南区域性暴雨过程夏季最多,冬季最少,6 月中旬至8 月下旬过程数约占全年近 7 成.云南区域性暴雨过程呈南多北少分布,北部边缘虽然频次较少,但过程降水强度较大.云南区域性暴雨过程呈现全省大部一致型、东北-西南反向型及南北反向型等 5 个主要模态,进一步可分为5 个典型区,即南区、西区、中东部区、北区及西北区,过去62 a,南区、西区和中东部区波动较大,变化趋势不明显,北区平稳少变,西北区前期以偏少为主,后期增加明显.

    区域性暴雨过程EOF分析REOF分析

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