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2019年9月海南省持续臭氧污染天气的气象条件分析

环境化学 2022年第11期41卷 3726-3737页

作者：符传博丹利徐文帅佟金鹤海南省气象科学研究所海口570203 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室北京100029 海南省环境科学研究院海口571126 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

2019年9月海南省(三沙市除外)发生了一次持续时间长、发生范围广的臭氧(ozone,O_(3))污染事件.本文利用环境监测资料、气象观测数据和FNL再分析资料,从O_(3)污染概况、大气环流背景和O_(3)污染天气演变过程的3个方面,探讨了气象条件在... 详细信息

2019年9月海南省(三沙市除外)发生了一次持续时间长、发生范围广的臭氧(ozone,O_(3))污染事件.本文利用环境监测资料、气象观测数据和FNL再分析资料,从O_(3)污染概况、大气环流背景和O_(3)污染天气演变过程的3个方面,探讨了气象条件在此次持续性O_(3)污染过程中的作用.结果表明,污染时段(21—30日)的全省平均O_(3)最大8 h平均浓度(O_(3)−8 h)为146.3μg·m^(−3),平均每天有6.3个市县的O_(3)-8 h浓度超标,其中28日超标市县达到12个,海口市O_(3)−8 h浓度超标持续的时间最长(9 d).污染时段海南省受副高内部下沉气流影响,天气形势稳定.低层水平风速辐合,气象因子的垂直分布有助于增大混合层的湍流混合作用,这些气象背景场为O_(3)污染的维持和发展提供了有利的气象条件.9月海南省日降水量、相对湿度和平均风速在逐日减小,而气压和日照时数在逐渐增加,平均气温维持在24℃以上,关键气象因子的变化特征有利于促进光化学反应速率,致使O_(3)浓度维持较高水平.多元线性回归结果表明,关键气象因子回归的O_(3)−8 h浓度与观测得到的O_(3)−8 h浓度有较好的一致性,二者的相关系数高达0.93,通过了99.9%的信度检验,回归值对实测值的方差贡献达到0.86.

关键词：臭氧天气形势气象因子多元回归海南省.

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基于GEE的东南亚主产区橡胶林分布遥感提取

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热带作物学报 2021年第11期42卷 3345-3350页

作者：李伟光张京红刘少军陈小敏邹海平白蕤吕润海南省气候中心海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203 海南省气象科学研究所海南海口570203

为遥感监测全球橡胶主产区橡胶的长势,选取橡胶产量最大的泰国、马来西亚、印度尼西亚三国,开展基于Google Earth Engine(GEE)的橡胶林分布遥感提取研究。通过目视解译选择典型样本区,根据Landsat 7多波段光谱特征、MODIS NDVI反映的植... 详细信息

为遥感监测全球橡胶主产区橡胶的长势,选取橡胶产量最大的泰国、马来西亚、印度尼西亚三国,开展基于Google Earth Engine(GEE)的橡胶林分布遥感提取研究。通过目视解译选择典型样本区,根据Landsat 7多波段光谱特征、MODIS NDVI反映的植被物候特征建立分类回归树CART分类模型提取橡胶林分布。精度评价显示模型总体分类精度为95.8%,Kappa系数为0.94,生产者精度达到94.8%,用户精度为88.2%,达到较高水平。模型提取结果显示:橡胶林在泰国中部、南部半岛,马来半岛的东部和南部地区,苏门答腊岛分布较为集中,而泰国北部、加里曼丹岛及其他岛屿橡胶林相对稀疏。

关键词：东南亚橡胶分布 Google Earth Engine

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基于卫星遥感数据的南海海域真光层POC输出效率分布特征

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气象研究与应用 2022年第1期43卷 41-46页

作者：刘少军蔡大鑫赵婷韩静佟金鹤李光伟海南省气象科学研究所/海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

海水中颗粒有机碳(POC)是海洋碳循环的基本变量,真光层POC输出效率在海洋固碳中起关键作用。根据2003-2018年南海区域遥感数据反演的真光层POC输出效率数据集,分析了南海海域真光层POC输出效率时空变化规律。结果表明,研究区内POC输出... 详细信息

海水中颗粒有机碳(POC)是海洋碳循环的基本变量,真光层POC输出效率在海洋固碳中起关键作用。根据2003-2018年南海区域遥感数据反演的真光层POC输出效率数据集,分析了南海海域真光层POC输出效率时空变化规律。结果表明,研究区内POC输出效率多年平均值为0.08,其在空间上分布呈现近岸高、海盆低的特征,年平均POC输出效率呈现微弱的下降趋势。在月尺度上,1月达到最高值,平均值为0.115;5月达到最低值,平均值为0.072。南海海域POC输出效率月线性倾向率呈现显著增长,区域主要集中在南海北部近岸、海南岛周边海域、南海的西部,其他为微弱减少区域;POC输出效率年线性倾向率增长区域主要分布在南海北部近岸海域、海南岛四周及南海的西部靠近海岸带区域,其他为微弱减少区域。

关键词：颗粒有机碳(POC) 通量输出效率南海

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三种再分析资料在西沙海域的适用性分析

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海洋科学前沿 2022年第2期9卷 96-107页

作者：罗琪刘少军张廷龙蔡大鑫赵婷韩静海南省气象科学研究所海南海口海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口

利用2008年南海西沙永兴岛观测站(16˚50'N, 112˚20'E)的地面资料与2020年季风爆发前后的高空资料,与CRA40、ERA5和CFSR三种再分析资料进行了对比分析,讨论了三种再分析资料在西沙海域的适用性。结果表明:对于地面资料... 详细信息

利用2008年南海西沙永兴岛观测站(16˚50'N, 112˚20'E)的地面资料与2020年季风爆发前后的高空资料,与CRA40、ERA5和CFSR三种再分析资料进行了对比分析,讨论了三种再分析资料在西沙海域的适用性。结果表明:对于地面资料三种再分析在西沙站的适用性较好,均能够反映出海气要素和海气通量的变化趋势及南海季风爆发时的变化,CRA40和CFSR的海温与观测值相关性一般且显著低于观测值,ERA5的10 m风速和观测值相关性较差且明显偏低,对于海表温度的相关性则较好,优于其他两种再分析资料。CRA40的感热通量与观测数据相关性一般,其主要原因可能是CRA40的海温偏低,ERA5的相关性略好于CFSR,但其均方根误差和平均偏差偏高,三种再分析资料对潜热通量均表现出了较高的相关性,但三种再分析资料的潜热通量均偏高。总体上CFSR的海气通量在西沙海域的适用性优于其他两种再分析资料。对于高空资料,CRA40在各高度与观测值均有很好的相关性,整体上明显优于其他两种再分析资料,对于风速、相对湿度和比湿CFSR和ERA5适用性较差,在各层的相关性均较低,均方根误差和平均偏差也偏大,CRA40的高空资料在南海的适用性优于CFSR和ERA5。

关键词：南海再分析资料适用性分析

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气象条件对中国橡胶树种植的影响

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热带生物学报 2022年第4期13卷 376-381页

作者：刘少军蔡大鑫佟金鹤李伟光海南省气象科学研究所/海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

为了有效规避气象灾害的影响,充分利用气候资源优势,挖掘橡胶树(Hevea brasiliensis)的产胶潜力,笔者从气象条件对全球橡胶树种植分布及中国橡胶树种植区北界的影响、气象灾害(台风、寒害)对中国橡胶种植区的影响、中国橡胶树种植气候... 详细信息

为了有效规避气象灾害的影响,充分利用气候资源优势,挖掘橡胶树(Hevea brasiliensis)的产胶潜力,笔者从气象条件对全球橡胶树种植分布及中国橡胶树种植区北界的影响、气象灾害(台风、寒害)对中国橡胶种植区的影响、中国橡胶树种植气候适宜区分布、中国橡胶树主产区产胶能力差异及原因等方面入手,归纳总结了气象条件对中国橡胶树种植的影响,并就如何保障中国天然橡胶稳产高产提出如下建议:首先要合理选择橡胶树栽培种植的气候高适宜区开展种植;其次要加强橡胶树抗风、抗寒、抗旱等高产栽培技术的研究;同时,在整个橡胶产业布局优化中,需要保证在高气候适宜区内有一定面积的橡胶战略性种植,大力发展橡胶树的林下经济;强化橡胶生产气象服务保障工作,减少极端天气气候事件对橡胶生产的影响。

关键词：橡胶树气象灾害气候适宜性产量影响

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2017年10月海南省一次臭氧污染特征及输送路径与潜在源区分析

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环境科学研究 2021年第4期34卷 863-871页

作者：符传博丹利唐家翔佟金鹤海南省气象科学研究所海南海口570203 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室北京100029 海南省气象台海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

为了探讨2017年10月海南省一次O_(3)污染过程的气流轨迹、输送路径和潜在源区,采用海南省18个市县的AQI值、6类大气污染物质量浓度资料以及相关气象观测资料,结合HYSPLIT后向轨迹模型进行分析.结果表明:①2017年10月海南省有13个市县首... 详细信息

为了探讨2017年10月海南省一次O_(3)污染过程的气流轨迹、输送路径和潜在源区,采用海南省18个市县的AQI值、6类大气污染物质量浓度资料以及相关气象观测资料,结合HYSPLIT后向轨迹模型进行分析.结果表明:①2017年10月海南省有13个市县首要污染物为O_(3)的天数比例超过80%,其中9个市县达100%.2017年10月26日澄迈县和儋州市AQI值分别为171和151,均达中度污染等级,7个市县达轻度污染等级.②气象要素与AQI和污染物质量浓度之间均存在较好的相关关系,ρ(O_(3))、AQI与相对湿度的相关系数分别为-0.701和-0.685,均通过了99.9%的信度检验.③卫星反演结果表明,此次污染过程与外源输送关系密切.影响气流主要来自内陆地区的长距离气流、中短距离气流和来自东南沿海的中短距离气流,三支气流影响时段对应的海口市AQI值分别为83、69和61,对应的ρ(O_(3))分别为和135.0、119.6和102.3μg/m^(3).④通过计算PSCF(潜在源贡献因子)和CWT(浓度权重轨迹)发现,广东省为海南省的主要潜在贡献源区,湖南省、江西省、江苏省、浙江省和福建省等地区也有一定的潜在贡献.研究显示,2017年10月海南省出现的O_(3)污染过程中,污染物来源以外源输送为主.

关键词：潜在源贡献因子(PSCF) 浓度权重轨迹(CWT) 臭氧潜在源区海南省

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基于FY-3D MERSI-II的2019~2021海南岛城市热岛效应特征分析

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地球科学前沿（汉斯） 2022年第11期12卷 1542-1551页

作者：赵婷甘业星林冲海南省气象科学研究所海南海口海南南海气象防灾减灾重点实验室海南海口

热岛效应是城市发展过程中的重要生态问题,自2018年海南省建立自由贸易试验区以来,经济快速发展,基于自贸港全岛一体化发展的基本原则以及海南省“生态建省”的基本理念,本文应用FY-3D MERSI-II数据,基于分裂窗反演算法进行地表温度反演... 详细信息

热岛效应是城市发展过程中的重要生态问题,自2018年海南省建立自由贸易试验区以来,经济快速发展,基于自贸港全岛一体化发展的基本原则以及海南省“生态建省”的基本理念,本文应用FY-3D MERSI-II数据,基于分裂窗反演算法进行地表温度反演,结合热岛强度指数与热岛比例指数分析2019~2021年海南岛全岛城市热岛效应变化特征。结果表明:2019年~2021年,全岛城市热岛效应面积比例变化不大,其中2019年为6.77%,2020年为5.11%,2021年为5.85%,总体热岛强度为“轻微”和“较轻”级别。强热岛区域主要分布在北部的海口,西部的昌江和东方,中部森林地区常年表现为冷岛,海口市区热岛效应常年存在。儋州、昌江、东方、乐东等西部沿海地区受地形及气温影响夏季和秋季热岛效应面积较大、强度较强。本研究对于海南省城市生态文明建设及城市发展规划具一定的参考意义。

关键词：海南岛城市热岛效应时空分布特征遥感反演

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广州两次雷暴过程地闪与大气电场特征对比分析

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暴雨灾害 2023年第1期42卷 47-56页

作者：方俏娴殷启元李翔杜赛范祥鹏广东省气候中心广州510640 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570206 成都信息工程大学成都610225 中国气象局广州热带海洋气象研究所广州510080 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用安装于广州塔塔顶500 m的大气电场仪(简称电场)数据、广州双偏振雷达资料、粤港澳闪电定位系统数据和ERA5再分析资料等数据,对比分析了2020年8月15日和9月23日广州两次雷暴天气过程的地闪活动特征以及地闪活动与电场变化特征的关系... 详细信息

利用安装于广州塔塔顶500 m的大气电场仪(简称电场)数据、广州双偏振雷达资料、粤港澳闪电定位系统数据和ERA5再分析资料等数据,对比分析了2020年8月15日和9月23日广州两次雷暴天气过程的地闪活动特征以及地闪活动与电场变化特征的关系。结果表明:由局地热力不稳定引起的“局地性雷暴”地闪频次低、伴随弱降水,而由中尺度系统引发的“系统性雷暴”地闪频次高、伴随短时强降水。两次过程的地闪频次和电场变化呈双峰分布,地闪爆发时电场变化显著,频域能量达到峰值。“系统性雷暴”的消亡阶段电场在正负极之间大幅度缓慢波动,呈现阻尼振荡(End Of Storm-Oscillation,EOSO)特征,而“局地性雷暴”消亡时电场未出现此特征。时域下电场剧烈变化和频域能量明显提高时,意味着雷暴云团正在靠近或附近有闪电发生;电场频域能量迅速减小且集中于低频段,表明雷暴正在消亡或远离测站。电场的时频特征对雷暴的生消具有指示性作用,为电场数据与其他资料融合应用于雷电风险预警予以参考。

关键词：地闪活动大气电场频域能量雷达回波

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未来气候变化背景下橡胶树白根病在中国的风险分析

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林业科学 2021年第6期57卷 37-45页

作者：白蕤李宁刘少军陈小敏邹海平吕润海南省气候中心海口570203 海南省气象科学研究所海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 中国农业大学资源与环境学院北京100193 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海口571101

【目的】基于最大熵(MaxEnt)模型对未来气候变化背景下中国橡胶树白根病的风险进行预测,分析影响该病发生的主导环境因子,对中国橡胶树白根病的检疫及防控决策提供参考。【方法】在前人研究橡胶树白根病发生流行的基础上,利用基准时段(1... 详细信息

【目的】基于最大熵(MaxEnt)模型对未来气候变化背景下中国橡胶树白根病的风险进行预测,分析影响该病发生的主导环境因子,对中国橡胶树白根病的检疫及防控决策提供参考。【方法】在前人研究橡胶树白根病发生流行的基础上,利用基准时段(1970—2000年)全球生物气候数据和橡胶树白根病灾情资料,筛选出影响橡胶树白根病发生的地理分布信息和主导环境因子,采用MaxEnt模型和地理信息技术(GIS)构建橡胶树白根病发生与主导环境因子的关系模型。基于耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)提供的5个常用大气环流模式(GCMs),结合等权重集合平均法,获取典型浓度路径(RCP)2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景的2050s(2041—2060年)和2070s(2061—2080年)气候预估数据,根据建立的模型预测基准时段和未来(2050s和2070s)橡胶树白根病风险区分布,分析气候变化对橡胶树白根病风险区分布的影响,识别未来气候变化下橡胶树白根病的防治关键区及敏感区。【结果】模型训练和测试数据的受试者工作特征(ROC)曲线下方面积(AUC)值分别为0.965、0.942,模拟预测结果与历史灾情基本吻合。贡献率较高的主导环境因子是年均温变化范围、最湿月降水量、昼夜温差月均值、最冷季度平均温度、温度季节性变化标准差、最冷月最低温度。基准时段中国橡胶树白根病高风险区主要集中在海南岛、广东省西南部和东南部部分地区、云南省的南部和东南部部分地区。从基准时段到未来,风险区质心位置有向东北方向移动的趋势,高风险区面积占比呈现增加趋势。【结论】橡胶树白根病的风险区变化受温度和降水的影响显著。中国橡胶树白根病防治关键区为海南岛、云南省南部部分地区、广东省西南部部分地区,敏感区为广西壮族自治区东南部部分地区、广东省东部部分地区、福建省南部部分地区。研究结果可为中国橡胶树白根病的检验检疫提供一定的参考依据。

关键词：橡胶树白根病 MaxEnt模型气候变化主导环境因子风险区

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一次典型南海季风槽云系的双偏振雷达特征分析

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海南大学学报（自然科学版） 2022年第4期40卷 354-363页

作者：邢峰华黄彦彬李光伟敖杰海南省气象科学研究所海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

鉴于过往对于南海季风槽降水云系的研究多以数值模拟或气象卫星数据为主,而以双偏振雷达对其展开详细分析的研究却相对较少,因此为了加强海南省西沙永兴岛双偏振雷达在南海季风槽降水云系中的应用效果研究,笔者以2021年10月17日发生在... 详细信息

鉴于过往对于南海季风槽降水云系的研究多以数值模拟或气象卫星数据为主,而以双偏振雷达对其展开详细分析的研究却相对较少,因此为了加强海南省西沙永兴岛双偏振雷达在南海季风槽降水云系中的应用效果研究,笔者以2021年10月17日发生在海南省西沙永兴岛附近的一次典型南海季风槽所引起的热带扰动降水云系为基础,同时结合S波段双偏振天气雷达、地面自动站降水观测等资料对其展开了深入的分析与研究,结果表明:该次热带扰动云系主要受南海季风槽影响,南海海域高空风场存在明显辐合,叠加高空偏东急流带来了丰富水汽、副热带高压带明显西伸等多重因素在过境永兴岛期间发生持续性降水;该次热带扰动云系过程可分为3个阶段,在其第2和第3发展阶段对流属性占据主导地位,10:00~11:00期间混合云系垂直积分液态水含量及雷达回波顶高出现小幅跃升,且云系内部小部分区域在高空5 km以上高度出现弱的“Z_(DR)柱”现象;在混合云系发展成熟期(11:00~12:00),云系内部超过50 dBZ的区域主要集中在6 km以下的中低层,云系的差分反射率(Z_(DR))超过1 dB的区域面积显著变大,相关系数(CC)基本维持在0.9~1区间.

关键词：双偏振雷达南海季风槽降水云系特征分析

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