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Your conditions: Atmospheric Sciences(69)

1. chinaXiv:202102.00052 [pdf]

甘肃省地热流体化学及环境同位素特征和形成年龄分析

张凌鹏
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用大量的地热流体化学成分及环境同位素(δD、δ18O、14C)测试数据,深入分析了隆起山地 构造对流型、沉降盆地传导型地热流体的化学特征及分布规律,进而对地热流体的环境同位素分 布特征及形成年龄进行了梳理总结,得出了明确的结论。结果表明:隆起山地构造对流型地热田 地热流体主要以断裂上升泉的形式出露,分布于西秦岭-祁连造山带,补给来源为当地及周边大气 降水入渗,地热流体形成年龄一般小于 5 000 ~ 30 000 a,水质较好,属“开启型”的地热系统;热储层 岩性、断裂规模及水热循环方式和深度等明显控制着地热流体化学类型、环境同位素特征和形成 年龄。沉降盆地传导型地热田地热流体主要以管井开采的方式出露;热储埋藏深度小于 1 600 m 的 地热井,地热流体补给来源为当地及周边大气降水入渗,形成年龄一般小于 5 000 ~ 30 000 a,水质相对较好,属“半开启-半封闭型”的地热系统;热储埋藏深度介于 1 600 ~ 2 600 m 之间的地热开采 井,主要为地质历史时期逐步形成的“古水”,水化学类型复杂且水质较差,地热流体形成年龄介于30 000 ~ 50 000 a,属“封闭型”的地热系统;热储层岩性、埋藏深度、地下水在岩层中的滞留时间与循 环深度等明显控制着地热流体化学类型、环境同位素富集程度和形成年龄。

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2. chinaXiv:202102.00056 [pdf]

2005—2017 年拉萨小时降水变化特征

多典洛珠
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用拉萨站 2005—2017 年汛期(5~9 月)逐时地面观测资料,分析了拉萨逐年小时降水(降 水量、降水频次和降水强度)的变化特征,结合谐波分析方法讨论了小时降水的日循环信号,最后 对比了不同时长和等级的小时降水出现频次及其对总降水的贡献。结果表明:(1)拉萨逐年汛期 小时降水以“单峰型”结构为主,峰值出现在夜间。(2)拉萨汛期小时降水变化为全日周期,其中盛 夏(7~8 月)期间的日循环信号最强。(3)拉萨汛期降水按持续时间可分为:短历时(1~3 h)、中历 时(4~6 h)和长历时(>6 h)3 种类型,其中短(长)历时降水出现频次最多(少),但其贡献率最小(大),短历时降水的日峰值出现在下午到前半夜,而中历时和长历时降水的日峰值出现在后半 夜。(4)各等级小时降水中小雨(3>r≥1)和中雨(r≥3)对降水总量的贡献率明显大于微雨(1>r≥ 0.1),随着降水等级的上升,夜雨概率增大。

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3. chinaXiv:202102.00057 [pdf]

黄土高原地区极端气候指数时空变化

杨维涛
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

黄土高原生态环境脆弱,极端气候频发,越来越多的影响到人类的生产生活。通过基于 138 个气象站点观测资料,利用一元线性方程和 Mann-Kendall 法分析了黄土高原地区 27 个极端气 候指数的时空变化,得到以下主要结论:(1)极端气温指数中霜冻日数、冰冻日数、日最低气温的极 高值和冷持续日数在逐渐减少,生长季长度、夏季日数,热夜日数、日最高气温的极高值、暖持续日 数在逐渐增加。(2)极端气温指数中冷昼日数、冷夜日数、日最低气温极低值、日最高气温极高值、 气温日较差在子区域与全区变化趋势存在不同,主要表现在黄土塬区、黄土峁状丘陵区和石质山 地区。(3)极端降水指数变化趋势平缓,与多年均值接近。在空间分布上,除极强降水量、强降水量 和年均雨日降水强度在各子区域上与全区变化趋势一致外,其余指数在各子区域上与全区变化趋 势存在不同,主要表现在黄土塬和黄土梁状丘陵区。(4)多数极端气温指数的突变主要发生在 1980—1985 年和 2010—2015 年;多数极端降水指数的突变主要发生在 1985—1990 年和 2010— 2015 年。

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4. chinaXiv:202102.00058 [pdf]

基于 MODIS 和 CloudSat 的京津冀降水冰云季节分布特征

郑倩
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用 2008 年 9 月~2016 年 8 月 Aqua MODIS 和 CloudSat 卫星数据,筛选出京津冀地区的降水 冰云,同时将其分为 4 个区域讨论,得到关于该地区降水冰云 4 个季节的分布特征,为该地区的人 工影响天气提供依据。结果表明:京津冀整个地区的降水冰云在夏季的发生率都较高,且发生率 有上升的趋势。从整个地区看来,京津冀地区的降水冰云的云顶高度在冬季最低、夏季最高,云顶 温度的最小值在冬季最高、夏季最低;京津冀地区的降水冰云在春夏秋 3 季均以单层云为主,而在 冬季则以双层云为主;京津冀地区的降水冰云的类型按春夏秋冬分别为 7 种、7 种、6 种和 5 种,且在 夏季该地区的降水冰云以深对流云为主(占 48.3%),而其他季节以雨层云为主;京津冀地区降水冰 云微物理量(包括冰水含量、粒子数浓度、粒子有效半径)主要分布高度分别为 0~13.5km(春季)、 3.5~17.0 km(夏季)、1.0~14.0 km(秋季)、0~11.0 km(冬季)。冰水含量、粒子有效半径和粒子数浓度 的分布高度和最大值均在夏季最高,但粒子有效半径在秋季最低,冰水含量和粒子数浓度在冬季 最低。这 3 种微物理量随高度的分布特征夏季在京津冀各分区较为一致,都呈单峰结构,在其他季 节差异较大。

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5. chinaXiv:202102.00059 [pdf]

秦岭南北潜在蒸发与气温响应关系及其影响因素

王晓萌; 延军平; 李双双
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

蒸发是水文循环的重要组成部分,精细化蒸发变化与气象要素的响应关系,对中国重要生 态过渡带水资源、生态恢复重建以及社会经济的可持续发展具有重要意义。基于 1970—2017 年 70 个气象站点观测数据,辅以趋势分析和小波相干方法,对秦岭南北气温和潜在蒸发(ET0)变化特征 进行分析,探讨气象要素与 ET0 的响应关系。结果表明:以滑动相关方法为基础,无论是滑动窗口 调整,还是去趋势序列,气温与 ET0 均呈现正相关关系,说明秦岭南北气温上升,ET0 增加;但是,秦 岭南北气温与 ET0 相关关系存在时空差异。以 1993 年为时间节点,前期气温和 ET0 相关性呈现增 加趋势,后期则逐渐减弱;空间上西秦岭地区是气温和 ET0 的弱相关区。在主导因素上,ET0 对太阳 辐射变化更为敏感,风速并非区域 ET0 变化的主导因素,从而导致“蒸发悖论”现象并不突出。多因 素主导 ET0 变化,是秦岭南北 ET0 与气温响应关系存在时空差异的原因。

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6. chinaXiv:202101.00018 [pdf]

1981—2018 年庆阳市气候舒适度特征分析及评价

张可心
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

为了对庆阳市气候资源特征进行分析和评价,指导当地城乡规划建设及旅游业的发展,利 用庆阳市 1981—2018年8个气象观测站逐日气温、降水、风速、相对湿度、日照时数等资料,计算当地气候舒适度的 4 种参数,分析庆阳市气候舒适度时空变化特征,结果表明:庆阳市春季、秋季偏 冷,夏无酷暑,温暖舒适,冬季寒冷,较不舒适;温湿指数、风效指数、穿衣指数年际变化特征显示, 四季气候均有向暖发展的趋势,春季和夏季变化趋势极显著,秋季和冬季变化显著性较弱;综合指 数年际波动大,夏季气候趋于不舒适,其余季节均趋于舒适;气候舒适期年内分布特征显示,5~9 月 为全市气候舒适期,适合开展旅游活动;5 月和 9 月舒适度空间分布的总体特征是西部高,东部低, 6~8 月均为东南部高,西部、北部低;舒适度月变化总体特征为,5 月>6 月>9 月>8 月>7 月。

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7. chinaXiv:202101.00020 [pdf]

甘肃武威站新旧址风速资料对比分析

杨晓玲
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

为了科学合理地利用台站搬迁前后的气象资料,根据甘肃武威国家基本气象站 2006—2018 年新、旧址风速对比观测数据,采用均值和方差显著性检验、相关系数与线性回归等统计方法,对 比分析了新、旧址风速变化特征、差异性及产生原因。结果表明:新、旧址风速均呈减小趋势,平 均、极大风速的递减率新址大于旧址,最大风速的递减率新址小于旧址。新址与旧址对比观测风 速多数存在正风差,造成风速差异的主要原因是迁址前后观测场周边环境、地理位置及海拔高度 等的不同。方差和均值检验风速差异的显著性不一致,前者检验差异不显著,后者检验多数差异 显著。新、旧址风速存在明显的正相关,相关系数多数通过了显著性检验。各月线性回归方程非 常显著,经 F 检验通过了α = 0.01 显著水平检验,回归订正后,风速差异明显减小,说明新、旧址风速 在统计应用可合并。本研究将为台站迁移、预报预测、气象服务、科研研究和大型工程建设等提供 科学参考依据。

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8. chinaXiv:202101.00023 [pdf]

敦煌莫高窟大气可吸入颗粒物的化学元素特征

徐瑞红
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用电感耦合等离子体质谱仪测定了敦煌莫高窟洞窟内外大气可吸入颗粒物中 27 种元素 的质量浓度。结果表明:典型地壳元素 Na、Mg、Al、K、Ca、Fe 占测定元素总质量浓度的 96%以上。 通过洞窟内外 PM2.5 与 PM10-2.5 中元素质量浓度对比发现,Li、Na、Mg、K、Ca、Co、Ni、Zn、Sr、Cs、Ba、U 等 元素主要存在于 PM10-2.5 中。沙尘天气时,洞窟外环境中的 Co、Ga、As、Cs、Ba 元素质量浓度降低,表 明沙尘过程对这些元素有稀释作用。富集因子分析显示,洞窟内外可吸入颗粒物中 B、Na、Ca、Mn、 Cu、Zn、As、Sr、Tl、Pb、Bi、U 的 EF 值均大于 10,表明人类活动产生的污染物对以上元素的富集起主 要作用。富含 Ca、Mn、Cu、Zn、As、Pb 等元素的矿物颜料在洞窟壁画制作中被大量使用,其对区域环 境大气可吸入颗粒物微量元素的富集也有一定的贡献作用。游客数量与洞窟内外元素 Bi 浓度存 在较显著的线性关系,表明环境中的 Bi 元素浓度变化受游客活动影响。本研究首次对莫高窟大气 可吸入颗粒物中元素含量进行了监测和分析,研究成果为石窟文物及其赋存环境中可吸入颗粒物 污染的治理及控制提供了科学依据。

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9. chinaXiv:202101.00024 [pdf]

近 58 a 中国北方地区极端气温时空变化及影响因素分析

焦文慧
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

基于北方地区 404 个气象站 1960—2017 年逐日最高气温、最低气温资料,应用线性倾向估 计法、Mann-Kendall 法、滑动 t 检验法、累积距平法和相关分析法,分析了极端气温的时空变化特 征,并探讨了气温指数的影响因素。研究表明:极端气温暖指数和极值指数呈上升趋势,冷指数和 气温日较差呈下降趋势;变化幅度中冷指数大于暖指数,夜指数大于昼指数,西北地区极端气温指 数变化幅度最大,东北地区最小。突变时间上,极端气温指数突变主要发生在 20 世纪 80 年代和 90 年代,暖指数和极高值指数晚于冷指数和极低值指数,东北地区极端气温指数突变时间最早,西北 地区最晚,突变后极端暖事件和气温极值事件进入多发阶段,极端冷事件进入少发阶段。1988— 2012 年极端气温指数的变化响应了全球变暖停滞现象。多数极端气温指数与经纬度、海拔高度显 著相关。北极涛动(AO)指数对极端气温的影响最强,对冷指数影响最明显。气溶胶光学厚度与多 数冷指数呈负相关,而与多数暖指数呈正相关。

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10. chinaXiv:202101.00028 [pdf]

西北地区东部季风摆动区大气边界层高度对夏季风 活动和季风降水的响应特征

李岩瑛; 张红丽; 张强
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

大气边界层高度影响着近地层能量、水分的发展变化,而季风摆动区边界层受夏季风活动 和季风降水影响很大,变化特殊,但其边界层高度的响应特征并不清楚。应用西北地区东部 5 站民 勤、榆中、平凉、银川和延安 2006—2016 年 5~9 月逐日 19 时每隔 10 m 高度高空加密观测资料,以 及民勤 2006—2016 年逐日 07 时探空规定层和特性层资料,结合地面逐日观测资料,对比计算多种 资料找到合适的边界层高度。进一步运用 NCEP、EC 再分析资料,分析夏季风对季风摆动区的影 响,得出边界层高度与夏季风、季风期降水影响的关系。结果表明:基于每隔 10 m 加密压温湿风探 空资料,确定了 9 点平均位温梯度法作为边界层高度的最佳计算方法,该区边界层高度 5~6 月较 高,7~9 月逐渐降低,5~9 月平均高度由非季风影响区的 2 600 m、季风摆动区的 1 800 m 逐渐降低 到季风影响区的 1 500 m 以下。边界层高度与地面相对湿度、地温和风场关系密切,湿度越大、风 速越大,边界层高度越低,相反,近地面地气温差越大,气温越高,吹西北风时,边界层高度越高。 在不受夏季风影响时,边界层高度较高,有夏季影响风时,边界层高度较低。夏季风持续时间越 长,边界层高度越低,当夏季风持续时间为 0 候、1~4 候和≥ 5 候时,边界层高度分别为 2 000 m 左 右、1 600~1 900 m 和 1 300~1 400 m。APO 季风强度指数与季风影响区边界层高度有显著的负相 关,APO 季风强度指数越大,季风影响区边界层高度越低。边界层高度与季风期降水性质、强度关 系较为密切,从大到小为无降水、对流性降水和稳定性降水;随着降水强度增强,边界层高度降低, 边界层高度中非季风影响区较高,季风摆动区次之,季风影响区最低。降水日数越多,边界层高度 越低。夏季风反过来对降低边界层高度,增多增强季风期降水起着积极作用。

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