發(fā)布時間：2020-11-18 08:08

　　 華北地區(qū)是我國經(jīng)濟規(guī)模最大、最具活力的地區(qū)之一。近年來該地區(qū)冬季低能見度天氣現(xiàn)象頻發(fā),對人們的生產(chǎn)生活和身心健康造成嚴(yán)重的影響。因此,研究華北地區(qū)冬季能見度的時空分布,并分析其成因,對認(rèn)識該地區(qū)大氣能見度的演變特征和提高能見度的預(yù)報準(zhǔn)確率具有重要意義。本文利用華北地區(qū)55個站點的常規(guī)氣象觀測資料、NCEP/NCAR再分析資料和近年來部分站點的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù),首先對華北地區(qū)冬季能見度的空間分布和長期變化特征進行了分析,并對其影響因子進行了探討,然后以華北地區(qū)6個代表站為例分析了環(huán)境氣象要素和地面環(huán)流對冬季能見度的影響。結(jié)果表明:(1)華北地區(qū)冬季平均能見度的空間分布總體上呈北高南低的經(jīng)向分布,河北南部、山西中部、山東西部以及河南中部為4個平均能見度低值中心。冬季55個站點整體平均能見度以-0.24 km/10a的傾向率下降,但趨勢并不顯著且波動變化特征明顯。(2)冬季低能見度日數(shù)的空間分布同平均能見度基本一致。華北地區(qū)北部高原區(qū)域以沙塵為主,東部沿海區(qū)域以霧為主,山西大部以及呼和浩特-張家口-北京-承德沿線站點以霾為主,其他區(qū)域霧、霾兩者占比相當(dāng)。55個站點平均低能見度日數(shù)的長期變化表現(xiàn)出4個明顯階段,霧、霾日數(shù)在階段性變化中起主導(dǎo)作用,而沙塵日數(shù)的作用并不明顯。(3)在20世紀(jì)90年代中期以后,北京及其周邊站點的冬季能見度經(jīng)歷了上升過程,而其他站點大多呈反相變化,這種因地而異的趨勢變化與前者污染物排放量的減少和后者排放量的增加關(guān)系顯著。除趨勢變化外,華北地區(qū)冬季能見度存在時間尺度為12 a的低頻波動,這與冬季風(fēng)強度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。時間尺度為5 a的高頻波動變化則主要受溫度、相對濕度、風(fēng)速等局地氣象要素長期變化的影響,且這種影響在呼和浩特-張家口-承德一線南北兩側(cè)存在差異。(4)華北地區(qū)冬季存在9種主要地面環(huán)流型,其中,C、E、SE型為全區(qū)性低能見度環(huán)流型,A、N、AN型為全區(qū)性高能見度環(huán)流型,NE、AE、ANE型對不同代表站能見度的影響存在局地差異。相對濕度和PM_(2.5)濃度是直接影響能見度的主要因子,低能見度環(huán)流型對應(yīng)高濕度、高PM_(2.5)濃度,而高能見度環(huán)流型對應(yīng)低濕度、低PM_(2.5)濃度�；诘孛姝h(huán)流指數(shù)的判別分析顯示,將能見度分為5級時,6個代表站的判別分析總體正確率在60%左右,將能見度分為兩級時,判別分析總體正確率在80%左右,判別效果較好,對于低能見度現(xiàn)象頻發(fā)的站點,判別模型對低能見度的識別能力更強。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：P427.2
【部分圖文】：

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文華北地區(qū)冬季能見度的時空分布特征及其影響因子研究6第二章數(shù)據(jù)與方法2.1研究區(qū)域在一級氣象地理區(qū)劃中，華北地區(qū)包括：山西、河北、北京、天津4省市以及河南、山東兩省黃河以北地區(qū)；在政治經(jīng)濟層面則包含：北京、天津、河北、山西和內(nèi)蒙古5個省級行政單位。為便于研究，本文研究區(qū)域自秦嶺-淮河一線向北直至內(nèi)蒙古中部（34~45°N，110~120°E）。該地區(qū)主要表現(xiàn)為溫帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥。其中內(nèi)蒙古中部位于華北北部平均海拔較高、地廣人稀，人類活動規(guī)模較低；山西省位于華北西部，地處山地，地形起伏較大，人類活動規(guī)模居中；京津冀、山東西部、河南北部等地地形較為平坦，海拔較低，人口稠密，人類活動頻繁，是我國北方經(jīng)濟規(guī)模最大、最具活力的地區(qū)。在冬季能見度時空分布的研究中共選取了55個常規(guī)地面氣象觀測站，研究區(qū)域及所選站點位置分布如圖2-1所示，站點分布總體上比較均勻。圖2-1研究區(qū)域及55個常規(guī)氣象站分布圖

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文華北地區(qū)冬季能見度的時空分布特征及其影響因子研究12ζ<0時，定義為反氣旋（高壓）環(huán)流A型。平直氣流型：當(dāng)||<時，定義為平直氣流型。其中，<22.5°或>337.5°時為N型；22.5°<<67.5°時為NE型；67.5°<<112.5°時為E型；112.5°<<157.5°時為SE型；157.5°<<202.5°時為S型；202.5°<<247.5°時為SW型；247.5°<<292.5°時為W型；292.5°<<337.5°時為NW型�；旌闲停�<||<2且ζ>0時定義為氣旋（低壓）控制下的混合型。其中，<22.5°或>337.5°時為CN型；22.5°<<67.5°時為CNE型；67.5°<<112.5°時為CE型；112.5°<<157.5°時為CSE型；157.5°<<202.5°時為CS型；202.5°<<247.5°時為CSW型；247.5°<<292.5°時為CW型；292.5°<<337.5°時為CNW型。<||<2且ζ<0時定義為反氣旋（高壓）控制下的混合型。其中，<22.5°或>337.5°時為AN型；22.5°<<67.5°時為ANE型；67.5°<<112.5°時為AE型；112.5°<<157.5°時為ASE型；157.5°<<202.5°時為AS型；202.5°<<247.5°時為ASW型；247.5°<<292.5°時為AW型；292.5°<<337.5°時為ANW型。此外，當(dāng)<6且||<6時，視為分型模糊無定義UD。由此共得到27種環(huán)流類型。圖2-2環(huán)流分型區(qū)域及取點示意圖2.3.7貝葉斯判別分析判別分析用于判斷一個樣品的所屬類型，是一種運用廣泛的統(tǒng)計分析方法[66]。

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文華北地區(qū)冬季能見度的時空分布特征及其影響因子研究14第三章華北地區(qū)冬季能見度的時空分布特征3.1平均能見度的空間分布特征本文研究區(qū)域（34~45°N，110~120°E）東到山東半島西部，西至?xí)x陜交界，南抵秦嶺-淮河一線，北達(dá)內(nèi)蒙古中部高原，整個區(qū)域1981~2017年冬季平均能見度為19.4km。區(qū)域內(nèi)包含了高原、山地、平原，地形較為復(fù)雜，加之區(qū)域內(nèi)既有人口密度、經(jīng)濟發(fā)展水平較高的京津冀地區(qū)，又有人口較為稀少、經(jīng)濟發(fā)展水平較低的內(nèi)蒙古中部地區(qū)，因此受自然、人為因素的多重影響，區(qū)域內(nèi)不同地區(qū)多年冬季平均能見度空間分布并不一致。圖3-1a顯示了研究區(qū)域內(nèi)55個站點1981~2017年冬季平均能見度的空間分布情況，總體而言呈現(xiàn)出北高南低的經(jīng)向分布特征。華北北部的高原地區(qū)冬季平均能見度在28km以上，是整個研究區(qū)域冬季平均能見度最高的地區(qū)；呼和浩特-張家口-承德一線以南冬季平均能見度普遍在20km以下，河北南部的邢臺、山西中部的太原、山東西部的濟寧以及河南中部的鄭州為四個平均能見度低值中心，多年冬季平均能見度在12km以下，其中邢臺的平均能見度最低，僅為9km。圖3-11981~2017年華北地區(qū)（a）冬季平均能見度分布和（b）冬季平均與年平均能見度差值分布
【參考文獻】

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本文編號：2888508