2022年9月福建邵武边界层臭氧异常升高的气象成因

【目的】为揭示边界层O_(3)异常升高及大气热力、动力条件对其影响的机理。【方法】该文基于多源观测资料,采用天气分型、统计合成和物理量诊断等方法,探究了2022年9月福建邵武(国家级气象探空站、O_(3)探空观测科学试验基地)出现边界层O_(3)异常升高的特征及大气热动力的综合作用。【结果】2022年9月邵武近地层O_(3-8h)异常正距平最高达125.4%;在非光化学时段(21时—次日07时)O_(3-1h)较多年平均值增长137.1%;边界层O_(3)体积混合比(OVMR)明显高于不同季节的平均状态,21日O_(3)探空观测到边界层O_(3)总量为全年同层探空观测的极大值。O_(3)异常升高是副热带高压和3个台风外围下沉气流共同影响的结果,导致全月较30 a气候态平均呈现:太阳辐射偏强、低云量偏少、地面气温升高,相对湿度偏低、降水量偏少,偏北风持续时间长且风速偏大;7日和21日边界层O_(3)总量高值日的气象探空廓线呈现大气层结稳定、空气干燥、湿层薄,同时下沉对流有效位能DCAPE值较高,在200~800 J·kg^(-1)之间,即存在明显的下沉气流;低层主导风为偏东风,风速在4~8 m·s^(-1)之间。【结论】气象要素配置与大气的热力、动力条件一方面有利于O_(3)光化学生成,另一方面有利于上风向高浓度O_(3)水平输送和边界层高浓度O_(3)垂直下沉侵入,而后者是O_(3)异常升高的主要来源。

浑河流域近40年水面蒸发变化特征及气象成因分析

为探讨气候变化下浑河流域游水面蒸发变化特征,文章结合浑河流域沈阳站和东陵站近40年蒸发皿观测数据系列,对其年和季节水面蒸发变化特征进行趋势检验,并对其变化的气象成因进行探讨。结果表明:浑河中游水面蒸发递增趋势较为显著,均可通过90%的显著性检验。沈阳站和东陵站年尺度水面蒸发线性倾向率分别在26.5、20.5mm/10a;夏季蒸发递增趋势最为明显,其次为秋季,冬季水面蒸发总体呈现递减变化。风速变化是各站点水面蒸发变化的主因,其次为气温。

太子河流域近40年水面蒸发变化特征及气象成因分析

为探讨气候变化下太子河流域水面蒸发变化特征,本文结合太子河流域本溪站和业主沟水文站近40年蒸发皿观测数据系列,对其年和季节水面蒸发变化特征进行趋势检验,并对其变化的气象成因进行探讨,研究成果对于分析气候变化对流域内水循环影响具有参考价值。

芜湖市冬季一次典型PM_(2.5)污染过程的气象成因分析

利用PM_(2.5)浓度、气象观测、后向轨迹和EAR5资料,对芜湖市一次PM_(2.5)污染过程的气象成因进行分析。结果表明,此次污染过程存在外源输入和静稳累积型污染叠加特征,且受冷空气显著影响,强弱冷空气对污染程度影响存在差异性;冷空气间隙的污染维持阶段,925 hPa气流变化可影响污染程度;边界层水平风速、温度垂直梯度较小或较大时,对应PM_(2.5)浓度较高或较低,PM_(2.5)浓度还与近地面风速和温度显著负相关,与相对湿度显著正相关,各阶段能见度均与PM_(2.5)浓度显著负相关。

2021年松花江流域哈尔滨段春季开江流凌气象成因分析

利用高空气象资料和地面自动观测资料,应用天气形势分析和气候统计方法,对2021年松花江流域哈尔滨段春季开江流凌过程进行了天气学成因分析,并对形成流凌的相关气象要素逐个分析,在以往研究的开江预报指标的基础上增加了流凌预报的新方法、新指标。通过综合分析得出高空暖高压脊控制是造成开江流凌的直接原因,当高空处于高压脊控制下,850 hPa温度上升到0℃及以上时,是达到开江流凌的一个重要指标。

汾渭平原PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征及气象成因分析

PM_(2.5)和O_(3)已经成为汾渭平原城市最主要的污染物,两者之间相互影响,在暖季经常同时出现构成污染,其污染程度与气象条件密切相关。利用2015—2021年汾渭平原12个城市逐日PM_(2.5)和O_(3)浓度、地面气象观测数据以及ERA5高空再分析数据等资料,分析了汾渭平原PM_(2.5)和O_(3)的时空变化特征以及复合污染发生时PM_(2.5)和O_(3)的关系,并研究了局地气象条件和天气形势对复合污染的影响。结果显示,该地区年均PM_(2.5)和日最大8小时O_(3)浓度分别在2017年和2018年开始持续下降,复合污染日数也在2019年后开始持续下降;复合污染主要发生在3—9月,在汾渭平原东部城市出现次数较多,多出现在高温、低湿的环境下;最后利用T-PCA算法(正交主成分分析)将复合污染的天气环流形势分为4种类型,主要呈现出以高空西北气流或偏西气流、低层为暖区偏南风或微风为主的天气特征。研究结果对汾渭平原的大气污染防治提供了参考依据,尤其对于PM_(2.5)和O_(3)污染协同治理具有重要意义。

长株潭区域一次重度污染过程气象成因

利用PM_(2.5)质量浓度、地面气象要素、NCEP、ERSST_V3、GBL等资料,研究了2021年12月7—11日长株潭地区一次重度空气污染过程的特征及成因。结果表明,高空平直环流、无明显槽脊影响,地面弱冷空气活跃是本次重度空气污染过程的主要环流形势特征;地面均压场、小风和升温增湿是此次重度空气污染过程的主要气象要素特征。污染物浓度变化与主导风向和污染通道密切相关,本地风速对混合层的高度、污染物水平扩散影响较大,600~700 hPa逆温层有利于污染物在主导风作用下近距离传输及在低层交换积累。我国中东部污染物积聚是长株潭区域重要的污染来源,长株潭地区存在区域性同步污染现象。低层流入长株潭区域气流轨迹差异及地理条件是长株潭污染物空间分布差异的重要因素。

大气PM_(2.5)和臭氧复合污染特征及气象成因研究

为了改善空气质量和制定科学的污染防治措施提供合理依据,提出大气PM_(2.5)和臭氧复合污染特征及气象成因分析。探究目标区域概况,设置采样点位置,选取采样设备;根据大气混合层高度和气溶胶辐射情况计算PM_(2.5)浓度和臭氧浓度,根据计算结果,从时间与浓度两方面研究污染特征;通过皮尔逊相关系数公式计算污染浓度与温度、风速与气压之间的相关性,完成气象成因分析。结果表明,复合污染的小时数在逐年下降;此外,温度和风速越高,气压越低,污染物浓度越高。

辽西地区水面蒸发变化趋势及及气象成因分析

结合辽西4市(朝阳、锦州、葫芦岛、阜新)22个国家基本水文站实测水面蒸发观测资料,对辽西地区近50a水面蒸发变化特征进行分析,并结合各站点附近气象观测数据对期水面蒸发变化趋势的气象成因进行探讨。结果表明:辽西地区水面蒸发总体呈现递增变化,辽西4市中朝阳地区年水面蒸发递增率最大,为24.65mm/10a,葫芦岛地区年递增率最低,为8.62mm/10a。相对湿度是辽西地区水面蒸发递增变化主因,其次为日照时数。研究成果对于气候变化环境背景下辽西地区水资源影响具有参考价值。

城市雾霾污染特征及其气象成因研究

针对城市雾霾污染日益加剧问题,提出城市雾霾污染特征及其气象成因分析。通过环境、气象监测站获取污染物浓度、气象因素指标及空气质量指数等数据信息,分析吉林长春市2016年12月雾霾污染期间的污染物浓度以及不同气象因素特征,从多方面研究雾霾污染的气象成因。实验结果表明:此次雾霾污染过程的空气质量指数处于轻中度污染与重度污染之间;随着能见度的不断下降,PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)、SO_(2)污染物浓度呈增大趋势;相对湿度、温差不断上升,风速随之减小;降雨量少、风速小、气温高、相对湿度大是造成雾霾污染的重要原因。

新疆玛纳斯流域蒸发变化规律及主要气象成因分析

结合新疆玛纳斯流域4个蒸发站建站以来到2020的长系列实测蒸发数据,对流域蒸发变化规律进行探讨,并对其主要气象成因进行分析。分析表明:流域年蒸发量总体呈现递增变化,年递增率为45.3 mm/10a,夏季蒸发递增最为明显,冬季蒸发总体呈现递减变化,夏季蒸发量占全年总蒸发量的比例可达50%以上。风速是流域蒸发变化的主因,其次为气温影响。

湖北省2013年1月特大霾过程的气象成因分析

为了研究湖北省大范围霾过程的气象成因,在分析湖北省2013年1月特大霾过程时空分布特征的基础上,运用天气气候分析法,结合Hysplit模式后向轨迹追踪法,从环流背景、天气系统、气象要素、大气层结及污染物轨迹模拟等方面分析了2013年1月特大霾过程的气象学成因及污染物轨迹,结果表明,1月霾出现2段高峰,范围最大时达40站次,其气象成因为北方冷空气处于间歇期,地面的均压场、弱鞍型场导致出现2段持续小风天气。持续的接地逆温配合小风出现静稳天气,导致大范围的霾天气的出现,,在2段霾高峰值出现的前日,均有高强度的接地逆温存在,汉口站极值强度达7.4℃/100 m。同时,降水偏少,而气温日较差又较大也是霾出现的原因,对武汉江夏站污染物来向追踪表明,其主要来源为北部区域,在近地层多沿长江河谷倒灌输入。

2014—2015年度黄河宁蒙河段凌情及气象成因

2014-2015 年度凌汛期黄河宁蒙河段凌情特点主要表现为首凌日期晚、封河流量大、封河长度短、冰层偏薄、开河凌峰为历史最小等.该凌汛期影响内蒙古河段的冷空气过程强度偏弱,气温较常年偏高,尤其是2015 年1 月内蒙古河段气温异常偏高,磴口、包头、托克托三站月平均气温偏高2.9～ 4.9 ℃.造成宁蒙河段冬季气温偏高的主要因素：①500 hPa 高空图上,2014 年11 月及2015 年1-3 月极涡均维持在北纬60°以北的极地区域;②亚洲中纬度地区盛行纬向环流,不利于北方冷空气南下;③地面图上蒙古冷高压势力偏弱.

黄河源区降水特点及气象成因分析

黄河源区降水时空分布极不均匀,东南部雨水丰沛,是黄河流域的多雨中心之一。年内降水主要集中于夏季(6—8月),占年降水量的57.1%,汛期(5—9月)降水量占年降水量的85%,雨季、旱季分明。黄河源区主要有连阴雨和强降雨两种典型降雨类型,连阴雨平均每年出现1.8次,持续时间长、强度小;区域强降雨持续时间短,平均只有1 d,主要集中在7—8月,突发性强。形成典型降雨的200 hPa环流形势表现为南亚高压异常强大,黄河源区处于南亚高压中心区域或北部边缘的强高空辐散区内。500 hPa高度场分析发现,连阴雨期间6—8月主要受新疆低压槽、高原槽、印缅低压和高原切变线等系统影响,由副高影响形成的连阴雨主要出现在9月;形成强降雨的500 hPa天气系统与连阴雨相似,但副高对强降雨的影响更为明显,7—9月都可由副高形成强降雨天气。物理量场上,典型降雨期间,黄河源区处于湿度、气流垂直速度和假相当位温场大值区内,水汽、动力和热力条件非常有利,强降雨发生时,气流上升速度、比湿、假相当位温等都较连阴雨期间更强,更有利于降水。

渭河“2019.9”洪水特性及气象成因分析

为了进一步了解渭河秋汛洪水的特性及成因,利用2019年9月渭河洪水("2019.9"洪水)的流量、气象资料,对该次洪水的特性及持续性强降雨天气的成因进行分析。结果表明:此次持续性强降雨形成的原因是北半球极涡偏强,中纬度环流平直,同时副高位置相对稳定且异常偏西,导致冷暖空气持续交汇于渭河上空。过程期间水汽来自阿拉伯海和孟加拉湾,并在强降雨发生期间表现为水汽通量异常辐合。洪水主要来自渭河林家村—临潼区间的支流,其特点是含沙量小、干流较大流量持续时间长;临潼—华县区间的洪水演进缓慢、传播时间长、洪峰削减偏大。

暖冬的气象成因及对农林业的影响

20世纪 80年代以来 ,我国已出现了 18个暖冬。这种经常出现的气候异常 ,有一定的气象成因 ,对农林业生产产生了很大的影响。笔者对此进行了分析和讨论 ,并提出了降低暖冬对农林业危害的建议。

黄河2017年第1号洪水的气象成因及洪水特性

2017年7月25—26日,黄河中游无定河流域出现超历史降雨和洪水,于龙门水文站形成黄河2017年第1号洪水。对洪水的气象成因和特性进行的分析表明:(1)贝加尔湖横槽转竖与东移短波槽的合并以及副高在江淮—江南一带的稳定维持是造成山陕区间中北部强降雨的重要环流形势,高、低空急流是形成此次强降雨的重要影响系统;(2)强降雨期间,雨区上空存在水汽通量辐合,比湿维持在10 g/kg以上,为大暴雨的产生提供了充足的水汽条件,而涡度、散度、垂直速度场均呈加强趋势,为大暴雨的产生提供了有利的动力条件,且雨区上空处于假相当位温和K指数的高能区,其上空大气处于对流不稳定状态,为强降雨的产生提供了有利的热力条件;(3)黄河2017年第1号洪水期间,暴雨时空分布集中、强度大,无定河出现超历史洪峰水位和流量,洪水起涨快、洪峰高、沙量大,吴堡以上无控区间加水较多,干流洪水演进传播基本正常。

2016年汛期黄河流域雨水情特点及气象成因

2016年汛期黄河流域雨水情的主要特点是:降水量偏多,降水时空分布极不均匀,径流量偏少,主汛期7—8月多分散性局地暴雨,部分支流发生了多年未见的较大洪水,黄河干流未发生编号洪水。6月受西风带低压槽影响,流域大部地区降水量偏多;7月西风带短波槽活动频繁,副高强度偏强、西伸脊点偏西,降水量整体偏多;8月流域南部地区受大陆高压控制,副高强度弱,西伸脊点偏东,降水主要位于兰州—托克托区间和山陕区间北部,其余大部降水量偏少;9月受巴尔喀什湖至贝加尔湖高压脊前西北气流影响,黄河流域降水量整体偏少;10月黄河流域处于宽广低压区底部,同时副高强度偏强、西伸脊点偏西,受西风带系统和副高共同影响,流域降水量异常偏多。汛期在我国南海和西北太平洋面上热带气旋生成个数接近常年,登陆个数偏多,未对黄河流域降水产生直接影响。

四川盆地泥石流、滑坡的时空分布特征及其气象成因分析

通过对1991—2001年四川盆地泥石流滑坡的时空分布特征与气象条件分析,得出了一些有益的认识,为泥石流滑坡预警预报提供了参考依据。(1)四川盆地泥石流滑坡主要发生在6～8月,以7月份为最多,多发区在四川盆地西南部,其次是四川盆地中、东部;岷江下游、沱江上中游是无泥石流滑坡区;在5～8月,有逐月从四川盆地东南部向西北推进到盆地西北部的趋势。(2)四川盆地泥石流、滑坡的气象成因是四川盆地多暴雨,为多发泥石流滑坡提供了充足的水源条件;四川盆地西北、西南部在大暴雨情况下,盆地西南、中东部在大雨、暴雨情况下发生泥石流滑坡的可能性大;在不同地质、地貌条件下,不同等级降水诱发泥石流滑坡的可能性还与前期的降水情况有关。反映了强降水对诱发泥石流滑坡的重要作用。

2005年江西晚稻飞虱大发生气象成因初步分析

介绍了江西省稻飞虱历年发生概况,以及2005年江西稻飞虱发生特点,并从2005年副高脊线位置与飞虱早迁、汛期降雨峰值与飞虱多迁、台风环流与飞虱秋季回迁、夏秋季温湿条件与飞虱生长繁殖的关系等方面,进行了稻飞虱大发生的气象成因分析,力图为今后建立稻飞虱发生发展气象预测模型,开展灾害监测与预报提供依据。分析结果表明,2005年江西省晚稻飞虱具有发生时间早、面积广、为害重等特点,为历史罕见大爆发;稻飞虱主要来源于外地迁入,有春季迁入及秋季回迁2种;副高脊线位置偏南,西南气流强盛,导致春季气候适宜,暖湿气流活跃,强降水多,有利春季稻飞虱早迁、多迁、大量迁,早稻发生后的残留虫量是晚稻飞虱大发生的虫源基础;7～10月台风频频影响江西,特别是后期台风的影响,加速了秋季稻飞虱随东北气流的回迁,为晚稻飞虱大爆发起到促进作用;盛夏不热且秋季不凉的气象条件,有利于当地稻飞虱的生长繁殖,导致飞虱代数多。