四川盆地降水对PM_(2.5)和PM_(10)的清除作用分析

四川盆地是中国空气污染最严重的区域之一,为研究降水对四川盆地PM_(2.5)、PM_(10)的清除作用,利用2016—2021年四川盆地90个环境监测站PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度观测资料和17个地面气象站观测资料,首先分析了降水对四川盆地PM_(2.5)、PM_(10)空间分布的影响;然后基于描述降水前后气溶胶粒子质量浓度变化的清除率,揭示了降水强度、时长对PM_(2.5)、PM_(10)清除效果的影响;最后,利用雨滴谱分布、雨滴大小、下降末速度等雨滴谱参量计算污染物的清除系数,分析了四川盆地4次污染事件中降水对PM_(2.5)、PM_(10)的清除效果。结果表明:(1)四川盆地降水影响PM_(2.5)、PM_(10)空间分布,降水量越大、降水持续时间越长,清除率越大,清除效果越明显;(2)大雨个例中,降水持续时间大于6 h后,清除率对降水持续时间增加不敏感;(3)当雨滴直径、雨滴总个数和分钟雨强出现峰值,雨滴谱加宽变强后,PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度快速降低;(4)清除系数对PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度变化具有指示意义,当清除系数峰值达10 h^(-1)以上,降水对PM_(2.5)和PM_(10)清除效果显著。

陆上物质的远距离输送对西太平洋热带海域降水化学组成的影响

１９８８年９─１０月在西太平洋热带海域收集了４６个雨水样品和３８８份雨滴谱．分析结果表明，３个ｐＨ值范围下的平均两滴谱的分布基本上满足指数递减律，在风系作用下，远距离输送来的陆上物质对该海域雨水的酸度和化学组成有很大影响．“海洋性”降雨的平均ｐＨ值为５．７３，而“陆地性”降雨的平均ｐＨ值只有４．８０．ｐＨ５．７３可认为是ＴＷＰＡ上未受陆地源直接影响的天然降雨的平均ｐＨ值。最后还给出了观测期间该海域非海盐化学组分的湿沉降通量。

实际雨滴谱微波辐射与衰减特征

对５００份不同雨型雨滴谱资料进行分析，建立了Ｚ－Ｉ、ｋｔ－Ｉ、ｋａ－Ｉ、Ｌ－Ｉ等２０种雨滴谱微波辐射特征量与雨滴谱本身特征量之间的统计模式，得到了一些有意义的结果。它在大气。

四川盆地秋季一次层状云弱降水过程的微物理特征观测分析

利用Ka波段毫米波云雷达联合雨滴谱仪、L波段探空和地面常规气象台站等观测资料对四川盆地秋季一次层状云弱降水过程进行观测,分析研究了其宏、微观结构特征及雨滴谱分布特征,并对云中融化层(零度层亮带)进行详细的分析和对比。结果表明:(1)云系内有对流泡,雨强大部分集中在2 mm·h^(-1)以下,降水峰值与对流泡具有较好的对应关系。(2)降水发生前主要为层状云,云顶高度约为3 km,云底高度约为1.5 km,云中主要以粒径小、相态单一的液相粒子为主;降水发展期的云系以层状云为主,伴随对流泡发生,层状云顶高度约为4 km,云系内的对流泡云顶最高可达10 km,雷达回波及地形成地面降水,云中有明显的零度层亮带(融化层)现象;降水消散期的云系变为双层云,下层以层积云为主,云顶高度在4 km以下,以粒径小、相态单一的液相粒子为主,上层云以高积云为主,云底高度约在5 km,云顶高度延伸到8 km以上,以粒径小、相态单一的冰相粒子为主。(3)降水发生前和降水发展期云滴谱呈单峰结构,谱较窄,谱宽在0.312~2.375 mm之间,峰值位于0.437 mm,以小粒子为主,降水消散期为双峰型,峰值位于0.437 mm和1.375 mm之间。降水发展期雨滴谱和数浓度相对更大。(4)层状降水云零度层亮带厚度为200~600 m,不同雷达参量上亮带厚度不同;退偏振比对零度层亮带最为敏感,最早在垂直廓线上出现亮带信息,是粒子相态变化的重要指标;亮带厚度与径向速度、谱宽、退偏振比差值相关度很高,但与回波强度差值关系不大。

一次高原涡过境的不同云-降水垂直结构和特征研究

利用第三次青藏高原大气科学试验的垂直探测Ka波段毫米波云雷达(Ka-MMCR)、K波段微降水雷达(K-MRR)和地面雨滴谱仪,结合天气雷达、ERA-Interim再分析资料和FY-2E卫星资料,对那曲2015年8月13-14日一次高原涡过境的不同云-降水垂直结构和特征进行了研究和对比.结果表明:随高原涡移动,那曲上空先后出现"深厚强对流云-降水(DSP)-深厚弱对流云-降水(DWP)-浅薄对流云-降水(SP)"三个阶段.DSP时间尺度最短、对流最旺盛、发展高度最高,内部的强上升气流使冰晶与过冷水冻撞形成粒径较大的霰粒子,随后又快速沉降并融化成大雨滴,回波垂直变化表现为随高度从上到下Z_(e)逐渐增大和V_(T)逐渐减小;DWP时间尺度最长、对流强度和发展高度次于DSP,内部主要是冰晶的淞附或聚并增长,随后融化成雨滴,从8 km到融化层Ze的垂直变化幅度较DSP更大,但VT减小的速率仅为-1 m·s^(-1),融化层前后Z_(e)突增和V_(T)的突降现象比强对流云更为显著;SP对流强度最弱、发展高度最低,由尺度非常小的积云紧密排列组成,垂直变化大体趋势与前者一致.三个阶段云-降水观测到的回波亮带明显程度为DWP>SP>DSP,雷达谱偏度也可作为判断亮带的重要指示.三个阶段云-降水雨滴谱的宽度和数浓度量级都表现为DSP>DWP>SP.

高污染下云凝结核对雨、雾滴谱的影响

利用气候基准站、云凝结核计数器、雾滴谱仪和雨滴谱仪等观测资料,分析威宁污染时期云凝结核(CCN)对雨雾滴谱的影响.结果表明:观测期间威宁CCN数浓度很高,S=0.2%、0.4%、0.6%和0.8%时的平均CCN浓度分别为2884、8003、10470、11685cm^(-3),与部分重污染城市相当;CCN有明显的日变化特征,分别在12:00、16:00和20:00出现峰值,与居民生活排放、火电源排放、湍流交换和气象条件等有关;利用N=CS^k式拟合威宁CCN活化谱,平均拟合参数C=14288cm^(-3),k=0.8,表明该地属典型大陆型核谱;威宁冬季云层薄、云顶低的云系特点提供了宏观天气背景,高浓度CCN是导致此次雨、雾过程弱,滴谱窄的重要微观条件.

强台风“妮妲”降水过程惠州雨滴谱特征分析

利用惠州市惠阳观测站雨滴谱数据,分析了强台风“妮妲”过程期间台风降水的雨滴谱特征。强台风“妮妲”过程期间最大雨滴浓度为28662 m^(-3),最大瞬时降雨强度为96 mm/h,以小雨滴居多,直径小于1 mm的雨滴占总浓度的91.08%,平均雨滴直径D_(m)在0.5mm左右,众数直径D_(d)最多为0.437 mm,平均体积直径D_(v)的平均值为0.723 mm,优势直径中最多的为1.375 mm的雨滴,中数体积直径集中在1.062~1.375 mm之间,强台风“妮妲”惠州的降水以非对流性降水为主。随着强台风“妮妲”登陆靠近,大小雨滴的浓度均急剧增加,出现少量大于6.5 mm的大滴,接近台风中心后呈下降趋势,随后又增加并保持较高浓度小雨滴。应用指数分布和Г分布模型对雨滴谱进行拟合,结果表明指数分布拟合效果略优。

国外雨滴谱分布函数的数值试验结果

采用文献[1]方法,对国外温带地区(北威尔士)、亚热带地区(瓜得罗普岛)和热带海洋(GATE—1977)雨滴谱分布进行了数值试验,结果表明:伽玛分布(n(D)=α.D~αe^(-λD))能很好地拟合这些实测雨滴谱,特别是非单调下降谱用伽玛分布拟合明显优于M-P分布拟合,M-P分布仅是伽玛分布的一个特例(α=0)。

THE MICRO-FEATURES OF HEAVY RAIN OVER GUANGZHOU IN FLOODS SEASON

In this paper, the raindrop spectral data collected at the Conghua station in Guangzhou area in June 1994 have been analyzed. It is found that the June rainfall causing great floods damage in southern China has the following features: It has long duration, large intensity, raindrop density and scale, with the largest raindrop diameter and rainfall intensity at 6. 5 mm and 155. 06 mm/hr respectively. on the other hand, according to weather system and rainfall nature, we divided the rainfall into five types and provided a group of Z-I relationships that can be referenced and used in radar quantitative measurement of rainfall.