池州地区冬季固态降水相态判别指标研究

采用池州站地面气象观测资料,遴选出20032019年冬半年固态降水过程。根据T-mode主成分分析(TPCA)法,将冬半年环流形势分为一槽一脊型(Ⅰ型)、纬向波动型(Ⅱ型)和两槽一脊型(Ⅲ型)。其中,Ⅰ型的占比最多(45.2%),Ⅱ型的次之(28.8%),Ⅲ型的占比最少(25.9%)。池州地区固态降水主要受中路冷空气影响。统计固态降水过程中的4种降水相态:雨、雨夹雪、雪、直接降雪,共得到降雨样本43个,雨夹雪样本54个,降雪样本39个,直接降雪样本52个,分别统计其出现时间;再根据箱线图法,使用ERA5资料中的高空各层温度、0℃高度、厚度层结,以及气象观测站的地面温度等进行分析,得出判别指标,并进行检验。结果表明:t_(1000hPa)<0℃、t_(925hPa)<-3℃、t_(850hPa)<-3℃且t_(2m)<0.8℃时会出现雨转雪;t_(1000hPa)<-1.3℃和t_(850hPa)<-5.7℃时为直接降雪;中低层普遍存在逆温;0℃层高度<260 m时基本为纯雪,0℃层高度>266 m为雨;H_(700-850hPa)雨雪转换临界值为154 dagpm,153 dagpm以下为直接降雪,H_(850-1000hPa)<129 dagpm为纯雪,128 dagpm以下时为直接降雪;雨夹雪判别指标不明,其中地面气温效果相对较好。

塔里木盆地浮尘滞空天气客观分型

本文利用2011—2020年塔里木盆地多站浮尘日数据,筛选出396个浮尘滞空日。采用ERA5气象再分析资料,应用PCT算法对塔里木盆地浮尘滞空日地面及高空环流进行客观分型,并分析典型浮尘滞空个例,以揭示浮尘滞空与高低空天气环流之间的联系。结果表明:地面天气型可分为高压前部型、高压底部型和均压场型,不同地面天气型下气象条件和污染物浓度特征存在一定差异;地面天气系统演变过程为高压前部型-高压底部型-均压场型,高空天气系统演变过程为西风槽后型、高压脊型交替出现-平直纬向型;当地面西伯利亚冷高压东移南下,高空受槽后和伊朗高压控制时,浮尘滞空天气处于发生和发展阶段,地面PM10浓度较高;当地面为均压场,无明显气压系统活动,高空为平直纬向环流时,浮尘滞空天气趋于结束。

成都地区秋冬季污染天气形势下PM2.5的扩散与输送

基于ERA-Interim再分析资料、大气污染资料以及气象资料,利用T-mode主成分分析法(PCT)将成都地区2016~2018年PM2.5污染严重的1、2、11、12月份的海平面气压场和10m风场分成8种天气类型,分析不同天气类型下的空气污染状况及污染气象参数特征,进而从污染气象学的角度揭示重污染天气类型下的气象特征和潜在污染来源,结果表明:①成都地区在高压后部型、低前高后型、鞍型场、北方高压底部型中PM2.5污染会加重,属于污染型天气类型,而在西路冷锋前部型、高压边缘型、西北高压底部型、东路冷锋前部型中,PM2.5污染显著减弱,属于清洁型天气类型.②在污染型天气类型下,成都地区出现的逆温层较强,混合层高度较低均不利于PM2.5的扩散稀释,且边界层内南风分量明显增大,东北风减弱,边界层通风量(VI)较小,风场对污染物的扩散能力也较弱.③对污染天气类型下成都的PM2.5污染输送与潜在来源进行研究,认为成都南部及西南部地区在各个污染天气类型下都对其PM2.5的质量浓度有明显的影响,另外在鞍型场天气类型下,成都东部及东北部地区也是成都PM2.5污染的源区之一,而在北方高压底部型中,成都地区的PM2.5主要受到其周围地区的影响,外地的污染物输入较少.

宽脉冲大占空比L波段500W内匹配GaN HEMT器件

基于GaN微波功率器件工艺研发了GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）芯片。采用场板结构提高芯片的击穿电压,采用多子胞结构改善热分布,使用微波软件提取管芯的输入、输出阻抗。采用T型匹配网络并加入稳定电阻,提升管芯的输入阻抗并提高电路的稳定性,内电路整体封装采用高热导率金属陶瓷全密封外壳,采用多节串联传输线形式,将器件外电路的输入、输出阻抗分别匹配至标准阻抗值50Ω。研制成功了L波段GaN HEMT内匹配大功率器件。在1.2-1.4 GHz、脉宽为5 ms、占空比为30%、栅极工作电压（VGS）为-2.4 V、漏极工作电压（VDS）为50 V条件下,器件输出功率大于500 W,功率附加效率（ηPAE）大于65%,功率增益大于16 d B。

池州地区冬半年固态降水及其环流背景统计特征

基于2003-2018年冬半年(11月-次年3月)观测资料,采用T-mode主成分客观分析法(TPCA)等进行固态降水与环流背景的统计分析。结果表明:池州172个固态降水日,主要月份固态降水出现的频率分别是44.8%(1月)、27.9%(2月)和16.3%(12月)。雨雪转换、纯雪和冻雨3类天气占比分别为55.2%、41.3%和3.5%。环流形势可划分为一槽一脊型(Ⅰ型)、纬向波动型(Ⅱ型)和两槽一脊型(Ⅲ型),其中Ⅰ型占比最多,Ⅱ型次之,Ⅲ型较少。Ⅰ~Ⅲ型分别代表北方冷空气从中路、西路和东路南下,池州固态降水过程主要受中路冷空气影响。Ⅰ型气温最低,出现固态降水概率最高,是其他形势的3倍以上;Ⅱ型气温最高,出现固态降水概率最低。除Ⅲ型外,纯雪过程的中低层温度均较雨雪转换过程低2.0℃左右。925 hPa温度在雨雪转换过程与850 hPa基本相同,一般在-4.0~-5.0℃,在纯雪过程中则比850 h Pa高1.0℃左右。1 000 hPa温度在雨雪转换过程基本在0℃附近,纯雪则在0℃以下。池州固态降水的中低层环流特征是:925 hPa为东北风,850 hPa存在气旋性环流,700 hPa有12.0 m/s左右的偏南风急流、水汽通量及水汽通量散度大值中心。池州冬半年固态降水一般属于冷锋大尺度降水,层结稳定,锋区位于700 hPa以下,低层有冷平流,切变线一般位于850~800 h Pa。

长江中游地区PM_(2.5)重污染过程的典型天气环流分型及区域传输影响

作为一个新的区域性霾污染中心,长江中游地区地理位置特殊,是我国中东部地区大气污染物区域传输的重要枢纽,天气环流对该区域不同传输和累积型PM_(2.5)重污染的形成机制还不甚了解.利用T-mode斜交旋转主成分分析法(PCT),对2015~2019年采暖季长江中游地区74 d PM_(2.5)重污染事件进行天气环流分型,得到:PCT1高压底部传输型(天数:41 d,占比:55.4%)、PCT2低压辐合累积型(天数:12 d,占比:16.2%)、PCT3高压静稳累积型(天数:11 d,占比:14.9%)和PCT4高压后部传输型(天数:10 d,占比:13.5%)这4种主要的大气环流类型.区域传输型污染(PCT1和PCT4)占比高达69%,是长江中游地区PM_(2.5)重污染发生的主导因素,突显了地域特殊性.其中,PCT1是最主要的环流型,冷锋南侵伴随强偏北风驱动上游地区污染物快速传输,使得PM_(2.5)浓度暴发式增长.境内传输通道城市襄阳、荆门和荆州PM_(2.5)传输过程具有12 h滞后特征,其PM_(2.5)影响源区主要分布在上游的河南中北部、山东西部和华北大部分地区.PCT4传输型受低层偏东风输送影响,污染上升速率也相对较快.PCT2和PCT3为静稳天气环流型,地面风速较小,低层水平辐合和下沉运动有利本地PM_(2.5)重污染累积,污染上升速率和持续时间都相对传输型更长.

银川市臭氧污染天气形势客观分型研究

采用T-mode主成分分析法(PCT)对银川2016—2020年4—9月850 hPa位势高度和全风速场进行客观天气分型,并利用后向轨迹聚类方法、潜在源贡献算法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)探讨臭氧易污染天气型的传输特征和潜在污染源区.结果表明,最有利于形成臭氧污染的天气类型为东高西低型,其次是低空均压场高空弱西北气流型,再次是低空均压场高空强西北气流和辐合场型,对应的臭氧超标率分别为37%、34%、27%和27%;不利于促发臭氧污染的天气类型有暖高底部型、西北气流控制型和高压后部型.东高西低型下,银川臭氧的主要输送路径为东南气流,潜在源区为四川北部、陕西西南部、甘肃东北部和宁夏东部;偏东气流和西北气流对低空均压场高空弱西北气流型下臭氧浓度均有重要影响,此天气型下银川臭氧潜在源区主要分布在内蒙古西南部与宁夏西北部接壤地区及宁夏北部和东部;低空均压场高空强西北气流型下臭氧主要输送路径为北方气流,潜在源区为内蒙古中西部及宁夏中东部;东南偏东气流为辐合型天气型下银川臭氧的重要输送路径.