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题名激光雷达反演边界层高度方法评估及其在北京的应用
被引量:19
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作者
李霞
权建农
王飞
盛久江
高扬
赵德龙
程志刚
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机构
北京市人工影响天气办公室
云降水物理研究和云水资源开发北京市重点实验室
中国气象局北京城市气象研究所
中国气象科学研究院中国气象局人工影响天气中心
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出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2018年第2期435-446,共12页
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基金
国家自然科学基金项目41405127
41675138
+3 种基金
国家重点研发计划2016YFA0602001
2016YFA0601704
北京市气象局科技计划项目BMBKJ201504006
北京市自然科学基金项目8164057~~
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文摘
边界层高度是影响大气边界层发展和空气污染程度的重要因子,是环境和气候研究的重要参数。本文利用激光雷达对北京地区2011年5月至2012年4月的边界层高度进行探测分析,采用小波协方差方法反演边界层高度,评估了该方法的适用性。得到基于小波协方差方法自动判断边界层高度的最优参数组合,激光雷达与飞机探测结果对比一致性较好;与探空结果相关系数0.88,激光雷达反演的边界层高度略偏高。当激光雷达的垂直分辨率为30 m时,更加适合北京地区的步长和阈值分别为210 m和0.05;当激光雷达的垂直分辨率为15 m时,步长和阈值分别为135 m和0.05。分析期间,不同季节边界层高度日变化有明显的不同,夏季14:00(北京时)左右达到最高,较高的边界层高度可维持3~4 h,平均可达1.30 km;冬季较高边界层高度只能维持2 h左右,平均为1.08 km。有云与无云天气边界层日变化特征以及边界层高度存在显著的差异,云的存在减少了到达地面的直接辐射,抑制了湍流的发展,进一步抑制了边界层的发展;本文也将激光雷达反演边界层高度结果应用于观测时期边界层高度与地面污染的关系研究中,统计得到边界层高度与PM2.5浓度的相关系数为-0.340。
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关键词
边界层高度
小波协方差方法
激光雷达
飞机
探空
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Keywords
Planetary boundary layer (PBL) height, Wavelet covariance transform method, Lidar, Aircraft, Radiosonde
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分类号
P407
[天文地球—大气科学及气象学]
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