北京市沙尘天气过程对气温的影响

基于北京市空气质量数据、地面气象数据、ERA5再分析资料和探空数据,以2021年春季两次沙尘天气过程为例,研究沙尘天气过程在白天和夜晚对气温、气温垂直廓线和逆温层的影响,结果表明,沙尘天气导致白天地面明显降温,夜间却增温.5月6日沙尘天气过程白天的降温幅度大于夜间增温幅度.沙尘气溶胶影响太阳辐射过程,使得气温垂直廓线发生明显变化,导致大气稳定度增加.颗粒物质量浓度峰值越大,大气层结越稳定.白天大气层结更稳定,大气低层有较强逆温层出现,对流层低层至对流层内部增温(8.3℃)、对流层顶为降温(-6.2℃).两次沙尘过程都有强逆温层出现.大气低层的强逆温层强度达1.8℃/100m,等温层厚度不超过100m.

东亚沙尘气候效应对地面温度日较差影响的数值模拟

地面温度日较差(DTR)作为重要天气和气候指标,反映昼夜温差极值,比平均气温对地表辐射收支的变化更敏感,对环境变化和气候异常具有重要参考价值。沙尘气溶胶的气候效应是影响岩石圈-大气-海洋系统的重要因子,但目前的研究较少涉及沙尘气溶胶对DTR的影响机制。基于WRF-Chem模式(Weather Research and Forecasting coupled with Chemistry)揭示2002—2005年沙尘气溶胶气候效应对东亚地面温度日较差的影响。结果表明:WRF-Chem模式可以很好体现东亚气象场和沙尘气溶胶的时空分布特征。沙尘气候效应导致东亚大陆大部分地区DTR减小,沙尘直接辐射效应在其中起决定性作用。在白天,沙尘直接辐射强迫加热大气、冷却地表,减小地面总净辐射而降低日最高温度,导致DTR减小。在中国青藏高原和东北部地区,沙尘气溶胶间接效应占主导地位,导致青藏高原地区积雪覆盖减少,东北地区云水含量减小,间接导致DTR增大。