珠江三角洲地区边界层气象特征研究

根据珠江三角洲地区9个气象台站1995-2000年地面气象资料和部分地区的探空资料,分析研究区域气候与天气背景,风、温、混合层厚度、大气稳定度等大气边界层特征。结果表明:珠江三角洲地区受季风影响显著,还受海陆风、城市热岛环流、越南岭下沉气流等的复合影响;逆温频率很高,混合层高度较低,大气层结比较稳定;复杂的下垫面对珠江三角洲地区大气边界层有重要影响。

2018年3月两会期间北京重污染过程边界层气象的演变分析

为研究北京冬季重污染过程的污染特征及成因,采用边界层风场、温湿场和气溶胶垂直探测等雷达综合遥测手段,对2018年3月北京两会期间的一次典型重污染过程,从边界层气象要素演变进行综合研究.结果表明:①整个污染过程历时7d,轻度以上污染时数达118h(占污染过程总小时数的69.8%),严重污染时数达16h(占污染过程总小时数的9.5%),ρ(PM2.5)最高达333.5μg/m^3.②从气溶胶的垂直空间演变来看,重污染天气的形成,除受本地源排放积累的影响外,还存在北京南部和东部的外部污染传输.贴地或上部逆温的稳定温度层结基本上对应ρ(PM2.5)的累积过程,其中,重污染时段逆温维持达68h,逆温层厚度为500~1100m,最大平均逆温强度为0.6℃(100m).大气边界层高度偏低(积累过程白天在1000m以下,夜间只有300~500m),导致污染物持续积累.整个污染过程中,高湿时段引起PM2.5吸湿增长和转化加重了污染程度;近地层持续小风导致污染积累;西南、东或东南方向大风层(10m/s左右)向低空下探,有利于污染的缓解;强西北风或北风作用,使污染得以清除.研究显示,污染过程与边界层气象要素的演变密切相关.

重庆主城区边界层气象条件对PM_(10)质量浓度影响分析

对雾天、晴天和阴天3种不同天气背景下边界层气象条件对PM10质量浓度影响进行了分析,结果表明:夜间到早上,由于3种天气均出现有逆温且高低空风速较小,PM10向高空扩散能力弱,在污染源排放明显减弱的情况下PM10质量浓度呈现自然下降态势,雾天由于相对湿度大,水汽的吸附作用,PM10质量浓度下降速度比晴天和阴天快;上午,阴天升温不及雾天和晴天快且高低空风速也比较小,导致PM10质量浓度上升速度比雾天和晴天快;午后,由于晴天增温快,温度高,高低空风速大,PM10质量浓度下降速度快,雾天温度增速不及晴天且地面风速变化不大,PM10质量浓度下降速度要低于晴天,阴天增温速度明显比晴天和雾天慢,高低空风速较小,PM10质量浓度降低速度慢,相对质量浓度高.

持续性霾天气与大气边界层气象条件的关系分析

利用地面气象观测资料以及气象探空资料,从环流形势特点、边界层风速、逆温强度、湿度垂直分布特征、混合层高度、通风系数等方面分析了2013年1月11-17日长春市持续霾天气的气象条件。结果发现,此次霾天气发生在高空不断有弱槽扰动、冷空气总体较弱的天气背景下,大气边界层逆温强、风速偏小、湿度大、混合层高度持续〈800 m、边界层通风系数持续〈3 000 m^2/s,致使大气水平扩散能力和垂直交换能力弱,引发了此次持续霾天气。

海陆边界层气象特征的分析

文章根据福建省筹建核电站厂址百米高的气象铁塔所观测的一年风、温资料，对近地层垂直温度梯度、风随高度的变化和海陆风进行统计计算和分析研究。从中得出我国中低纬度地区海陆边界层１００ｍ以下环境大气变化的若干气象特征的认识，有助于在沿海地区建造现代化的核电站所必须的污染气象参数的确定。

北京市夏季城市强热岛边界层气象特征

近年来,北京市城市化发展迅速,城市气候特征也发生明显变化。应用中科院大气所325m铁塔的梯度观测资料,对发生在北京市的夏季强热岛天气的边界层气象特征进行了分析。结果表明:发生在夜间的北京市夏季强热岛,其边界层存在很强的逆温层结,并且逆温层较厚,低层风速较小,一般不超过2.0m/s;但白天,随着太阳短波辐射的加强,逆温结构很快被破坏,城市热岛强度也迅速减弱。

大气边界层气象学研究综述

文中回顾了大气边界层气象学的发展历史,总结了目前大气边界层气象学的主要进展,并指出国内外在未来大气边界层气象学研究方面面临的一些主要科学问题,以及对未来大气边界层气象学的发展方向提出若干建议,同时还指出了大气边界层气象学在思想上和方法上应该注意的一些相关问题。

《边界层气象学》课程教学改革实践探讨

本文重点介绍了大气科学专业主干课程《边界层气象学》课程教学改革的必要性,并在教学实践基础上进行总结,就该课程教学内容、教学方法和考核方式提出相应的教学改革措施以提高课程教学质量,取得了较好的教学效果。

《边界层气象学》课程改革举措述略

为了提高《边界层气象学》的教学质量,利用多年教学经验针对当代学生的特点,形成了一套"夯实基础,重视应用,分流培养的模式"。在教学过程中注重方式、方法的不断创新,让学生的学习从被动转为主动。加强实践教学环节,在学生"动脑、动手"的过程中,去培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在师资建设方面,一方面大力引进优秀人才,扩充师资队伍的力量;另一方面努力培养教学精英,提高教学团队的水平。在多项改革措施同时推进下,该课程的教学效果有了显著提升。

第19章 中尺度行星边界层气象学研究100年进步

本章描述了我们对直接与地表驱动联系在一起的中尺度大气环流几个例子的认识过程,从海洋热力驱动变化和向陆地传播,到人为温度和粗糙度改变,最后是强迫边界层环流。例子包括大气对以下要素的响应:(1)海洋温度变化;(2)海岸线(海风);(3)内陆水域中尺度区域(湖泊效应风暴);(4)陆地表面利用变化(城市用地覆盖)。本章简要总结这些中尺度大气环流以及认识它们的工具的历史演变,它们对领域的重要意义,以及开启和决定其演变的物理过程,同时给出我们预感的未来研究的关键途径。美国气象学会(AMS)在促进中尺度地表驱动环流发展方面发挥了直接和重要的作用。AMS期刊出版物和学术会议对该领域和相关大气、海洋和水文领域,以及姊妹科技组织的作用,通过广泛的引文展示出来。

微型气象探空仪的系统设计

研制一种基于GPS和GPRS的微型气象探空仪,介绍了其硬件工作原理和软件设计方案。探空仪以低功耗微处理器LPC932为核心进行温度、湿度、气压等参数的采集,利用GPS定位及测风,通过GPRS无线通讯方式将采集到的气象数据传输到地面监测中心服务器上,采用VC++设计服务器端监测界面,实现采集数据的实时显示、报表打印。经过放飞试验表明:所设计的探空仪能够在空中自动地完成气象数据的采集、处理与传输,方便地实现了大气边界层气象的实时探测。

北京地区PM2.5浓度与气象要素的相关分析

利用美国驻中国大使馆2009年以来的PM_(2.5)浓度监测数据、MODIS光学厚度数据和NCEP边界层气象要素数据,对近年来北京地区PM_(2.5)和边界层内气象要素进行分析。结果表明:2009—2011年夏、秋季以及2012年夏、冬季北京地区PM_(2.5)污染情况较为严重,2013和2014年污染情况稍有转好;北风为有利于PM_(2.5)扩散的气象条件,且随着北风增强,扩散效果更好;南风为有利于PM_(2.5)堆积的气象条件,且随着南风增大,堆积效果略微增加;边界层高度越高,越有利于PM_(2.5)的扩散;相对湿度越大,越有利于PM_(2.5)的堆积;降水对PM_(2.5)有明显的驱散作用。21世纪以来,北京地区的平均边界层高度有明显的降低趋势,从2500 m降低到1500 m以下,其他气象要素没有明显的年际变化。

2013年1月持续性霾天气中影响污染程度的气象条件分析

利用南京本站气象观测记录、环保局监测数据以及NCEP/NCAR再分析资料,分析2013年1月持续性污染天气过程的大气环流背景,并结合南京地区探空资料、风廓线雷达资料以及激光雷达资料,分析这次持续性污染过程中空气质量属良好、轻度污染、中度污染、重度污染典型个例的大气垂直特征和边界层内气象条件的差异。得到如下结论:2013年1月份北方冷空气活动较弱,南京地区大气层结稳定,近地层风速小,污染物气象扩散条件差。加之近地层以弱偏东风为主,水汽较多,有利于污染物颗粒直径增大。大气垂直结构以及边界层内水平风速均对大气污染程度起到一定影响。AQI与逆温层高度存在显著负相关关系;大气污染时,1 000 m以下出现逆温结构,且逆温层越低、越厚,污染程度越大;重度污染时,近地层出现贴地逆温层,厚度为700m左右。逆温层高度下降,PM_(10)颗粒物高浓度区高度也明显下降,近地层污染物浓度对垂直方向上污染物浓度正响应的高度降低。在空气质量良好时,150~1 500m存在风速大值区,且风无空,湍流作用明显,有利于污染物和周围的洁净空气相混合而得到稀释,加速污染物的垂直扩散进程。当中度污染日和典型重度污染日时,150~1 500 m之间并不存在大风速区。此外,PM_(10)的300μg·m^(-3)高浓度垂直高度延伸至300 m附近时,近地层PM_(2.5)明显上升至100μg·m^(-3)以上,高浓度区数值越大,近地层PM_(2.5)越大。

国外气象现期期刊简介

《边界层气象学》(Boundary-Layer Meteorology)创刊于1970年,月刊,荷兰D·Reidel公司出版.原称"国际大气边界层中物理与生态过程杂志",是一种跨学科刊物.

基于多源数据的四川盆地大气污染过程的气溶胶演变特征分析

为了研究H8卫星AOD数据表征四川盆地的颗粒物浓度可靠性,并在此基础上探究大气污染过程的AOD分布规律和原因,为秋冬季的大气污染防控提供支撑。研究基于包括葵花-8(Himawari-8,H-8)卫星气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)产品结合探空数据、环保国控站点的污染浓度的多源数据,利用归一化和相关性分析等方法,对2021年2月1~6日四川盆地典型大气污染过程的污染物进行时空分布特征及其气象条件和边界层特征分析,结果表明:(1)该过程的AOD与首要污染物PM_(2.5)时空演变规律基本一致,相关性达0.9139,呈现2月1~4日盆地区域内污染增强而2月5~6日减弱的趋势。(2)污染过程期间为静稳天气形势,盆地位于地面高压前部;后期受高空槽过境影响,污染逐步消散。(3)气象条件分析中,温度、风速与AOD呈现负相关;而相对湿度为正相关。并且温江、达州、宜宾探空站显示边界层条件基本为静风或小风天气,并多次出现逆温。研究结果表明AOD对主要污染物具有较好指示作用,并且为我省打赢蓝天保卫战、走绿色发展之路提供科学依据。

广东阳江沿海地区海陆风观测结果及其特征分析

根据我国广东阳江某大型电力工程项目前期工作中获取的气象资料,分析了该地区海陆风环流特征。结果表明该地区海陆风频率较高,但相当一部分环流较浅（尤其是春季）;海风持续时间平均为9～10小时;白天的海风比夜间的陆风要强得多,高空回流层的气流强度远小于地面入流层的强度;海陆风环流结构比较特殊,其上下层风向间以及白天的海风风向和晚上的陆风风向间大多有较大夹角,不易形成重复污染。

广州酸雨现状及影响因素分析

通过对广州1992—2008年酸雨资料的统计分析表明,广州酸雨年变化明显,17年的年平均pH值为4.05,酸雨年均pH值最低达3.41,最高达4.53;17年的酸雨年均发生频率为86.9%,最低为71.8%,最高为98.6%;酸雨季节变化明显:春季pH值最低,夏季pH值最高;酸雨月平均pH值变化幅度大:pH值最低出现在2月,最高在12月。通过对广州雨水离子组分和污染物浓度分析表明,影响广州雨水酸度的主要离子为:S O24?、Cl-、Ca2+、NH 4+和NO 3?,主要大气污染物为SO2和NOx。广州酸雨形成机制不仅与污染源有关,还与污染物在迁移扩散过程的天气系统和边界层气象特征有关。

强风天气条件下海气动量交换参数的观测分析

利用近岸海上气象平台对登陆台风＂黑格比＂近海层风廓线观测资料,计算分析了近海层大气的湍流动量通量交换参数,以期认识高风速情况下的海气动量交换特征。数据分析结果显示,当海面上方10 m处风速U10≤24 m/s时,摩擦速度（U＊）随风速的增大而增大,当U10〉24 m/s时,U＊呈饱和趋势。海面粗糙度长度（Z0）、拖曳系数（Cd）在低风速（U10≤6 m/s）随风速的增大而减小,在U10处于6~24 m/s之间时,Z0、Cd随风速的增大而增大,当U10〉24 m/s时,Z0、Cd达到极值后开始减弱。Z0、Cd极值出现在U10为24~28 m/s之间。并对高风速时拖曳系数衰减现象的对应机制进行了讨论。另外,还探讨了台风期间的阵风因子（G（t,T））等参数的演变特征。

青藏高原野外台站大气物理观测数据

中国科学院青藏高原研究所建立了纳木错多圈层综合观测研究站、珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站、藏东南高山环境综合观测研究站、阿里荒漠环境综合观测研究站、慕士塔格西风带环境综合观测研究站5个长期定位野外观测站。为了更好地监测青藏高原地区区域地气交换过程和自然环境变化,建站以来各野外台站进行了长期连续的大气物理观测。为了更好地利用这些观测数据,我们采用国际规范的数据处理方法和质量控制体系,对观测的大气物理数据进行整理和质量控制,并已经公开共享和提供下载,为地球系统集成研究、关键区域对全球变化的影响与响应等研究提供数据支撑。