北京地区重霾天气过程大气湍流结构及间歇性研究

文章应用自动识别大气谱隙和重构大气湍流序列方法,研究了北京地区2016年12月至2017年1月重霾天气过程不同污染阶段的湍流输送规律、湍流间歇特征及其演变机制.结果表明:重霾天气过程累积阶段的湍流间歇强度最强,输送阶段次之,消散阶段最弱.霾天气污染发展和累积期间,浮力对湍流动能的贡献做负功,水平风速较低,经典意义下的湍流运动信号多受到次中尺度运动的影响,导致湍流参量的计算结果中掺混有次中尺度运动的影响,造成湍流间歇强度增强;污染消散阶段,低空急流引发的动量下传为近地层湍流运动提供动能,湍流混合作用增强,间歇强度减弱.因大气湍流间歇作用,利用气象要素原始脉动计算得到的湍流参量可能存在高估,污染累积阶段的高估程度最强,输送阶段次之,消散阶段最弱.湍流通量的高估导致大气扩散能力的高估,并导致空气质量数值模拟中污染物浓度的低估.

河北中南部连续12d重霾污染天气过程特征及影响因素分析

2013年12月14—25日,河北中南部地区发生了一次长达12 d的重霾污染天气过程。本文通过对同期气象条件、流场、污染物特征进行分析,探讨了这次过程的成因。此次污染过程与霾密切相关,具有持续时间长、范围广及强度大的特点;在静稳的大尺度气象条件和近地面大气层结下,污染物沿近地面风场的弱辐合区迅速积累,是重覆污染天气形成的关键;此次重霾污染天气过程中有两次弱冷空气活动,两次冷空气影响层次有所不同但影响时间均较短,不能彻底改变静稳大气层结,对污染物的扩散能力有限,重霾污染天气得以长时间持续。

松弛涡旋累积法获取细颗粒物湍流通量的实验研究

利用2018年12月27日-2019年1月8日山东省平原县大气环境实验站观测资料,基于近地面层各物理量湍流输送特征的相似性,以温度(T)作为代理变量,采用松弛涡旋累积法(The Relaxed Eddy Accumulation,REA)计算了重霾天气过程细颗粒物湍流通量,并给出了可信度验证.结果表明:实验观测期间,温度(T)、水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)等不同物理量的REA法获取的湍流通量的经验系数b分别为bT=0.56、bH2O=0.56、bCO2=0.56.经验系数b的中位数随归一化采样阈值HREA的增大而逐渐减小;b值的离散性随HREA的变化存在一个极小值;考虑到温度b值的离散性最小,建议选取温度作为代理变量.REA法计算的细颗粒物湍流通量结果与细颗粒物湍流通量测量装置的结果具有较好的一致性,说明采用代理变量的REA法适用于细颗粒物湍流通量的获取.