中国大地形对冻雨天气云微物理过程的影响

云贵高原的冻雨是中国南方冬季最严重的气象灾害。利用天气研究和预报模式(weather research and forecasting model, WRF),对云贵高原大地形进行了敏感性实验,模拟了不同地形高度对大气环流、云微物理参量及冻雨分布的影响,结果显示:随着云贵高原大地形的抬升,准静止锋的锋线一直维持在24°N附近,但锋面越来越陡,表明高原大地形是形成云贵准静止锋的主要因素,准静止锋长时间滞留在贵州中东部和湖南西部,是该区冻雨高发的原因。随着高原的抬升,从全境的云滴碰并增长逐渐在高原东部出现冰晶融化过程,高原主体上的冻雨以过冷暖雨机制为主,而低海拔的东部地区以融化机制为主。随着高原抬升,高空逆温层及冻雨区均从贵州西北向贵州中部及东部地区移动,逆温层的存在及其冷-暖-冷的垂直结构是冻雨形成非常重要的因子。当云贵高原降至原地形的一半时,冻雨量最大,其后随着高原抬升,冻雨量开始减少。该研究有助于更深入了解云贵高原大地形对冻雨形成、范围和强度的影响机制。

云贵高原气溶胶分布的区域与气候特征

云贵高原地形地貌复杂,探讨其气溶胶区域分布的时空差异性,对不同区域科学制定生态文明建设政策具有重要意义。利用2001年以来的MODIS 3 km分辨率气溶胶光学厚度数据,综合运用空间插值、趋势分析等方法探讨了云贵高原2001-2016年气溶胶光学厚度的区域分布和气候特征。结果表明,较高分辨率的3 km气溶胶数据显示出高原气溶胶的不同梯度空间分布和时间变化特征。以乌蒙山脉为界,高原多年平均AOD空间分布呈东高西低的分布特征,其中东部年平均AOD约为0.32,西部约为0.13。年平均AOD高值区(>0.6)位于贵州省与四川盆地相邻的北部(包括遵义市、铜仁市)、与广西毗邻的东南部,以及省会城市贵州贵阳和云南昆明;高值区分布主要受人类活动、区域传输和地形所影响。季节平均表明,云贵高原东西部AOD高值的出现季节不完全同步,高原东部春季和冬季最高,高原西部春季最高,冬季最低。从相邻的两个强弱季风年来看,其与常年距平的反相位分布可能反映季风强度对气溶胶年际变化的影响。变化趋势上,高原年平均AOD呈现下降趋势,下降趋势率为-0.021/10a,但其中2001-2011年期间为波动上升,2011-2016年呈现显著下降,下降趋势率为-0.33/10a。高原东西部年AOD下降的速率有较大区别,高原东部的下降幅度明显大于西部,下降趋势率分别为-0.059/10a和-0.003/10a。

阿拉伯半岛沙尘时空分布特征及气象条件

通过对阿拉伯半岛地面90个气象站20年沙尘天气、AI指数及风场的时空分布特征结合气象条件分析,确定该区域沙尘天气的发生规律及传输路径.结果表明:永久多尘地区是半岛扬沙发生最频繁的区域,从2月开始扩张,并在6月达到最大.浮尘的时空分布与扬沙类似,但还存在希贾兹山脉北部和波斯湾沿岸的高值中心,3月与永久多尘地区的高值区连成一片,6~7月达到最大,然后开始收缩并分裂成几个小中心.AI指数存在一个像倒箭头的相对高值中心,其变化具有明显的单峰分布,强度和范围在6月最大.10~4月和5~9月半岛分别盛行顺时针、逆时针旋转的风向,它们将沙尘远程传输到下游地区.天气学分析表明,冷锋入侵半岛使得来自北方的冷空气快速锲入暖空气之下,是导致沙尘天气出现的主要原因;后向轨迹聚类分析显示,半岛存在3类传输路径,其重要性依次为西北方向撒哈拉沙漠的远程传输、反气旋风场将来自伊拉克或伊朗的沙尘远程传输和本地的沙尘源传输.

南京地区局地积累型和外来输送型O_(3)污染模拟研究

利用观测资料和WRF-Chem空气质量模式对南京地区局地积累型和外来输送型O_(3)污染过程的时空分布特征和潜在机制进行了研究。结果表明:(1)水平分布特征,在两次O_(3)污染整体过程中,外来输送型O_(3)污染浓度高值区分布范围相比局地积累型更大且较为分散。但在两次O_(3)污染过程中最严重的白天,局地积累型O_(3)污染浓度高值区分布范围大且集中,O_(3)浓度大部分均超过160μg/m^(3);而外来输送型O_(3)污染浓度高值区分布范围更小且更为分散,O_(3)浓度在120~160μg/m^(3)的地区范围显著大于局地积累型O_(3)污染;(2)垂直分布特征,在污染过程前期,局地积累型O_(3)污染在2 km以下高度处有着高浓度O_(3),浓度最高超250μg/m^(3),而外来输送型O_(3)污染浓度高值区主要集中在2~2.5 km高度处,且高值区浓度最高不超过200μg/m^(3);在污染过程中期,局地积累型O_(3)污染浓度高值区集中在2 km高度下,且在1 km左右高度处O_(3)浓度出现最大值;而外来输送型O_(3)污染浓度高值区最高可达到2.6 km左右,并且浓度最大值集中在1.5 km高度以下,均超过250μg/m^(3);在污染过程后期,局地积累型O_(3)污染浓度高值区逐渐消散,但外来输送型O_(3)污染在0.5~3 km高度内仍出现大范围O_(3)浓度高值区;(3)在生成机理方面,近地面O_(3)的高浓度在局地积累型O_(3)污染中主要依赖于垂直混合,96h内总贡献为451.7μg/m^(3),在总过程量中占比为66.2%,而在外来输送型O_(3)污染中主要依赖于水平平流和垂直混合,72h内总贡献分别为1050.2μg/m^(3)和799.1μg/m^(3),总量在总过程量中占比为61.5%。在500 m高度处,局地积累型O_(3)污染前期O_(3)的高浓度主要依赖于垂直平流和化学过程,中期只依赖于化学过程,后期则主要依赖于水平平流和化学过程。但在外来输送型O_(3)污染前中后期中高O_(3)浓度均主要依赖于水平平流和化学过程。在1000 m高度处,两个过程中O_(3)浓度的正贡献均主要受化学过程控制。

长三角沙尘中气溶胶粒径分布及化学组分特征

基于PM、10nm^10μm气溶胶数谱、水溶性离子和气象要素数据,分析了2017年5月3日~8日一次沙尘远距离输送过程中长三角地区气溶胶粒径分布及其化学组成的污染特征.结果表明,此次沙尘伴随天气系统由北往南的传输过程中,PM的浓度逐渐降低,但是高浓度PM持续时间逐渐增加.沙尘在呼和浩特市影响时间为38h,而在南京的影响时间超过60h.沙尘期间气溶胶数浓度谱的峰值向大粒径段偏移,沙尘和非沙尘期间峰值分别位于33和26nm.表面积浓度谱在非沙尘期间为三峰型分布,但是在沙尘期间为四峰型分布.在沙尘期间PM2.5和PM10中水溶性离子的排序为Ca^2+>NH4^+>SO4^2->NO3^->Mg^2+>Na^+>Cl^->NO2^->K^+>F^-,非沙尘期间为NH4^+>SO4^2->NO3^->Mg^2+>Ca^2+>Cl^->NO2^->K^+>Na^+>F^-.沙尘期间不同水溶性离子的浓度变化不同,沙尘天PM2.5和PM10中Ca2+浓度分别是非沙尘天的9.5和13.7倍,Na+分别是非沙尘天的4.4倍和4.6倍.沙尘天PM2.5和PM10中Ca^2+占总离子的比例分别为24.7%和24.9%,是非沙尘天的4.9和5.7倍.NO3-在PM10中的占总离子的比例为18.7%,高于非沙尘天(13.9%),但是在PM2.5中占总离子的比例仅为7.9%,低于非沙尘天(13.2%).沙尘天F^-、Cl^-、SO4^2-、NH4^+和K^+离子在PM2.5和PM10中所占总离子的比例均低于非沙尘天.

2008~2018年武汉市BC气溶胶时间演变特征及其来源分析

黑碳(BC)作为最重要的吸收性气溶胶,其辐射强迫显著地改变大气边界层结构和近地面大气污染物的累积。基于2008~2018年武汉市BC和气象要素的观测数据,结合CWT潜在来源模型,分析了BC的时间演变特征和潜在来源分布。结果表明武汉BC平均质量浓度为6926.4±4090.6 ng/m^(3),Angstrom指数(AAE)和液体燃料源对BC贡献占比(P)的平均值分别为0.98±0.44和76.6%,BC主要来自液体燃料的燃烧。2014~2017年BC质量浓度呈现显著的下降趋势,液体燃料对BC的贡献逐年增加。BC的季节分布为冬季(8537.3 ng/m^(3))>春季(7513.2 ng/m^(3))>秋季(6820.2 ng/m^(3))>夏季(6161.9 ng/m^(3)),BC_(liquid)占比为秋季(80.0%)>冬季(77.3%)>春季(76.2%)>夏季(72.9%)。不同季节BC日变化特征不同。四个季节BC日变化在2008~2013年均以单峰型分布为主,而在2016~2017年则为双峰型分布。不同季节BC的潜在来源分布存在显著区别。潜在来源高值区在2008~2010年主要分布于武汉市的西南部,范围较小;而2016~2017年主要集中在武汉市周边地区,范围变大。潜在源区的演变反映了周边城市群对武汉市BC的影响逐渐变大,这可能是造成武汉市BC质量浓度日变化的年际差异的原因。

长三角一次重污染事件中气溶胶粒径谱及水溶性离子分布特征

使用宽范围颗粒粒径谱仪(Wide-range panticle spectrometer,WPS)、Andersen-Ⅱ型9级撞击采样器和离子色谱仪对南京2011年4月29日至5月8日城市大气中10 nm^10μm气溶胶数浓度谱、质量浓度及水溶性离子浓度进行观测,观测过程涵盖了生物质燃烧、新粒子生成事件(New particle formation event,NPF)、沙尘远距离输送造成的重污染事件、短时降水过程以及晴好天气。结果表明:5月1日至5日长江三角洲发生的大范围重污染事件是由生物质燃烧以及起源于我国北方甘肃、内蒙古等地的强沙尘天气远距离输送共同造成的。NPF中核模态和爱根核模态的浓度较高,可达104个/cm3;沙尘天粗模态粒子的浓度最高,可达50个/cm3。降水对大于1μm的粗粒子的清除作用较强,而对于100 nm^1μm的积聚模态粒子的清除作用较小。不同天气过程中气溶胶数浓度谱分布不同。气溶胶数浓度谱在NPF期间为单峰型分布,而在沙尘天、雨天和晴天均为双峰型分布。不同天气条件下气溶胶质量浓度谱均为三峰型分布,峰值分别位于0.6μm、3.0μm和9.5μm。不同种类水溶性离子质量浓度谱不同。不同污染过程对气溶胶质量浓度和化学组分的影响不同。生物质燃烧对小于1μm的水溶性离子的影响较大,但是对质量浓度的贡献较小。沙尘对大于2.1μm的质量浓度影响较大,对水溶性离子浓度几乎没有影响。

南京北郊夏季大气光化学污染特征研究

为了研究南京夏季光化学污染特征,于2013-05-18~2015-08-31连续观测了臭氧及其前体物的浓度及气象要素。结果表明：臭氧（O3）、氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）平均体积分数分别为（32.01±15.20）×10-9、（21.50±14.02）×10-9、（33.16±25.20）×10-9,一氧化碳（CO）为（0.66±0.44）×10-6;O3体积分数小时均值最大值可达146.42×10-9;O3超过国家环境空气质量标准14.1%;有11 d出现霾现象,占整个观测时段的11.1%。观测点受周边源排放影响较大。在风速为2~3 m/s的西南风作用下,VOCs中的活性物种体积分数较高,O3体积分数易累积出现高值;偏东风主导下主要来自周围工业源和交通源排放的NOx、CO和VOCs等体积浓度易出现高值。臭氧产生效率（OPE）值比较低约为2.17±0.12。

中国冰冻天气中Ramer算法参数化方案的改进及模拟

冰冻天气引起的电线覆冰灾害对国民经济的影响越来越严重。利用1995-2017年全国1276个站点的地面观测资料分析了雨凇和雾凇的时空分布特征,将我国冰冻区域大体分为两个区,雨凇区主要在南方的云贵高原以及湖南、江西等地,而雾凇区则主要在北方的河南北部至华北地区、新疆北疆及东北平原,且冰冻天气主要出现在冬季,其中1月最多。在获得了适宜雨凇和雾凇出现的各气象要素阈值的基础上,对Ramer算法进行了改进,并使用“配料法”对雾凇区进行预报,通过实际个例的模拟与观测对比,发现改进的方案较原Ramer方案的空报率由0.60大幅下降至0.31,TS评分由0.37大幅提升至0.58,预报准确率有很大的提升,而“配料法”模拟的雾凇发生范围与观测具有极高的一致性,表明该方法对雾凇天气预报有较高的能力,为探索冰冻天气预测提供了新的途径。

徐州市大气PM2.5与O3作用关系的季节变化

通过2013~2017年徐州市环境监测资料分析季风影响下主要大气复合污染物PM2.5和O3的相关性,并基于气象观测资料进一步探究PM2.5和O3相互作用机制的季节变化特征.结果表明:夏季风季节,PM2.5和O3呈正相关,相关系数高达0.56;冬季风季节,PM2.5和O3呈负相关,相关系数为-0.34,均通过了99%的置信检验,表明徐州市PM2.5和O3相互作用呈现相反的季节变化.夏季风季节,太阳辐射强,气温较高,大气氧化性较强,O3主导大气氧化性,大气氧化性通过促进二次颗粒物生成使得PM2.5浓度升高,夏季风季节以O3对PM2.5的促进作用主导城市大气复合污染变化;冬季风季节,太阳辐射弱,气温较低,大气氧化性较弱,高浓度的PM2.5削弱太阳辐射抑制大气光化学,导致O3生成率降低,冬季风季节以PM2.5对O3的抑制作用主导城市大气复合污染变化.

福州市PM_(2.5)污染过程中大气边界层和区域传输研究

以福建省会福州市2013年1月空气质量变化为对象,分析大气边界层变化和周边区域污染物传输对福州市大气颗粒物PM2.5的影响.利用福州市2013年1月逐日地面和探空观测资料以及NCEP提供的2013年1月FNL分析资料,通过大气边界层要素与PM2.5浓度之间的相关性,对PM2.5污染过程的大气边界层特征进行分析;同时采用HYSPLIT后向轨迹模拟及区域风场相关矢分析对影响福州雾霾的污染物区域传输路径进行探讨.结果表明:地面气温与PM2.5浓度呈正相关,地面风速与PM2.5浓度呈负相关,近地面边界层条件有利于霾颗粒物的形成和累积.但不同于我国东部主要污染源区霾污染过程中存在大气边界层逆温,福州PM2.5污染过程中并未出现大气边界层逆温结构,这一边界层结构的垂直混合可有利于区域传输的污染物从上层大气到达近地面从而加重福州霾污染,福州是华东地区一个PM2.5污染物的主要接受区,PM2.5污染物主要以外源输送为主.2013年1月份福州市清洁日近地面风向为海洋吹向大陆的东南风,霾污染日则为大陆吹向海洋的偏北风,PM2.5污染物主要从长三角地区、苏北以及安徽河南一带通过东北和西北方向的传输路径影响福州的空气质量.

黄山夏季大气颗粒物中碳粒径分布特征及其输送潜在源区

采用Anderson 9级撞击式采样器和DRI Model 2001A热/光碳分析仪对2014年6月30日~7月27日期间黄山光明顶大气气溶胶中有机碳（OC）和元素碳（EC）的质量浓度进行分析,并结合二次离子和后向轨迹讨论其潜在来源.结果表明,黄山光明顶OC、EC的平均质量浓度在PM1.1中分别为（2.89±1.40）,（0.14±0.19）μg/m3,在PM2.1中分别为（3.76±2.05）,（0.17±0.24）μg/m3,在PM9.0中分别为（5.60±2.96）,（0.18±0.25）μg/m3.OC和EC主要富集在≤0.43μm段,占PM9.0中OC、EC质量浓度的25.97%和51.10%.观测期间EC来自外部输送,OC既存在外部输送也存在局地贡献.根据后向轨迹模式,观测期间碳质颗粒的外部输送主要来源为东部城市群以及西北地区和武汉一带.

嘉兴市冬季不同空气质量等级下大气污染物的分布特征

为研究浙江省嘉兴市冬季PM、污染气体和含碳气溶胶在不同空气质量等级下的分布特征,于2013年11月28日—12月28日使用SHARP测尘仪、热电EMS系统和Sunset在线OCEC分析仪观测了PM(PM_(10)和PM_(2.5))、污染气体(SO_2、NO_2、CO和O_3)和含碳气溶胶[OC(有机碳)、EC(元素碳)和TC(总碳)]的质量浓度,结合气象数据和HYSPLIT模式,分析了霾污染过程中大气污染物浓度变化、日变化及其来源特征.结果表明:嘉兴市冬季霾天ρ(PM_(2.5))、ρ(PM_(10))、ρ(SO_2)、ρ(NO_2)、ρ(O_3)、ρ(OC)、ρ(EC)、ρ(POC)和ρ(SOC)分别为167.90、248.86、77.79、、97.16、28.50、27.09、7.72、7.50和19.59μg/m^3,ρ(CO)为1.47 mg/m^3,分别是空气质量为良时的3.00、2.50、1.29、1.84、0.86、2.59、2.19、2.13、2.82和1.50倍.降雨对不同大气污染物的清除作用不同,对粗粒子的清除作用较大,而对二次产物O_3的影响较小.高ρ(PM)是造成能见度降低的主要原因,随着污染程度的加剧,PM中细粒子占比越来越高,在严重污染过程中ρ(PM_(2.5))/ρ(PM_(10))可达70.31%,比空气质量为良时高14.04%;不同污染气体的日变化不同,OC和EC的来源逐渐趋于一致,ρ(SOC)呈现出积累-爆发-积累-爆发的往复过程,边界层的日变化对污染物浓度的影响逐渐减弱.研究显示,随着霾污染的加剧,SOC气溶胶占比逐渐增加、EC和POC等一次碳气溶胶占比逐渐降低.

泰安市冬季一次严重空气污染过程分析

为揭示泰安市空气污染形成原因,选取泰安市2016年12月一次严重空气污染过程,利用泰安市2016年12月地面和探空资料及NCEP/NCAR(美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心)提供的FNL资料,对泰安市严重污染期间大气环流形势、边界层条件、污染源及传输路径进行分析.结果表明:在泰安市霾污染期间,500 hPa大气环流形势呈"两槽一脊"的特征,850 hPa泰安市处于南支槽前,受西南暖湿气流影响,为ρ(PM2.5)的升高提供了有利条件;泰安市近地面处于高压控制下的弱风区(平均风速约为1.2 m/s)且边界层有逆温层存在,阻碍了PM2.5的垂直输送,造成近地面ρ(PM2.5)急剧升高.此外,泰安市及周边地区污染严重,聚类分析结果表明此次过程本地输送占比约为34%,其余均为外来传输,即污染物主要通过外来源传输,本地污染源贡献比率较小.污染物的高、低空传输路径不一致,低空污染物主要从安徽省水平输送至泰安市,高空污染物则先由河北省、河南省向南传输至安徽省、湖北省等地,再随南风气流向北输送至泰安市.研究显示,外来污染源传输作用配合本地静稳天气形势是造成此次泰安市空气污染的主要原因.

空气质量数值模型的构建及应用研究进展

综述了近年来国内外空气质量模型的发展历程、空气质量数值模型构建的关键技术以及应用研究。指出了目前空气质量数值预报及应用主要面临气象条件,尤其是大气边界层模拟、大气污染物排放源和大气物理化学过程等问题。提出,应当通过规范化制作和完善排放源清单数据,建立统一的排放源分析标准,提高排放源数据的准确性;多向发展观测手段,加大监测密度和频率,并进行实验室化学分析,提出适合我国的大气物理化学机制。就空气质量模式而言,对模式方案进行优化,以及使用气象、卫星资料同化等技术手段,将其与观测相结合,构建监测与预报系统相结合的统一体系,应用于多平台。

2013~2018年武汉市降水和BC的时间演变特征分析

湿清除是大气气溶胶重要的去除机制,由于降水过程和气溶胶本身的复杂性,针对城市地区降水与气溶胶的相互关系还有待开展深入研究。基于2013~2018年武汉市气象要素和黑碳(BC)质量浓度小时数据,分析了不同等级降水和BC的年际、季节等时间演变特征。结果表明:2013~2018年武汉市共出现785个降水日,降水日占总观测日的35.8%,降雨以小雨为主,占总降雨日的72.0%。随着降水强度的增强,BC质量浓度逐渐降低,在大暴雨时最低,为4001.5 ng/m^(3),仅为晴天时浓度的42.9%。随着降水强度的增加,吸收?ngstr9m指数(AAE)先减小后增加。武汉市BC气溶胶主要来自化石燃料的燃烧。2013~2018年武汉市暴雨和大雨日数、降雨量逐渐减少,而中雨和小雨天日数、降雨量逐渐增加。暴雨和大雨天数平均每年减少0.7天和0.6天,中雨和小雨天数平均每年增加1.3天和4天。不同降雨等级过程中BC和AAE的年际变化特征和季节分布特征不同。BC质量浓度在春季和夏季,随着降水强度的增加逐渐降低,AAE在秋季随降雨强度的增强而逐渐降低。降水过程对大气污染物的清除作用持续时间较短,降雨结束后,大气污染物开始堆积,经过十几小时后就可恢复到降水前的浓度。

南京江北2014—2016年PM_(2.5)质量浓度分布特征及气象和传输影响因素分析

利用2014—2016年南京江北地区PM_(2.5)质量浓度和气象要素的小时数据,并结合HYSPLIT模式后向轨迹聚类分析和PSCF法分析了PM_(2.5)质量浓度的污染特征及其主要影响因素和主要来源特征.结果表明:2014—2016年PM_(2.5)质量浓度呈逐年下降趋势,下降幅度约为17.40%,由2014年的62.1μg·m^(-3)下降至2016年的51.2μg·m^(-3),能见度由2014年的5.8 km上升至2016年6.6 km.PM_(2.5)质量浓度存在显著的月变化和季节变化特征,1月浓度最高,可达93.0μg·m^(-3);8月浓度最低,仅为38.8μg·m^(-3);冬季浓度最高,可达76.8μg·m^(-3),夏季浓度最低,仅为47.1μg·m^(-3).不同季节日变化均为单峰型分布.气象要素对PM_(2.5)质量浓度的影响较大,不同相对湿度下能见度和PM_(2.5)质量浓度具有较好的拟合关系.霾和非霾天PM_(2.5)质量浓度的阈值为15μg·m^(-3).不同季节的主导气团不同,春季主导气团为偏北气流和偏东气流,占比分别为43.50%和30.80%;夏季主导气团以东部气流为主,占比约为68.22%;秋季和冬季主导气团为来自北方的气流,总占比分别为83.52%和100%;偏北内陆气团PM_(2.5)质量浓度较大,偏东海洋性气团PM_(2.5)质量浓度较低.PM_(2.5)质量浓度潜在源区春冬季潜在源区范围较大,夏秋季潜在源区范围较小,季节变化显著.春季潜在来源主要分布在安徽、江西北部、江苏南部和浙江北部等地区,夏秋季分布在安徽东部、浙江北部和江苏南部等地区,冬季分布在安徽、河南东部,山东和江苏等地区.

南京市一次霾污染过程中水溶性离子分布特征

使用MARGA离子在线分析仪ADI2080对2017年12月27日～2018年1月5日南京市PM_(2.5)化学组分进行连续采样分析,结合气象要素和大气环境监测数据,探讨了霾污染过程中水溶性离子的时间分布特征及其来源特征.结果表明:霾日中南京水溶性离子浓度为121.41μg/m^3,是洁净日的3.2倍.霾污染过程中水溶性离子平均浓度大小顺序为NO_3^-> SO_4^(2-)> NH_4^+> Cl^-> K^+> Ca^(2+)> Mg^(2+),SNA离子占总水溶性离子浓度的91.97%.霾日中水溶性离子日变化均为三峰型,洁净日中Cl^-、SO_4^(2-)和NH_4^+的日变化为单峰型,Ca^(2+)为双峰型,K^+、Mg^(2+)为三峰型.随着空气污染状况的加重,总水溶性离子在PM_(2.5)中的占比不断减少,空气质量为优时占比95.93%,严重污染时为63.25%.霾日中随着污染加重,NH_4^+占总离子的比例稳定在23%左右,SO_4^(2-)占比缓慢减小,NO_3^-占比不断增大.NOR、SOR的日变化在霾日呈双峰型分布,洁净日则较为平稳.观测期间的水溶性离子主要来源有二次转化、煤烟尘、扬尘以及生物质燃烧.

WRF模式对污染天气下边界层高度的模拟研究

大气边界层高度是影响大气污染物浓度的重要因素之一,但数值模式中选择不同边界层参数化方案模拟的边界层高度有很大差异.利用WRF模式中5种边界层参数化方案及2006~2007年春、秋、冬3季河北香河地区激光雷达观测资料,对比分析了污染天气下,不同边界层方案对边界层高度的模拟效果,并分析了误差产生的可能原因.结果表明:5种参数化方案均能模拟出3季污染天气下边界层高度的变化特征,但各方案模拟的边界层高度与观测之间均存在较大误差.模拟的最大边界层高度月变化特征显示,秋冬季的模拟结果与观测值匹配较好,春季偏差较大;模拟的边界层高度日变化显示,均方根误差:春季>秋季>冬季,且误差在午后(14:00~18:00)更加明显;对该地区而言,非局地YSU方案能较好地模拟污染天气下的边界层高度;各参数化方案中边界层高度计算方法的不同及对大气廓线、湍流动能的模拟差异,可能是造成模拟边界层高度产生误差的主要原因.

北非沙尘天气时空分布特征及其远程传输路径

通过对北非地面300个气象站20a沙尘暴、浮尘、风场及冬夏季气溶胶指数(AI)的时空分布分析,探讨了其远程传输路径,结果表明:1)北非在阿尔及利亚、毛里塔尼亚、尼日尔和乍得中部、埃及东部、苏丹北部、博德莱洼地存在6个主要沙源区,3月沙尘暴范围和强度最大,8~11月最小.从11月起逐渐在萨赫勒地区形成了一条浮尘带,其强度和范围在3月最大,其后逐渐收缩并在6~10月分裂成3~4个小带.2)受冬春季地面高压影响,萨赫勒浮尘带由其北部发生的沙尘暴远距离传输而来.4~8月,来自赤道的南风北抬并与来自大西洋的西北风在萨赫勒中西部交汇,形成静风区并导致浮尘带收缩、断裂.3)北非存在2条沙尘主传输路径,其中Ⅰ起自阿尔及利亚,向东到地中海、埃及和苏丹,然后转向萨赫勒,从东向西传到大西洋;Ⅱ起自阿尔及利亚,向南传输到毛里塔尼亚,向西传到大西洋;同时在主传输路径Ⅰ上还出现了4个分支路径.