简介:2013年1月华北平原出现了罕见的重污染天气过程,并引发连续多天大范围重霾现象。利用中华人民共和国环境保护部公布的空气污染指数日值数据和气象常规观测数据,结合区域空气质量模式系统RAMS-CMAQ的模拟结果,对1月10~15日污染过程的气象要素和关键气溶胶物种时空分布特征进行了详细分析,并对灰霾成因进行了探讨。结果表明,受本次污染过程影响的区域主要分布在北京-天津-唐山、河北省中南部和山东省大部。这些地区细颗粒物(即PM2.5)日均质量浓度超过120μgm-3,且基本被灰霾覆盖,日均能见度在5~8km之间。其中在北京、天津、石家庄和济南市及周边地区细颗粒物日均质量浓度可达250~300μgm-3,部分市区可超过300μgm-3,而日均能见度则可下降至3km以下,形成重度灰霾。此外,对气象场的分析显示,本次污染过程期间华北平原大部分地区水平风速较多年平均值偏小约20%,且有明显逆温层覆盖,北京-天津-唐山、河北省南部和山东省北部的相对湿度则较多年平均值偏高达10%~40%。这样的气象条件不仅造成污染物易于堆积,而且有利于吸湿性粒子消光效应的快速增长,使能见度明显下降,是引发灰霾的重要因素之一。在北京地区引发灰霾的主要气溶胶物种为硫酸盐、硝酸盐和铵盐,这3种无机盐对近地面的消光贡献比率达到50%以上。其中硝酸盐的消光贡献比率最高,可达总体效应的1/4,表明在这次污染过程中除相关工业源排放外,交通源排放也是北京地区主要的污染源之一。
简介:2008年1月中下旬位于西北地区东部的陇东黄土高原出现近60a罕见阴雪低温天气,利用NCEP/NCAR大气环流资料分析了环流背景和物理量特征。结果表明:西伯利亚脊强盛,青藏高原西部低槽和中国东部弱脊维持,东亚大槽偏北,青藏高原南支气流强,控制中亚、中国北方大部和西北地区的冷气团强盛活跃,500hPa和700hPa西北地区东部为负距平,700hPa降温强。700hPa相对湿度西北地区东部处于正距平中心,500hPa相对湿度也在70%以上。700hPa风场在98°~110°E、35°~40°N存在明显的切变,水汽通量和散度分析表明,降雪期间低层存在水汽输送和辐合。主要降雪时段700~500hPa散度场表现为辐合,200hPa表现为辐散;700~200hPa涡度场表现为正涡度区,在降雪过程中有弱的动力抬升作用,降雪强度大。
简介:利用常规观测资料、NCEP再分析资料、GPS/MET水汽资料和天气雷达资料,对江西省2016年1月22日和31日两次暴雪过程的动力条件、水汽条件和温度垂直结构等进行了对比分析.结果表明:1)500hPa短波槽、700hPa和850hPa的切变线和西南急流是强降雪直接影响系统.整层大气高湿近于饱和,中低层有逆温.暴雪产生在700-500hPa槽前西南气流的前部,850hPa东北风与东南风辐合的区域,近地面层都是东北风.2)两次暴雪过程水汽输送条件、冷空气的强度以及南下的方式都有差异.前次暴雪过程中低层先有冷空气影响,而后中高层暖湿气流北上,中低层能量低,以稳定性降雪为主,持续时间长;后次暴雪过程中,先是中低层暖湿气流北上,而后强冷空气从低层楔人,中低层对流不稳定,对流发展,降雪强度大,持续时间短.3)两次暴雪期间GPS/MET可降水量均在20mm以上,降雪开始前和暴雪出现前GPS/MET可降水量都出现连续增长的峰值,对降雪预报有-定的指示性.另外,雷达速度图上零速度线的形态变化对降雪持续时间有很好的指示意义.
简介:2013年1月11~14日,华北地区经历重雾霾过程。为了探讨其形成原因,利用大气化学模式系统WeatherResearchandForecasting(WRF)-Chem模拟2013年1月华北地区气溶胶的时空变化。模拟的能见度、气象要素(温度、湿度、降水、风速和风向)以及细颗粒物(PM2.5,大气中直径≤2.5μm的颗粒物)地表浓度的时间变化与近地面观测值都较为吻合。模拟结果表明,1月11~14日,细颗粒物高值分布于河北省南部和东部、天津地区以及北京地区,其日均值约为400~500μgm-3。通过与历史气候数据比较发现,2013年1月10~15日华北地区的气象条件表现为较大的相对湿度正距平(20%~40%)以及风速的负距平(-1ms-1)。北京站点的探空数据还表明,在1月11~13日期间,垂直方向上,1km以下的大气中存在明显的逆温层,并且湿度保持较高的值(80%~90%)。模拟结果表明,1月11~14日,近地面南向风和东向风将水汽输送到华北地区,上层大气(850hPa)的西北风则将沙尘输送到华北地区。以上气象条件有利于气溶胶的吸湿增长和浓度的聚集。硝酸盐的收支分析表明,在北京地区,与1~9日相比,10~14日夜间化学生成和传输的显著增加都贡献于硝酸盐浓度,是重雾霾形成的主要原因。
简介:利用NCEP.DOE再分析数据分析了2008年1月26~28日中国南方罕见的低温雨雪冰冻天气的扰动能量的生成以及各种能量之间的转换。在急流中平均动能(Km)先转换成相互作用动能(Ki)然后再转化成扰动动能(Ke)。相互作用动能流是顺急流方向的。位势高度平流和有效位能与扰动动能的转化生成的扰动动能比平均动能转化的要小一个量级。中国中南部扰动有效位能(Ae)的产生主要由平均有效位能(Am)间接提供,其中相互作用有效位能(Ai)流起到了关键作用。生成的扰动有效位能在26日12:00(协调世界时)主要来源于两个地区:一个位于青藏高原,另一个位于中国东北部。随着两个主要源地的向东移动,转化也向东移动。相互作用有效位能流的方向同时存在逆急流方向和顺急流方向。
简介:环境卫星已经成为以气候监测和天气预报为目的全球观测系统中日益关键的一部分。但是,正如美国国家科学研究院全国科学研究委员会(NRC)的一份报告((EarthScienceandApplicationfromSpace--UrgentNeedsandOpportunitiestoServetheNation:地球科学与空间应用技术——紧急需求与服务国家的机会,2005)中所指出的一样:“目前环境卫星系统正面临着崩溃的危险。”(译者注:由于经费预算紧缩以及支持重点向太空探索倾斜,一些已经批准的极具科学与社会价值的计划与项目不再得到支持,被迫取消、缩减规模或延迟。目前,NASA没有计划在“地球观测系统”(EOS:EarthObservingSystem)平台的6年服役期结束之后替换该系统)。除非立即采取行动,重振美国的地球观测研究计划,并制定一个长期的业务环境卫星发展规划。必须采取措施保障这些计划的不断实施,而且能够得到完善,建造一个低成本、具有灵活性的卫星系统,该系统应是先进的综合地球观测系统的核心部分。在过去的25年中,与天气和气候相关的行业已经引进和采用了许多卫星技术与设备方面的重要进展。尤其是全球各国的气象环境部门和研究机构,他们对卫星遥感资料的依赖性正变得越来越大。