简介：利用观测的气象要素和细颗粒物（即PM2.5）浓度资料，并结合中尺度数值天气模式WRF（WeatherResearchandForecastingModel），对2013年1月北京地区雾霾污染期间天气条件和边界层气象特征进行了分析。模拟与观测对比表明，WRF模式可以较好地反映北京—天津—河北地区地面和高空主要气象要素的时空分布。对1月10～14日、27～31日两次重雾霾天气的分析表明，雾霾的形成是高浓度的大气颗粒物和特殊的气象条件共同作用的结果。小风或静风、稳定的大气层结，使大气扩散能力减弱，造成污染物堆积，偏南气流将周边污染物和水汽输送到北京，不仅增加了污染物浓度，而且有利于气溶胶吸湿增长，消光增强，使能见度下降，进而形成雾霾。

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：为了研究空气中的水汽层结变化对雾、霾生消的影响，对北京2011年10月至2012年2月雾、霾天气个例中能见度变化和地基微波辐射计观测的相对湿度及液态水含量资料进行分析，结果表明：大气总液态水含量时序图对预报雾、霾没有参考意义，无论是大气总液态水含量数值的大小，还是大气总液态水含量随时间的变化都不能预测雾、霾的生成与消散。但不同时刻大气液态水含量的廓线图对雾、霾天气的预报还是具有指示意义的，因为雾、霾生消前后大气液态水含量层结变化明显。进一步分析不同情况的雾、霾天气发现：雾、霾生消前后均无降水出现和先出大雾后降水的情况，即降水后消散的雾、霾天气，大气相对湿度的变化和液态水含量的变化主要集中在3km以下；对于先降水后出大雾的情况，整层大气相对湿度的变化都很明显，液态水含量的变化主要在3～7km之间。由于降水既可以增加近地面的空气湿度，又可以消耗空气中的水汽，因此降水既是大雾形成的有利条件，也是大雾消散的有利条件。有降水出现的大雾天气，有饱和层（空气相对湿度达到或接近100%），无降水出现的重霾天气，则没有饱和层，且整体相对湿度偏低。

简介：应用常规与非常规气象观测资料及PM2.5浓度监测资料,对2013年1月20~24日山西区域一次持续性雾霾天气过程进行分析。研究发现：（1）本次雾霾天气过程具有明显的阶段性特征。2013年1月20日14时至23日11时,由于相对湿度的变化导致了3次轻雾转大雾过程;23日14~20时,由于PM2.5浓度的增大经历了1次轻雾转霾的天气过程。（2）地面弱的气压场和较小的风速以及PM2.5浓度的上升和相对湿度的增大为本次持续性雾霾天气过程的形成和发展提供了有利条件。（3）边界层逆温的存在是雾霾低能见度过程形成的必要条件,边界层有逆温层而不出现雾霾天气的条件是：相对湿度〈50%,PM2.5日均值浓度〈75μg·m-3;逆温层下相对湿度的大小是区别雾和霾天气的指标。（4）相对湿度和PM2.5是决定能见度大小的关键因子,其对能见度的影响体现出明显的阶段性特征,当相对湿度〈90%时,PM2.5浓度对能见度的作用强于相对湿度,是影响能见度变化的主要因子,但随着相对湿度的增大,其对能见度的影响相对增强,当能见度降至1km以下时,相对湿度成为影响能见度变化的主要因子。

简介：利用NCEP／NCAR再分析资料和MM5模拟分析了2010年冬季辽宁中部城市严重灰霾天气时天气系统特征，应用CALPUFF模拟灰霾天气和2010年冬季沈阳、辽阳及本溪日平均PM10浓度分布。结果表明：500hPa位势高度场，辽宁处于弱暖脊的位置；850hPa位势高度场辽宁受辐散及下沉气流的影响，地面风场的风向不一致，多受辐散气流影响。在垂直剖面风场，地面上方有明显的位涡高值上升区，高度较低。地面至高空的温度廓线表明，低空有明显的逆温，逆温层顶的高度较低。2010年12月19—21日沈阳、辽阳和本溪PM10浓度分布向偏东、西北及东南方向发散，主要受地面风向影响。整个冬季平均PM10浓度分布向偏南方向发散。

简介：利用2008～2012年太原常规地面气象观测资料、高空探测资料和大气污染物观测资料，对主要天气形势、典型气象要素以及空气污染状况下灰霾天气特征及形成机制进行了综合分析。结果表明：1）太原地区灰霾出现频率存在明显的季节变化，冬半年灰霾出现天数占全年的65.7%；一天中08：00（北京时间，下同）至13：00发生灰霾的频率较高。2）霾日静风频率较高，主导风向为偏东南风；重度灰霾天气出现时相对湿度较高。3）霾日的大气稳定度主要表现为稳定类；霾日平均混合层高度比非霾日低约100m；08：00逆温出现次数高于20：00，霾时平均逆温强度和厚度高于非霾时。4）高压类型天气形势对灰霾的产生有重要影响，低压天气形势下较少出现灰霾天气。5）可吸入颗粒物、SO2和NO2浓度在非霾日比霾日分别下降32.6%、48.6%、21.7%；随着灰霾等级的增加，SO2和可吸入颗粒物的浓度有显著的增加。6）灰霾天气下到达地面的太阳辐射强度明显减弱，日照时数明显减少。

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：利用1961—2010年四川盆地122个气象站观测资料，分析了四川盆地年平均霾日数时空分布特征及霾日数季节和年变化趋势，探讨了近50a四川盆地大气干消光系数、风速、能源消耗和人口等因素与霾日数之间的关系。结果表明：1961—2010年四川盆地122个站年平均霾日数为62.5d，霾日数最多的站可达10.00d以上。霾日数有明显季节变化，四川盆地冬季霾日数最多（28.4d），春季和秋季次之，夏季最少（5.9d）。四川盆地有104个站霾日数年变化呈增加的趋势，其中有71个站通过了置信度99％的检验，霾日数增加最多的为四川省内江地区的戚远，气候倾向率为42.0d／10a；霾日数增加最少的为成都市的新都，气候倾向率为0.4d／10a。四川盆地有18个站霾日数年变化呈下降的趋势，仅7个站点通过了置信度99％的信度检验，霾日数减少最多的为四川北部广元地区的南江，气候倾向率为－16.7d／10a。霾日数的年变化与大气干消光系数呈显著正相关，与风速呈显著负相关，与四川盆地的能源消耗和人口增长呈显著正相关。

简介：为解析大气污染物与气象的双向反馈机制及其对气象和环境的影响，建立基于Mie散射理论的气溶胶—光学性质模块，研制气象－化学双向耦合器，以嵌套网格空气质量预报模式NAQPMS（NestedAirQualityPredictionModelingSystem）为基础，建立了NAQPMS和中尺度气象模式WRF（WeatherResearchandForecastingModel）的双向耦合模式（WRF-NAQPMS）。利用此模式数值模拟了2013年9月27日至10月1日的北京－天津－河北地区一次秋季严重灰霾过程。结果表明，考虑气溶胶辐射反馈的双向耦合模式模拟的气象要素和细颗粒物（PM2.5）浓度与观测结果更为一致。灰霾期间，气溶胶直接辐射效应显著改变了边界层气象要素，北京－天津－河北地区地面接收的太阳短波辐射减少25%，2m高度的温度平均下降1℃，湍流动能下降20%，10m高度的风速降低超过0.2m/s，边界层高度下降25%，使得边界层大气更加静稳，进而造成了重污染地区污染进一步加剧，如石家庄近地面细颗粒物浓度增加可达30%。分析表明灰霾与边界层气象要素之间存在一种正反馈机制，采用该机制的双向耦合模式有利于准确模拟和预报灰霾污染过程。