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2011年第二十八届中国气象学会年会

作者：赵素平余晔陈晋北刘娜何建军中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000 中国科学院研究生院北京 100049 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州 730000

随着兰州市经济的发展、城市化进程的加快和机动车保有量的增加，大气颗粒物污染已成为影响兰州市大气环境的首要污染物，也是大气污染治理的关键。大气气溶胶对气候、能见度和人体健康都有重要的影响，而且其影响与颗粒物谱分布有密切... 详细信息

随着兰州市经济的发展、城市化进程的加快和机动车保有量的增加，大气颗粒物污染已成为影响兰州市大气环境的首要污染物，也是大气污染治理的关键。大气气溶胶对气候、能见度和人体健康都有重要的影响，而且其影响与颗粒物谱分布有密切关系，然而目前对兰州市气溶胶颗粒物谱特征及其变化规律还不很清楚。为此，本研究采用APS‐3321 空气动力学粒径谱仪和TSI-8533 粉尘检测仪对兰州市2010 年8~10 月0.5~20μm 大气颗粒物谱分布和PM1、PM2.5、PM4 和PM10 质量浓度进行了高时间分辨率的实时监测。研究了夏秋季兰州市大气颗粒物的数浓度、体积浓度和质量浓度水平，并通过聚类分析结合气象观测数据对体积浓度谱特征及其影响因素进行了研究，以阐明兰州市夏秋季不同粒径段颗粒物浓度水平和粒谱特征及其成因，加深对兰州市大气颗粒物谱分布特征、变化规律及其影响因素的认识，为进一步研究半干旱地区气溶胶的来源、物理化学特征及其气候环境效应提供依据。结果表明，观测期间0.5~20μm 颗粒物总数浓度和体积浓度的小时平均值变化范围分别为4.1~627.4 个. cm‐3 和1.0~1646.8μm3 . cm‐3，平均值分别为108.1 ±92.2 个. cm‐3 和92.2±127.3μm3 . cm‐3，细粒子（0.5~2.5μm）分别占0.5~20μm 大气颗粒物数浓度和体积浓度的98.7％和37.5%。PM1、PM2.5 和PM10 的小时平均值变化范围分别为2.37~451.78μg . m‐3、 2.52~462.12μg . m‐3 和3.02~670.93μg . m‐3，平均值分别为85.30±62.13μg . m‐3、88.37±63.84μg . m‐3 和99.85 ±71.43μg . m‐3。观测期间数浓度谱呈单峰分布，峰值出现在0.54~0.58μm 之间;表面积浓度谱和体积浓度谱呈双峰型，表面积浓度谱主峰值位于0.63~0.67μm，次峰值位于3.79~4.07μm;体积浓度谱主峰值出现在 4.70~5.05μm，次峰值出现在0.67~0.72μm。兰州市夏秋季颗粒物体积浓度谱主要有7 类代表不同污染源和气象条件影响的分布型。受浮尘天气、局地扬尘影响的粒子体积谱分布在粗模态（4.70~5.05μm）有明显的峰值，而受交通源影响的粒子体积谱呈双峰型，峰值分别出现在积聚模态（0.63~0.72μm）和粗模态（3.79~4.07μm 或5.05~5.43μm），分别对应交通源直接燃烧排放和道路扬尘影响。气温、相对湿度和风速等气象要素都会对颗粒物体积谱分布产生影响。与颗粒物体积浓度显著相关的气象要素中，颗粒物体积浓度与气温呈负相关，与相对湿度呈正相关。

关键词：大气颗粒物聚类分析气象条件污染特征

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人工触发闪电中的M分量特征

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高原气象 2011年第2期30卷 508-517页

作者：赵阳郄秀书陈明理孔祥贞张广庶张彤张廷龙冯桂力中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测实验室北京100029 香港理工大学屋宇设备工程学系香港00852 山东省雷电防护技术中心山东济南250031

利用2005-2008年期间在山东开展的人工触发闪电试验中所观测到的通道底部电流、不同距离垂直电场及高速摄像光学资料,对人工触发闪电10次回击之后的33次M分量电流波形进行了分析。结果表明,典型的M分量电流波形具有较对称的结构特征,峰... 详细信息

利用2005-2008年期间在山东开展的人工触发闪电试验中所观测到的通道底部电流、不同距离垂直电场及高速摄像光学资料,对人工触发闪电10次回击之后的33次M分量电流波形进行了分析。结果表明,典型的M分量电流波形具有较对称的结构特征,峰值电流的几何平均值为743 A（标准偏差为0.55）;波形10%~90%上升时间的几何平均值为241μs（标准偏差为0.46）;M分量的半峰值宽度的几何平均值为318μs（标准偏差为0.36）;M分量持续时间的几何平均值为1.1 ms（标准偏差为0.24）。人工触发闪电的回击与其后发生的M分量相比,波形明显偏窄,M分量的幅值明显小于回击。对M分量参数之间的相关性分析表明,M分量的上升时间、半峰值宽度和持续时间3个参数之间具有很好的相关性,上升时间与半峰值宽度和持续时间的相关系数分别为0.84和0.73;持续时间和半峰值宽度的相关系数为0.7。M分量的峰值电流与半峰值宽度、上升时间和持续时间之间具有负相关性,相关系数分别为-0.47,-0.45和-0.37。

关键词：人工触发闪电回击连续电流 M分量电流参数

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近50年我国西北区外核拍频涡与强雨区的关系

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高原气象 2011年第2期30卷 371-375页

作者：郭俊琴汤懋苍李万源张凯郭维栋中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃兰州730020 西北区域气候中心甘肃兰州730020 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 南京大学大气科学学院江苏南京210094

根据强震成因的外核对流上升体顶托说,一个强震的震中下面是外核的一个对流上升脉冲点,从物理学的"拍频原理"可知,两个强震的中点也是一个外核脉冲点,将其称为"外核拍频(地热)涡"。仔细分析了近50年来出现在我国西... 详细信息

根据强震成因的外核对流上升体顶托说,一个强震的震中下面是外核的一个对流上升脉冲点,从物理学的"拍频原理"可知,两个强震的中点也是一个外核脉冲点,将其称为"外核拍频(地热)涡"。仔细分析了近50年来出现在我国西北区的外核拍频涡,发现它与降水距平百分率R′>100%的强雨区相配合,这为水灾的短期气候预测提供了科学依据。

关键词：外核对流上升体顶托说外核拍频涡强雨区水灾预测

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利用气象卫星遥感资料估算黄河源区净辐射通量的研究

利用气象卫星遥感资料估算黄河源区净辐射通量的研究

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第28届中国气象学会年会

作者：刘蓉文军张宇王少影田辉中国科学院寒区旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

本文以黄河源区为研究区域,利用我国静止气象卫星(FY-2D)及极轨气象卫星(FY-3A)资料,结合中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黄河源区气候与环境综合观测站地面观测资料,估算了黄河源区一天中不同时刻的净辐射通量空间分布。在晴天条件... 详细信息

本文以黄河源区为研究区域,利用我国静止气象卫星(FY-2D)及极轨气象卫星(FY-3A)资料,结合中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黄河源区气候与环境综合观测站地面观测资料,估算了黄河源区一天中不同时刻的净辐射通量空间分布。在晴天条件下,本文利用太阳常数、太阳天顶角、日地距离因子和海拔高度等资料,结合卫星遥感资料估算出的地表反照率,得出地表净短波辐射。利用卫星遥感估算地表比辐射率和地表温度资料,结合地面观测站的气象观测资料,得到大气向下的长波辐射和地面向上的长波辐射值。在阴天条件下,借助FY-2D云顶的反照率资料,根据太阳辐射在大气中的衰减过程,推求透过率系数,估算云覆盖条件下到达地面的太阳辐射,进而得出阴天条件下地表净短波辐射通量。并利用地面辐射通量观测资料对卫星遥感估算的净辐射通量进行验证,结果表明:二者平均相对差为16.6%,绝对误差为58.6W.m-2,相关系数0.88,并对产生误差的原因进行了分析和探讨。

关键词： FY-2D 遥感估算黄河源区净辐射通量

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近半个世纪中国北方沙尘暴的分布和变化趋势研究回顾

近半个世纪中国北方沙尘暴的分布和变化趋势研究回顾

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第28届中国气象学会年会

作者：李万元董治宝吕世华中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室

特别是近10多年来,中外科学家对近半个世纪中国北方沙尘暴的地理分布和时间变化趋势作了大量工作,为了在借鉴前人成果的基础上更进一步把握现在和将来中国北方沙尘暴的发生、发展规律,本文就相关成果进行了详细的回顾、分析和总结:首先... 详细信息

特别是近10多年来,中外科学家对近半个世纪中国北方沙尘暴的地理分布和时间变化趋势作了大量工作,为了在借鉴前人成果的基础上更进一步把握现在和将来中国北方沙尘暴的发生、发展规律,本文就相关成果进行了详细的回顾、分析和总结:首先在气候意义上进一步阐明了我国沙尘暴发生频数、沙尘源区、爆发路径、传输路径、沉降区域等的地理分布状况及其形成的地表、气候和大气环流成因;然后总结了半个世纪以来我国沙尘暴的年际和年代际变化特征及其区域性差异,并就荒漠化、气候变化及环流演变三方面给出其可能的形成原因;最后提出几点沙尘暴预测和防治的建议。

关键词：中国北方沙尘暴地理分布变化趋势地理、气候和环流成因

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利用气象卫星遥感资料估算黄河源区净辐射通量的研究

利用气象卫星遥感资料估算黄河源区净辐射通量的研究

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2011年第二十八届中国气象学会年会

作者：刘蓉文军张宇王少影田辉中国科学院寒区旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州 730000

本文以黄河源区为研究区域，利用我国静止气象卫星（FY-2D）及极轨气象卫星（FY-3A）资料，结合中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黄河源区气候与环境综合观测站地面观测资料，估算了黄河源区一天中不同时刻的净辐射通量空间分布。在... 详细信息

本文以黄河源区为研究区域，利用我国静止气象卫星（FY-2D）及极轨气象卫星（FY-3A）资料，结合中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黄河源区气候与环境综合观测站地面观测资料，估算了黄河源区一天中不同时刻的净辐射通量空间分布。在晴天条件下，本文利用太阳常数、太阳天顶角、日地距离因子和海拔高度等资料，结合卫星遥感资料估算出的地表反照率，得出地表净短波辐射。利用卫星遥感估算地表比辐射率和地表温度资料，结合地面观测站的气象观测资料，得到大气向下的长波辐射和地面向上的长波辐射值。在阴天条件下，借助FY-2D云顶的反照率资料，根据太阳辐射在大气中的衰减过程，推求透过率系数，估算云覆盖条件下到达地面的太阳辐射，进而得出阴天条件下地表净短波辐射通量。并利用地面辐射通量观测资料对卫星遥感估算的净辐射通量进行验证，结果表明：二者平均相对差为16.6％，绝对误差为58.6W.m-2，相关系数0.88，并对产生误差的原因进行了分析和探讨。

关键词：遥感估算黄河源区净辐射通量气象卫星

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植被覆盖度数据对WRF模拟兰州地区气象场的影响研究

植被覆盖度数据对WRF模拟兰州地区气象场的影响研究

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2011年第二十八届中国气象学会年会

作者：何建军余晔陈晋北刘娜赵素萍中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州 730000 中国科学院研究生院北京 100049 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州 730000

兰州地区地形复杂，植被分布空间差异明显，属干旱半干旱地区，植被对兰州地区局地气候和大气环境影响较大。植被覆盖度是陆面过程中重要的参数之一，对模式模拟结果有很大影响。已有很多研究工作是研究植被覆盖度对局地气候的影响，但... 详细信息

兰州地区地形复杂，植被分布空间差异明显，属干旱半干旱地区，植被对兰州地区局地气候和大气环境影响较大。植被覆盖度是陆面过程中重要的参数之一，对模式模拟结果有很大影响。已有很多研究工作是研究植被覆盖度对局地气候的影响，但利用数值模式研究植被覆盖度对陆面过程影响的研究还是比较少。本文利用WRF 模式耦合Noah LSM，边界层参数化方案选用YSU 方案，近地面参数化选用Monin-Obukhov 相似理论方案，模拟了兰州地区冬季气象场，并用观测资料对模拟结果进行了检验。模拟时段选2006 年1 月8 日08 时至2006 年1 月11 日08 时，该时段我国西北大部分地区天气晴好。WRF 模式默认的植被覆盖度数据来源于Gutman 利用像元二分模型在1985-1990 年5 年的NDVI 数据基础上建立的全球逐月植被覆盖图。模式模拟结果与观测资料对比，气温、相对湿度和风速的准确率分别为39.4％、47.5%和48.2%。与其他研究结果相比，本文模拟的兰州地区气象场的准确率偏低，平均绝对误差MAE 和均方根误差RMSE 偏高，这可能与兰州地区复杂的地形和模式的空间分辨率有关。利用2006 年MODIS 植被归一化指数(NDVI)使用像元二分模型计算得到的植被覆盖度替换模式默认的植被覆盖度，模拟研究了植被覆盖度数据对WRF 模拟结果的影响。结果表明：新的植被覆盖度数据使研究区域地表反照率减小，发射率增加，地表感热通量白天增加，夜间减小;使用新的植被覆盖度数据明显改进了WRF 对近地面温度的模拟，近地面风速的模拟也有所改进;植被覆盖度对地表蒸发有很大影响，冬季干旱半干旱地区植被覆盖度增加，使地表蒸发减小，近地面水汽含量减少;引入新的植被覆盖度数据后，WRF 模拟的边界层高度增大。

关键词：植被覆盖度感热通量潜热通量地表能量平衡

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近半个世纪中国北方沙尘暴的分布和变化趋势研究回顾

近半个世纪中国北方沙尘暴的分布和变化趋势研究回顾

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2011年第二十八届中国气象学会年会

作者：李万元董治宝吕世华中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000

特别是近10 多年来，中外科学家对近半个世纪中国北方沙尘暴的地理分布和时间变化趋势作了大量工作，为了在借鉴前人成果的基础上更进一步把握现在和将来中国北方沙尘暴的发生、发展规律，本文就相关成果进行了详细的回顾、分析和总结... 详细信息

特别是近10 多年来，中外科学家对近半个世纪中国北方沙尘暴的地理分布和时间变化趋势作了大量工作，为了在借鉴前人成果的基础上更进一步把握现在和将来中国北方沙尘暴的发生、发展规律，本文就相关成果进行了详细的回顾、分析和总结：首先在气候意义上进一步阐明了我国沙尘暴发生频数、沙尘源区、爆发路径、传输路径、沉降区域等的地理分布状况及其形成的地表、气候和大气环流成因;然后总结了半个世纪以来我国沙尘暴的年际和年代际变化特征及其区域性差异，并就荒漠化、气候变化及环流演变三方面给出其可能的形成原因;最后提出几点沙尘暴预测和防治的建议。

关键词：沙尘暴地理分布变化趋势环流成因区域性差异

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黑碳-硫酸盐混合气溶胶的辐射特性分析

黑碳-硫酸盐混合气溶胶的辐射特性分析

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2011年第二十八届中国气象学会年会

作者：郝丽杨文吴统文赵剑琦石广玉谭燕中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州 730000 陕西省气候中心西安 710015 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州 730000 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室北京 100081 中国科学院大气物理研究所北京 100029 四川省西昌市凉山州气象局四川西昌 615000

利用米散射理论、外混合模型、均匀球模型和分层球模型考察了黑碳和硫酸盐的混合气溶胶粒子在内外混合状态下的辐射特性，据此分析了混合方式、容积含量和粒径对辐射特性的影响。结果表明：单次散射反照率和吸收效率因子对黑碳含量和混... 详细信息

利用米散射理论、外混合模型、均匀球模型和分层球模型考察了黑碳和硫酸盐的混合气溶胶粒子在内外混合状态下的辐射特性，据此分析了混合方式、容积含量和粒径对辐射特性的影响。结果表明：单次散射反照率和吸收效率因子对黑碳含量和混合方式很敏感，非对称因子和散射效率因子对两者的变化较敏感，消光系数（消光效率因子）对两者的变化不敏感。均匀混合的吸收最大，壳－核模型次之，外混合的吸收最小。壳核模型中黑碳为核的分层球模型的吸收大于黑碳为壳的分层球模型。小粒子的辐射特性对粒径的变化很敏感，大粒子的辐射特性对粒径的变化不是很敏感。

关键词：黑碳-硫酸盐混合气溶胶内外混合模型辐射特性

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黑碳-硫酸盐混合气溶胶的辐射特性分析

黑碳-硫酸盐混合气溶胶的辐射特性分析

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第28届中国气象学会年会

作者：郝丽杨文吴统文赵剑琦石广玉谭燕中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室陕西省气候中心中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室中国科学院大气物理研究所四川省西昌市凉山州气象局

利用米散射理论、外混合模型、均匀球模型和分层球模型考察了黑碳和硫酸盐的混合气溶胶粒子在内外混合状态下的辐射特性,据此分析了混合方式、容积含量和粒径对辐射特性的影响。结果表明:单次散射反照率和吸收效率因子对黑碳含量和混合... 详细信息

利用米散射理论、外混合模型、均匀球模型和分层球模型考察了黑碳和硫酸盐的混合气溶胶粒子在内外混合状态下的辐射特性,据此分析了混合方式、容积含量和粒径对辐射特性的影响。结果表明:单次散射反照率和吸收效率因子对黑碳含量和混合方式很敏感,非对称因子和散射效率因子对两者的变化较敏感,消光系数（消光效率因子）对两者的变化不敏感。均匀混合的吸收最大,壳-核模型次之,外混合的吸收最小。壳核模型中黑碳为核的分层球模型的吸收大于黑碳为壳的分层球模型。小粒子的辐射特性对粒径的变化很敏感,大粒子的辐射特性对粒径的变化不是很敏感。

关键词：黑碳-硫酸盐混合气溶胶内外混合模型辐射特性

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