检索结果-内蒙古大学图书馆

气象科学 2019年第5期39卷 569-577页

作者：赵雪婷朱彬潘晨南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT城乡)。研究发现,中国中东部ΔT城乡昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部... 详细信息

本文利用中国中东部424个气象站常规观测资料与再分析气象资料,研究了1981—2014年中国中东部地区(京津冀、黄淮和长三角)不同气候背景下城市和乡村的气温差异(ΔT城乡)。研究发现,中国中东部ΔT城乡昼夜基本皆为正,北部的京津冀和南部的长三角地区ΔT城乡存在显著昼夜差异:白天长三角地区ΔT城乡大于京津冀地区;夜间则反之,京津冀地区ΔT城乡大于长三角地区;黄淮地区昼夜ΔT城乡特征介于前两个区域之间。分析发现,各地区昼夜ΔT城乡与城市和乡村的地表温差(ΔT d城乡)有很好的相关关系。城市规模不是造成南北方昼夜ΔT城乡差异的原因。结合大气热源(汇)Q 1和水汽汇Q 2等要素进一步分析其物理机制发现,大气热源(汇)Q 1是表征南北方ΔT城乡昼夜差异的较好物理指标:(1)白天,南方乡村和城市比北方乡村和城市Q 1皆较大,但南北方城市下垫面类型类似导致其Q 2基本相同,而南方乡村地表蒸散发强烈、地表大气升温较慢,使得南方地区ΔT城乡大于北方地区ΔT城乡;(2)夜间,北方乡村地区Q 1负值绝对值高于南方乡村、也高于北方城市,即北方乡村感热降温显著强于南方乡村和北方城市,而南北方城市Q 1值基本相同,使得北方地区ΔT城乡大于南方地区ΔT城乡。本文研究结果表明,高温湿润地区白天城乡温差更大,而低温干燥地区夜间城乡温差更大。

关键词：城乡温差大气热源(汇) 水汽汇物理机制中国中东部

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气溶胶作为冰核对雷暴云微物理过程和电荷结构的影响

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电瓷避雷器 2019年第4期 1-9页

作者：仇梦扬谭涌波师正杜赛林辉周洁晨南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室

为了探讨冰核对微物理过程和电荷结构的影响,在已有的二维积云模式中耦合一个气溶胶作为冰核的参数化方案。模拟结果表明:冰核对核化过程有显著影响。除此之外,冰晶直径、比质量以及垂直分布的变化,使得雷暴云起电过程发生巨大变化。根... 详细信息

为了探讨冰核对微物理过程和电荷结构的影响,在已有的二维积云模式中耦合一个气溶胶作为冰核的参数化方案。模拟结果表明:冰核对核化过程有显著影响。除此之外,冰晶直径、比质量以及垂直分布的变化,使得雷暴云起电过程发生巨大变化。根据新的参数化方案可以得知,冰晶直径的增大是使得起电过程增加的主要原因。只有同质冻结起作用时,雷暴云发展的成熟阶段呈现偶极性电荷结构,当采用有异质核化参加的核化方案时,会在主负电荷区下方出现一个次正电荷区,呈现三极性电荷机构。由于处在反转温度下的冰晶较为丰富,所以会出现电荷极性反转现象。

关键词：气溶胶微物理电荷分离电荷结构

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地面湿度对雷暴云电过程的影响

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科学技术与工程 2019年第25期19卷 38-47页

作者：李春笋谭涌波师正王艺儒南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室

分析了南京地区2002~2011年(共10年)闪电和地面相对湿度的卫星观测资料,分析表明:闪电密度与相对湿度呈正相关。为了进一步研究相对湿度对雷暴云起电和放电的影响,采用二维雷暴云起、放电数值模式进行敏感性试验。结果表明:随着相对湿... 详细信息

分析了南京地区2002~2011年(共10年)闪电和地面相对湿度的卫星观测资料,分析表明:闪电密度与相对湿度呈正相关。为了进一步研究相对湿度对雷暴云起电和放电的影响,采用二维雷暴云起、放电数值模式进行敏感性试验。结果表明:随着相对湿度的增大,云滴数目增多,上升风速增强;当相对湿度增加时,较大的上升气流和云水含量有助于产生更大尺寸的冰晶和霰粒子;较大的云滴、霰和冰晶通过非感应起电和感应起电机制促进电荷分离;当相对湿度从60%增加到90%时,总闪数增加,并且只有当相对湿度高达90%时,才能产生地闪。整体而言,相对湿度越大,对流活动更快更强,促进了雷暴云初始起电和放电。

关键词：相对湿度起电率电荷结构闪电放电

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闪电产生氮氧化物对青藏高原臭氧低谷形成的影响

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大气科学 2019年第2期43卷 266-276页

作者：郭凤霞穆奕君李扬王曼霏黄兆楚曾凡辉廉纯皓南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 广西壮族自治区环境保护科学研究院南宁530022

为了进一步了解青藏高原闪电的产生氮氧化物(LNO_x)经由光化学反应对O_3浓度变化及夏季O_3低谷形成的可能影响,本文利用2005～2013年由OMI卫星得到的对流层NO_2垂直浓度柱(NO_2 VCD)、O_3总浓度柱(TOC)和O_3廓线以及星载光学瞬变探测器... 详细信息

为了进一步了解青藏高原闪电的产生氮氧化物(LNO_x)经由光化学反应对O_3浓度变化及夏季O_3低谷形成的可能影响,本文利用2005～2013年由OMI卫星得到的对流层NO_2垂直浓度柱(NO_2 VCD)、O_3总浓度柱(TOC)和O_3廓线以及星载光学瞬变探测器OTD和闪电成像仪LIS获取的总闪电数资料,对青藏高原和同纬度长江中下游地区的TOC和NO_2 VCD月均值时空分布特征、闪电与NO_(2 )VCD的相关性和O_3的垂直分布特征及其与LNO_x的关系进行了对比分析。结果表明,青藏高原的O_3低谷主要出现在夏季和秋季,其TOC值比同纬度长江中下游地区低约10～15 DU(Dobson unit)。青藏高原NO_2VCD总体较小,表现为夏高冬低的分布特征。青藏高原夏季O_3浓度受南亚高压的影响总体呈减小趋势,但因强雷暴天气导致对流层中上部LNO_x浓度升高,并随强上升气流向对流层顶输送,同时通过光化学反应使O_3浓度增加,缩小了青藏高原和同纬度地区的O_3浓度差,减缓了O_3总浓度的下降,抑制了夏季O_3低谷的进一步深化。

关键词： O3 NO2 青藏高原

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成都冬季PM_(2.5)化学组分污染特征及来源解析

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环境科学 2019年第1期40卷 76-85页

作者：吴明吴丹夏俊荣赵天良杨清健南京信息工程大学大气物理学院气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室南京210044

2017年1月1~20日在成都地区分昼夜对PM_(2.5)进行连续膜样品采集,并在实验室测定了其主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)的质量浓度.观测期间,PM_(2.5)的平均质量浓度为(127.1±59.9)μg·m^(-3);总水溶性离子的质量浓度为(56.... 详细信息

2017年1月1~20日在成都地区分昼夜对PM_(2.5)进行连续膜样品采集,并在实验室测定了其主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)的质量浓度.观测期间,PM_(2.5)的平均质量浓度为(127.1±59.9)μg·m^(-3);总水溶性离子的质量浓度为(56.5±25.7)μg·m^(-3),其中SO2-4、NO-3和NH+4是最主要的离子,质量浓度分别为(13.6±5.5)、(21.4±12.0)和(13.3±5.7)μg·m^(-3),一共占到了水溶性离子的85.6%;有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为34.0μg·m^(-3)和6.1μg·m^(-3),分别占PM_(2.5)质量浓度的26.8%和4.8%.昼夜污染对比显示,PM_(2.5)白天和夜晚质量浓度分别为(120.4±56.4)μg·m^(-3)和(133.8±64.0)μg·m^(-3),夜间污染更为严重.SO2-4、NO-3和NH+4白天浓度高于夜间,这与白天光照促进了二次离子的形成有关;而Cl-、K+、OC和EC浓度夜间明显升高,可能是受夜间煤和生物质燃烧排放增加的影响.通过对近年来成都冬季PM_(2.5)化学组分的研究进行文献总结和比较后发现,SO2-4浓度显著降低,从2010年的50.6μg·m^(-3)降低到2017年的13.6μg·m^(-3);而NO-3浓度变化不大,维持在20μg·m^(-3)左右.PM_(2.5)中离子酸碱平衡分析表明,成都冬季PM_(2.5)由于NH+4的相对过剩而呈现出碱性,与以往呈偏酸性结果存在差异.对成都冬季NO-3/SO2-4的比值进行计算,NO-3/SO2-4平均值为1.57,表明移动源对PM_(2.5)污染影响更大.OC与EC的相关性表明,白天和夜间OC与EC的相关系数分别为0.82和0.90(P<0.01),OC与EC来源具有一致性.SOC估算结果显示,白天和夜间SOC浓度分别为8.5μg·m^(-3)和11.9μg·m^(-3),占到OC的28.1%和31.8%.K+/EC平均值为0.31,并且K+与OC之间相关系数为0.87(P<0.01),说明生物质燃烧对成都冬季碳质气溶胶有一定影响.主成分分析表明,成都冬季PM_(2.5)主要来源于燃烧源(燃煤、生物质燃烧等)、二次无机污染源以及土壤和扬尘源,其贡献率分别为32.8%、34.5%和21.5%.

关键词：成都细颗粒物水溶性离子 OC/EC 昼夜差异源解析

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气象资料同化对PM_(2.5)预报影响的模拟分析

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中国环境科学 2019年第2期39卷 523-532页

作者：胡译文臧增亮马晓燕梁延飞赵定池尤伟南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室国防科技大学气象海洋学院中国人民解放军32145部队中国人民解放军75839部队

基于GSI(网格点统计插值)同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4～5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM_(2.5)模拟效果的影响.结... 详细信息

基于GSI(网格点统计插值)同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4～5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM_(2.5)模拟效果的影响.结果表明,WRF-Chem模式能较为准确地预报出北京-石家庄-邯郸的污染带分布和演变,低层风场辐合是污染带形成的主要气象因素;无同化的控制试验由于地层风场辐合较强,高估了污染带上的PM_(2.5)浓度,同化试验减小了低层的风场辐合,同时增高了地面温度并抬升了边界层高度,从而降低了污染带上PM_(2.5)的浓度;预报检验分析表明,同化试验的预报效果整体好于控制试验,0～36h的平均BIAS(标准偏差)和RMSE(均方根误差)分别降低了7.55和5.42μg/m^3,MFB(平均相对偏差)和MFE(平均相对误差)分别降低了28.8%和9.4%,同化试验在预报的第10～30h时段上的改善效果最为显著.

关键词：资料同化 GSI PM2.5 WRF-Chem

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中国内陆高原雷暴云底部正电荷区的形成机制

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科学技术与工程 2019年第2期19卷 25-33页

作者：曾凡辉郭凤霞廉纯皓甘明骏黎奇刘泽南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

为了进一步了解中国内陆高原雷暴的特殊性,基于以往高原雷暴存在范围深厚的底部正电荷区的观测及模拟事实,利用三维完全可压缩非静力(WRF)模式对2017年6月20日一次内陆高原雷暴过程进行模拟,分析高原雷暴成熟阶段的底部正电荷结构特征;... 详细信息

为了进一步了解中国内陆高原雷暴的特殊性,基于以往高原雷暴存在范围深厚的底部正电荷区的观测及模拟事实,利用三维完全可压缩非静力(WRF)模式对2017年6月20日一次内陆高原雷暴过程进行模拟,分析高原雷暴成熟阶段的底部正电荷结构特征;并从微物理和动力角度对其形成机制进行讨论。模拟结果表明,内陆高原地区雷暴云成熟阶段主要呈倾斜的三级性电荷结构;其中底部正电荷区的范围和电荷密度均较大。底部正电荷区主要是由霰和冰雹等固态大粒子与冰晶、雪晶等固态小粒子非感应碰撞起电携带的正电荷以及霰粒子与云滴之间的感应碰撞起电携带正电荷组成;此外霰粒子与雹粒子降落过程中融化成携带正电荷的雨滴也对深厚的底部正电荷区存在一定的作用。

关键词：内陆高原雷暴三维完全可压缩非静力模式电荷结构

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贵州省2015~2019年空气质量及大气污染物时空分布特征研究

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高原山地气象研究 2020年第2期40卷 63-69页

作者：曹蔚郑小波赵天良汪卫平王玥彤贵州省气候中心贵阳550002 贵州省山地环境气候研究所贵阳550002 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

利用2015~2019年贵州省9个城市的空气质量指数(AQI)和6种大气污染物逐日监测资料及同期气象要素观测资料,分析了贵州省各市年、季大气污染的分布特征,以及各市首要污染物出现频率的季节特征,探讨了6种大气污染物与气象要素之间的相关关... 详细信息

利用2015~2019年贵州省9个城市的空气质量指数(AQI)和6种大气污染物逐日监测资料及同期气象要素观测资料,分析了贵州省各市年、季大气污染的分布特征,以及各市首要污染物出现频率的季节特征,探讨了6种大气污染物与气象要素之间的相关关系。结果表明:(1)贵州省总体空气质量较好,2015~2019年全省空气质量优良天数占全年90%以上,2018年空气质量为5年中最优;(2)AQI的空间分布呈现"北高南低"的分布特征,高值区在遵义、水城和铜仁,兴义空气质量最好;(3)6种大气污染物与平均气温、相对湿度、日平均气温、日降水量、相对湿度、平均风速呈高度显著相关;(4)贵州省的污染日主要集中出现在冬季,首要污染物主要是颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10)),夏季出现污染日的情况最少,首要污染物主要是O3。

关键词： AQI 时空分布气象要素相关分析首要污染物贵州省

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石家庄地区气溶胶和CCN垂直廓线的飞机观测分析

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大气科学学报 2019年第4期42卷 521-530页

作者：沙桐马晓燕银燕李军霞南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 山西省气象局人工影响天气办公室山西太原030032

利用2010年春夏之交石家庄地区11架次的气溶胶和云凝结核(CCN)飞机同步观测资料,对比分析该地区云天和晴天气溶胶粒子的垂直廓线、不同高度气溶胶数谱特征,以及CCN的垂直分布、活化特性等。结果表明:云天气溶胶数浓度均值为1553.28cm^-3... 详细信息

利用2010年春夏之交石家庄地区11架次的气溶胶和云凝结核(CCN)飞机同步观测资料,对比分析该地区云天和晴天气溶胶粒子的垂直廓线、不同高度气溶胶数谱特征,以及CCN的垂直分布、活化特性等。结果表明:云天气溶胶数浓度均值为1553.28cm^-3,有效直径均值为0.52μm,比晴天数浓度(883.82cm^-3)大76%,有效直径(0.37μm)大41%。云天气溶胶数浓度呈指数型递减分布,有效半径在2500m以下随高度变化不明显,2500m以上随高度逐渐增大。晴天气溶胶数浓度在800~1500m内有累积,有效半径随高度没有明显的变化趋势。不同高度上气溶胶谱型基本一致,云天和晴天在气溶胶小尺度端(<0.3μm)谱分布是连续的,在0.3μm处数谱均明显下降。云天和晴天CCN数浓度均随高度增大而减小,且各个高度层上云天CCN数浓度均大于晴天。云天CCN活化比率随高度变化不明显,晴天CCN活化比率随高度增大。气溶胶粒子尺度与CCN活化比率之间呈线性正相关。

关键词：石家庄地区飞机观测气溶胶云凝结核垂直廓线

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街道峡谷对近地层风场影响的观测和模拟分析

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环境科学学报 2019年第12期39卷 4187-4195页

作者：张凯赵天良曹乐胡小明郑小波杨清健于超南京信息工程大学大气物理学院气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210000 俄克拉荷马大学气象学院俄克拉荷马州诺曼73072 贵州省山地环境气候研究所贵阳550000

城市街道峡谷结构对近地面边界层的风场环流等气象要素具有重要影响,可导致城市局地空气污染分布发生变化.随着城市化发展及城市空气质量变化,街道峡谷的城市空气污染影响日益突出,分析街道峡谷内部风场成为认识和治理我国城市空气污染... 详细信息

城市街道峡谷结构对近地面边界层的风场环流等气象要素具有重要影响,可导致城市局地空气污染分布发生变化.随着城市化发展及城市空气质量变化,街道峡谷的城市空气污染影响日益突出,分析街道峡谷内部风场成为认识和治理我国城市空气污染的一条重要途径.鉴于目前我国鲜有城市街道尺度大气边界层精细气象观测研究,本文分析了美国俄克拉荷马大学的街道峡谷精细气象观测数据及其FLUENT模拟.结果表明:街道峡谷内风场结构变化依赖大气背景风向,当背景风向平行于街道峡谷走向时,街谷两岸风速几乎没有差异,而在背景风向垂直于街道峡谷走向时,由于高空风进入街谷形成的涡旋气流对街道峡谷风场有补充作用,峡谷两侧中层高度风场差异变大,风速差值大约为0.5 m·s^-1,且街道峡谷两岸风速差异得到了FLUENT模式的验证,但模式对迎风岸的风速模拟存在高估,模拟的中层高度处两岸风速差值为1.6 m·s^-1.观测资料分析揭示大气边界层稳定度条件对街道峡谷内风场分布也有很大影响,中性稳定条件下街道峡谷两岸近地层风速差异最大,输送进入峡谷空间的风速增量比原峡谷内风速大约高1倍,其它稳定度条件下街谷两岸风速差异被削弱.

关键词：街道峡谷近地层风场 FLUENT 大气边界层稳定度

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