检索结果-内蒙古大学图书馆

生态环境学报 2023年第8期32卷 1440-1448页

作者：郑秋萍李菲赵芮蒋冬升王宏厦门市海峡气象开放重点实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福建福州350007 福建省气象科学研究所福建福州350007 福建省环境监测中心站福建福州350003

为理清福建省天气形势对PM_(2.5)与O_(3)演变的影响,识别二者的不同趋势与特点,揭示双高过程的气象场特征,利用2015-2021年PM_(2.5)与O_(3)连续观测资料,采用统计合成、天气学诊断等方法,探究PM_(2.5)与O_(3)变化趋势、污染状况及其与... 详细信息

为理清福建省天气形势对PM_(2.5)与O_(3)演变的影响,识别二者的不同趋势与特点,揭示双高过程的气象场特征,利用2015-2021年PM_(2.5)与O_(3)连续观测资料,采用统计合成、天气学诊断等方法,探究PM_(2.5)与O_(3)变化趋势、污染状况及其与主导天气形势的关系,阐明气象因素对PM_(2.5)与O_(3)(简称“PM_(2.5)-O_(3)”)双高过程的协同作用。结果表明:2015-2021年福建省PM_(2.5)质量浓度年均值呈明显下降趋势,超标天数从5.6 d(2015年)下降到0.3 d(2021年)。O_(3)日最大8 h平均(简写为O_(3)-8h)质量浓度的年均值呈先上升后略下降的趋势,2018年O_(3)超标天数为2016年的8倍以上。天气形势对PM_(2.5)与O_(3)的影响存在一致性特征,也存在差异性,2015-2021年PM_(2.5)质量浓度在不利天气形势下从34.9μg∙m^(-3)降至24.8μg∙m^(-3),在有利的天气形势下从25.2μg∙m^(-3)降至17.5μg∙m^(-3),且不利天气形势下与有利天气形势下的质量浓度差在缩小。O_(3)-8h质量浓度在有利的天气形势下呈现上升趋势,在中性-拉尼娜气候背景加不利天气形势下却呈略降趋势,可见近年来针对O_(3)的管控措施是有一定效果的。福建省PM_(2.5)-O_(3)双高现象白天发生频率远高于夜间,协同控制最需要关注的是光化学型PM_(2.5)-O_(3)双高现象(08:00-20:00的PM_(2.5)-O_(3)双高现象),主要天气形势有两种,即2-5月锋前暖区下的静稳天气以及7-9月台风外围影响下的静稳天气;沿海代表性城市莆田市非光化学型PM_(2.5)-O_(3)双高现象(21:00至翌日07:00的PM_(2.5)-O_(3)双高现象)占比14.1%,说明加强上游区域的联防联控也是PM_(2.5)-O_(3)协同控制的关键因素之一。研究显示,近年来PM_(2.5)和O_(3)-8h浓度演变与天气形势变化有密切关系。期望研究成果能为低污染排放区域PM_(2.5)与O_(3)协同控制、污染防控效果评估奠定基础。

关键词： PM_(2.5)-O_(3) 演变特征双高现象天气形势协同控制福建省

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双雷达风场反演拼图在登陆台风“莫兰蒂”(1614)强降水精细预报中的同化应用试验

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气象学报 2019年第4期77卷 617-644页

作者：王叶红赵玉春罗昌荣韩颂雨厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门361012 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 浙江省气象信息网络中心杭州310001

利用福建龙岩、漳州、泉州新一代多普勒天气雷达和厦门海沧双偏振雷达探测资料,采用动态地球坐标系下双雷达三维风场反演与拼图技术,基于天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting,WRF)及其资料同化系统,对登陆台风"... 详细信息

利用福建龙岩、漳州、泉州新一代多普勒天气雷达和厦门海沧双偏振雷达探测资料,采用动态地球坐标系下双雷达三维风场反演与拼图技术,基于天气研究和预报模式(Weather Research and Forecasting,WRF)及其资料同化系统,对登陆台风"莫兰蒂"(1614)引起的2016年9月14-15日福建强降水过程进行了双雷达风场反演拼图资料检验及其三维变分同化对强降水精细预报影响的数值试验,结果发现:(1)动态地球坐标系下双雷达反演风场能合理反映实际风场分布状况,其误差相对较小。相较厦门翔安风廓线雷达及厦门探空秒级测风数据,反演风风向(风速)平均绝对误差分别为7.8°(2.6 m/s)及3.4°(1.1 m/s);(2)反演风场水平方向稀疏化对同化及预报结果极为重要,过密的反演风场资料会给同化及预报结果带来负效果。文中采用18、6、2 km 3重嵌套,在3重嵌套区域均进行同化以及仅在2 km区域进行同化两种情况下,均表现为当反演风场资料水平分辨率提高到0.1°时,同化分析及预报的台风环流开始受到负影响;且当反演风场资料水平分辨率越高时,负效果越明显。敏感性试验结果显示,分辨率取0.2°时数值预报效果最好;(3)以美国国家环境预报中心全球预报系统(National Centers for Environmental Prediction/Global Forecast System,NCEP/GFS) 0.5°×0.5°分析场为初值,基于3个不同起报时刻(2016年9月14日14时、20时及15日02时)(北京时,下同)模拟的福建省境内台风内核雨带和螺旋雨带逐时演变、台风路径与强度、逐时降水TS评分和空间相关差异显著,其中14日14时起报试验效果最好;而14日20时起报试验效果最差,这与该试验初始台风大风轴风速明显偏大有关;(4)在上述3个不同起报时刻试验基础上,分别增加双雷达反演风场资料的三维变分同化后,福建境内地面风场和台风内核雨带、螺旋雨带逐时分布、逐时降水TS评分和空间相关、台风环流结构以及U、V风垂直廓线分布均有明显改善,最大正影响时效可达24 h;但仅对1-6 h时效内台风路径有改善。

关键词：双雷达风场反演同化台风强降水

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基于地基遥感资料的厦门市污染边界层特征分析

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环境科学学报 2020年第2期40卷 450-458页

作者：蒋永成张晗昀张伟张玲陈德花郑辉谢祖欣陈进生厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门市气象台厦门361012 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 福建省气象科学研究所福州350003 中国科学院城市环境研究所厦门361021

城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染... 详细信息

城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染累积的关系.结果表明:厦门地区颗粒物污染过程中,边界层内弱风层厚度较地面风速而言更能够代表边界层内扩散条件的变化,可以更好地表征和预测近地面污染的变化;在局地累积的污染过程中,边界层内存在较厚的弱风层,同时2 km以下的风场有明显的风向转变特征,导致边界层内不存在有效的传输和扩散,另外,污染时边界层垂直温差可以在一定程度上反映干季的垂直扩散条件,0~3 km温差与PM2.5浓度有着密切的联系;冷空气过程有将上游污染物向本地区输送的可能,城市边界层在东北大风的条件下伴随着显著的垂直下沉运动,有利于上空污染向下扩散.多源地基遥感数据联合分析能够进一步解释城市边界层内气象条件对于城市大气污染变化的影响,集合各设备的探测优势开展城市宜居和污染气象条件研究具有较高的科学性和可行性.

关键词：城市边界层风廓线雷达微波辐射计颗粒物污染海峡西岸

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海峡西岸强对流形成机理与监测预报技术及应用

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科技成果管理与研究 2023年第5期18卷 78-80页

作者：赵玉春王叶红郑辉黄亦鹏池艳珍潘佳文苏志重厦门市气象台/厦门市海峡气象开放重点实验室福建厦门361012

中小尺度强对流系统(含台风环流内强对流)引发的短时强降水、雷雨大风和冰等强对流天气是影响我国公共安全的最主要气象灾害。海峡西岸地处我国东南海岸,是我国受强对流天气影响最为显著的地区之一,做好中小尺度强对流系统(含台风环流... 详细信息

中小尺度强对流系统(含台风环流内强对流)引发的短时强降水、雷雨大风和冰等强对流天气是影响我国公共安全的最主要气象灾害。海峡西岸地处我国东南海岸,是我国受强对流天气影响最为显著的地区之一,做好中小尺度强对流系统(含台风环流内强对流)造成的短时强降水、雷雨大风和冰监测预警预报,对于海峡西岸气象防灾减灾工作至关重要,同时也是国家气象防灾减灾的重大需求。由于中小尺度强对流系统尺度小、突发性强、形成机制复杂,强对流天气的监测预警预报一直是国际公认的天气预报业务重点和难点,而海峡西岸由于所处地理位置则更具挑战性。

关键词：强对流天气气象防灾减灾中小尺度天气预报业务监测预报雷雨大风主要气象灾害强对流系统

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毫米波云雷达距离旁瓣回波质量控制及效果评估

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气象 2022年第6期48卷 760-772页

作者：曾正茂郑佳锋吕巧谊杨晖蔡艺友福建省气象信息中心福州350001 厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门362012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 平和县气象局福建漳州363700

根据福建省平和县布点的毫米波云雷达实际性能特点,且针对业务运行出现的距离旁瓣回波问题,提出了改进的质量控制方法;并利用福建平和站2018年9月至2020年8月的观测资料,定量评估质量控制效果对云-降水探测的具体影响。结果表明:提出的... 详细信息

根据福建省平和县布点的毫米波云雷达实际性能特点,且针对业务运行出现的距离旁瓣回波问题,提出了改进的质量控制方法;并利用福建平和站2018年9月至2020年8月的观测资料,定量评估质量控制效果对云-降水探测的具体影响。结果表明:提出的质量控制方法能较好改善雷达探测结果,距离旁瓣回波被有效滤除。距离旁瓣回波显著影响雷达对空中云雨回波的探测,影响最大集中在两个宽脉冲模式的盲区以上起始高度附近,即1.50~2.28 km和3.63~7.74 km,且距离旁瓣回波出现频次随高度上升而逐渐下降;距离旁瓣回波主要会干扰雷达对中低空弱云的探测,会导致云底被低估、云顶和云厚被高估,三个云参数的平均误差分别可达-0.53、0.74和0.73 km。

关键词：毫米波云雷达距离旁瓣回波质量控制评估

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2013年“苏力”台风西行登陆引发闽南大暴雨成因的模拟研究

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气候与环境研究 2017年第3期22卷 365-380页

作者：赵玉春王叶红海峡气象开放实验室厦门361012 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

利用中尺度数值模式对2013年7月13~14日"苏力"台风引发福建南部大暴雨的天气过程进行了数值模拟、诊断分析和敏感性试验。结果发现:台风环流内强的正差动涡度平流和强的低层暖平流叠置是台风对流暴雨形成的有利大尺度强迫环... 详细信息

利用中尺度数值模式对2013年7月13~14日"苏力"台风引发福建南部大暴雨的天气过程进行了数值模拟、诊断分析和敏感性试验。结果发现:台风环流内强的正差动涡度平流和强的低层暖平流叠置是台风对流暴雨形成的有利大尺度强迫环境。台风登陆后移动旋转过程中,其风场、假相当位温场(θse)、水汽场、对流有效位能(CAPE)、对流不稳定度的空间结构及其正相对涡度、辐合区随着台风旋转在不断发生变化,台风环流内高θse和高比湿气团的影响、带有CAPE气流的输入、低层气流汇合或风速辐合、对流不稳定以及局地地形强迫等共同作用是闽南大暴雨发生的主要原因,强降水区主要位于环境风垂直切变的下游和左侧。此西移经台湾北侧的台风个例中,台湾地形可能主要通过改变台风环流内降水及其非绝热加热分布,进而影响台风的结构和移动路径,最终影响台风暴雨的强度和落区。闽南局地地形在台风大暴雨的形成中起到了一定的增幅作用,海陆摩擦差异造成的风速辐合在台风移近到登陆阶段对台风北侧偏东气流内降水具有不可忽视的增幅作用。

关键词：台风暴雨地形数值模拟

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S波段-X波段雷达联合观测在厦门局地短时强降水过程中的应用分析

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气象与环境科学 2023年第4期46卷 85-94页

作者：张妤晴张伟郑辉荀爱萍李菲厦门市海峡气象开放重点实验室福建厦门361012 厦门市气象台福建厦门361012

利用S波段双偏振雷达(SPOL)、X波段相控阵雷达(XPAR)两种新一代天气雷达观测数据,采用多普勒雷达风场反演技术,对2021年5月18日厦门市局地短时强降水过程进行分析。结果表明:(1)此次过程发生在低空西南急流和冷空气交汇影响区域内,低层... 详细信息

利用S波段双偏振雷达(SPOL)、X波段相控阵雷达(XPAR)两种新一代天气雷达观测数据,采用多普勒雷达风场反演技术,对2021年5月18日厦门市局地短时强降水过程进行分析。结果表明:(1)此次过程发生在低空西南急流和冷空气交汇影响区域内,低层风速的脉动及列车效应是局地短时强降水发生发展的重要因素。(2)雷达对比分析显示,SPOL显示更杂乱,垂直结构分辨率低,存在低层盲区,但能较好地捕捉到强降水的云微物理特征,还清楚地显示了两个较强降水阶段的特征差异;XPAR则可以清晰显示回波单体生成发展的演变过程。利用XPAR雷达组网,可以有效地提高SPOL低层盲区观测能力。XPAR也同时出现了回波偏强、强回波后的衰减、速度图中大风区的表现欠佳及强回波高度较低、垂直结构中双偏振特征与回波特征对应度较差等问题。两个雷达对回波悬垂、弱回波区的ZDR柱及强回波中心低层ZDR跃增均有体现。(3)多雷达风场反演结果显示,强回波上游形成的明显辐合导致不断有新生单体形成并向下游移动,促进列车效应的加强。同时进一步证实,在较强的西南暖湿气流环境下,列车效应中沿回波传播方向的垂直运动会呈现出上升-下沉运动交替出现的传播性波动特征。

关键词： S波段双偏振雷达 X波段相控阵雷达局地短时强降水列车效应反演风场

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2017年2-3月厦门气溶胶激光雷达数据分析

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海峡科学 2017年第12期 75-80页

作者：林阿玲巫锡洪蒋永成陈赛黄亮海峡气象开放实验室厦门市气象台

利用2017年2月16日-3月15日厦门气溶胶激光雷达反演得出的颗粒物边界层(PBL)高度、消光系数、退偏振比等雷达产品,结合地面监测的风速和相对湿度、环境空气质量数据综合分析。结果表明,激光雷达在反演颗粒物边界层高度PBL时,对降水天气... 详细信息

利用2017年2月16日-3月15日厦门气溶胶激光雷达反演得出的颗粒物边界层(PBL)高度、消光系数、退偏振比等雷达产品,结合地面监测的风速和相对湿度、环境空气质量数据综合分析。结果表明,激光雷达在反演颗粒物边界层高度PBL时,对降水天气较为敏感,大雨滴和厚云层对脉冲光束的削弱作用较大,但在非降水期间能准确探测颗粒物的消光特性,能在污染期间对气溶胶的垂直特性分析中发挥重要作用;激光雷达反演的AOD值的变化能较好反映研究期间大气污染过程的变化;激光雷达能有效捕捉到城市上空气溶胶的沉降和抬升过程。

关键词：激光雷达气溶胶颗粒物边界层 AOD AQI

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双偏振雷达产品在福建强对流天气过程中的应用分析

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气象 2018年第12期44卷 1565-1574页

作者：冯晋勤张深寿吴陈锋江帆巫锡洪福建省龙岩市气象局龙岩364000 海峡气象开放实验室厦门361012 福建省厦门市气象局厦门361012

利用高空地面资料和厦门双偏振雷达资料对2016年12月21—22日福建东南部沿海出现的一次冰雹、短时强降水强对流天气过程进行分析。结果表明,21日午后的冰雹天气是在暖区内西南气流暖湿强迫背景下产生的,21日夜里的强降水天气则是斜压锋... 详细信息

利用高空地面资料和厦门双偏振雷达资料对2016年12月21—22日福建东南部沿海出现的一次冰雹、短时强降水强对流天气过程进行分析。结果表明,21日午后的冰雹天气是在暖区内西南气流暖湿强迫背景下产生的,21日夜里的强降水天气则是斜压锋生类强对流天气。利用双偏振雷达产品可分析出冰雹的相态演变:明显的冰雹特征(Z_(DR)≤0、回波强度≥55 dBz)首先出现在0℃层附近,后向上向下发展,高层出现三体散射现象,但由于干湿球0℃层高度相当,融化层厚度厚,午后地面温度超过20℃,冰雹在下降过程中Z_(DR)、K_(DP)由负值转正值,表明冰雹逐渐融化成大雨滴或外包水膜的冰雹;三体散射回波强度15～20 dBz区域,对应的Z_(DR)出现由负极值到正极值的突变区,CC<0. 7,呈现非气象回波的特征。短时强降水对应Z_(DR)、K_(DP)随反射率因子的增大而增大,CC>0. 97,说明强降雨是由大量粒子较大的雨滴造成的。

关键词：双偏振雷达冰雹短时强降水西南暖区斜压锋生相态演变

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闽南地区大冰雹超级单体演变的双偏振特征分析

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气象 2020年第12期46卷 1608-1620页

作者：潘佳文魏鸣郭丽君阮悦罗昌荣巫凌寒厦门市气象局海峡气象开放实验室厦门361012 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国气象科学研究院云雾物理环境重点实验室北京100081 福建省气象台福州350001

通过研究大冰雹超级单体风暴的偏振特征、动力及云物理结构的演变,可了解大冰雹形成的物理过程,并获得与大冰雹形成、生长相关的相关征兆偏振特征,进而提升对大冰雹超级单体的预警能力。利用厦门S波段双偏振雷达资料,结合双雷达风场反... 详细信息

通过研究大冰雹超级单体风暴的偏振特征、动力及云物理结构的演变,可了解大冰雹形成的物理过程,并获得与大冰雹形成、生长相关的相关征兆偏振特征,进而提升对大冰雹超级单体的预警能力。利用厦门S波段双偏振雷达资料,结合双雷达风场反演和粒子相态识别算法对2019年4月22日发生在闽南地区一次导致大冰雹的超级单体进行了分析。研究表明:差分反射率因子(Z dr)大值区位于三体散射(TBSS)的起始位置及反射率因子(Z h)强中心的远端。同时,TBSS中的相关系数(CC)较低,TBSS的偏振特征有助于识别高空中的大冰雹。大冰雹区表现出高Z h和低Z dr的偏振特点,随着大冰雹降落融化,其表面存在外包水膜现象使得大冰雹周围的Z dr增大,CC减小。在超级单体低层的Z h强中心内存在一个差分相位常数(K dp)增大的区域,被称为K dp足。K dp对大冰雹较不敏感,是冰雹融化的较好指标。因此,K dp足可用于指示由冰雹融化导致的下沉气流区。在水平风场上存在明显的双涡旋结构。双涡旋结构有助于超级单体的发展及大冰雹的循环增长。在中气旋的东北侧,存在一个中等强度Z h、低Z dr、高CC的区域,被称为霰带。粒子相态识别算法显示霰带中主要的水凝物为霰。由于靠近中气旋,部分霰作为雹胚被卷入上升气流中。基于上述分析给出大冰雹超级单体的偏振特征和三维风场结构示意图。

关键词：双偏振雷达大冰雹超级单体双多普勒雷达风场反演粒子相态分类

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