基于前期逐小时黑体温度(Temperature of Black Body, TBB)资料对16个暖季高原中尺度对流系统(Mesoscale Convective System, MCS)的统计结果,文章首先利用客观标准选取了同类的11个长生命史高原东移MCS个例,然后,利用这些MCS个例的合...
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基于前期逐小时黑体温度(Temperature of Black Body, TBB)资料对16个暖季高原中尺度对流系统(Mesoscale Convective System, MCS)的统计结果,文章首先利用客观标准选取了同类的11个长生命史高原东移MCS个例,然后,利用这些MCS个例的合成来驱动中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)进行半理想的数值模拟(即基于实际个例的理想模拟)与敏感性试验,结合分析与动力诊断,从共性上研究了一类长生命史高原东移MCS的演变特征及内在机理.主要结论如下:(1)在对流层高层,此类高原MCS的生成区位于高空急流以南的辐散区,在对流层中层,其生成区主要位于高原东部西风带短波槽槽区附近的暖平流中,在对流层低层,它的生成区表现为对流不稳定层结.高原MCS的生成伴随着其气旋式涡度的快速增长,辐合项以及倾斜项是对流层中低层正涡度的主要制造项,对流活动所导致的向上的正涡度输送是高原MCS快速向上伸展的主要原因.(2)高原MCS的东移过程经历了与高原东部准静止维持高原涡的耦合与解耦过程.在两者耦合期,高原MCS有利于高原涡维持较强的辐合与上升运动,这有助于涡旋的持续;随着高原MCS移出高原,其与高原涡解耦,受此影响,高原涡的上升运动显著减弱,向上的正涡度输送大大减弱,这与负的倾斜项一起,共同导致了高原涡的消亡.(3)高原MCS移出高原后,由于高原地表直接作用在MCS底部的强感热加热消失, MCS首先减弱;随后,在高原东部短波槽的影响下,高原MCS再次迅速发展.对流层中低层辐合项的涡度制造以及对流活动对涡度的向上输送是高原MCS再次发展的主导因子.(4)降水凝结潜热释放是长生命史高原东移MCS生成和发展的必要条件,高原MCS一方面可以通过直接产生降水对高原东部以及部分下游地区产生影响;另一方面,它还可以通过对高原及其周边地区大尺度环境场的调节来对更大范围下游地区的降水进行间接的影响.
基于WRF/Chem(Weather Research Forecasting/Chemistry)模式对2015年11月25日至12月2日我国北方一次大范围PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)重污染过程进行了模拟。与观测资料对比表明,模式能够较好地模拟...
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基于WRF/Chem(Weather Research Forecasting/Chemistry)模式对2015年11月25日至12月2日我国北方一次大范围PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物,即细颗粒物)重污染过程进行了模拟。与观测资料对比表明,模式能够较好地模拟出PM2.5浓度及气象因素的变化趋势,结果适用于此次污染事件的机理分析。动力、热力条件及化学转化等因素对此次强污染事件形成的机理分析表明,动力因子主要通过表面风和垂直风切变的减弱对此次污染事件造成影响,边界层逆温等热力因子促进了大气稳定性的增强,不利于污染物扩散。依据PM2.5组成成分变化分析可知,硝酸盐、硫酸盐和有机碳在此次事件中含量增加,说明机动车汽车尾气和燃煤排放所致的二次气溶胶生成对PM2.5污染加剧起重要贡献。多元线性回归分析和多因子相对贡献率量化解析结果表明,热力因子在此次污染过程中起主要作用,方差贡献率为52%,动力因子次之,方差贡献率为34%,而化学转化方差贡献率约为14%,说明气象条件,尤其是热力条件是引起此次污染事件的主要原因。
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