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一类华南锋前暖区暴雨β中尺度系统环境特征的分析研究 被引量：118
1
作者 夏茹娣 赵思雄 孙建华 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第5期988-1008,共21页
对2005年6月一次引发珠江(西江)流域致洪暴雨的环流特征和影响系统,尤其是β中尺度系统的环境场进行了研究。这次暴雨具有明显的多尺度特征,涉及到季风的活动、边界层的影响、地形的动力作用等。得到如下结果:(1)南海季风爆发推迟而后... 对2005年6月一次引发珠江(西江)流域致洪暴雨的环流特征和影响系统,尤其是β中尺度系统的环境场进行了研究。这次暴雨具有明显的多尺度特征,涉及到季风的活动、边界层的影响、地形的动力作用等。得到如下结果:(1)南海季风爆发推迟而后持续影响华南,西风带急流以及副热带高压位置均明显偏南,且副高脊线稳定维持在18°N左右,为6月中下旬暴雨在华南地区持续发生提供了稳定的大尺度环流条件。(2)这是一类华南前汛期锋前暖区暴雨。在该时段,华南地区始终维持一条近于东西向的准静止锋,这在卫星云图上清晰可见。锋生函数的计算结果表明,弱冷空气的作用明显。经向剖面分析揭示出:锋前有明显的上升运动区存在,非常有利于中尺度对流的发生发展。北方的弱冷空气与副高西北的暖湿气流之间存在明显的中低纬度系统的相互作用。(3)低空偏南气流的风速辐合场,在925 hPa层上最明显。表明在这次华南暴雨过程中行星边界层有很重要的作用。不但从中南半岛和南中国海输送了大量水汽至暴雨区,而且其前方的风速强辐合区,对于对流的启动很有帮助。就启动机制而言,该风速辐合区可能与1998年华南暴雨的风向辐合区有一些差异。(4)南岭山脉的喇叭口地形,对偏南暖湿气流有明显的辐合抬升作用,使垂直运动进一步增强,有利于暴雨的发生。华南(尤其是西江流域)的特殊地形是持续性暴雨产生的重要条件之一。(5)中尺度对流雨团是这次致洪暴雨的直接影响系统。至少有4个β中尺度雨团(A、B、C、D)在西江流域发生发展。上述雨团A和雨团D分别出现于桂林和梧州等测站附近。该研究集中对中尺度雨团A、D的环境特征作了分析。低空风速辐合中心反复向暴雨区“冲击”,暴雨区对流有效位能一次次积累、释放,而又重建。在这种环境下,中尺度对流系统与 展开更多
关键词 华南致洪暴雨 季风环流 中尺度地形 行星边界层 中尺度对流系统
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1998年青藏高原东侧边界层风场与长江暴雨洪水的关系 被引量：32
2
作者 李跃清 《大气科学》 CSCD 北大核心 2000年第5期641-648,共8页
应用１９９８年６～８月四川省和重庆市探空资料，分析了青藏高原东侧大气边界层风场演变与长江上游暴雨和长江洪水的关系。结果表明：１９９８年夏季长江上游的暴雨天气与高原东侧成都边界层风场变化密切相关，当成都边界层为东北风时... 应用１９９８年６～８月四川省和重庆市探空资料，分析了青藏高原东侧大气边界层风场演变与长江上游暴雨和长江洪水的关系。结果表明：１９９８年夏季长江上游的暴雨天气与高原东侧成都边界层风场变化密切相关，当成都边界层为东北风时，高原东侧边界层维持气旋式偏东流场，长江上游未来产生暴雨等强对流天气当为西南风等其他风向时，高原东侧边界层维持反气旋式偏南流场，未来是无降水天气；高原东侧边界层的动力激发作用是 １９９８年长江上游暴雨产生的重要机制。并且，再次证明了西邻青藏高原的成都是长江上游天气变化关键点的观点。 展开更多
关键词 青藏高原 边界层 风场 长江流域 暴雨洪水
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测量大气边界层高度的激光雷达数据反演方法研究 被引量：26
3
作者 王琳 谢晨波 +2 位作者 韩永 刘东 魏合理 《大气与环境光学学报》 CAS 2012年第4期241-247,共7页
大气边界层与人类关系最为密切,它的高度分布直接反映了近地面的大气状况。而今激光雷达已成为探测大气边界层时空演变特征的最有效手段,但如何从大量的测量数据中精确提取大气边界层高度则成为限制其应用的主要问题。介绍了四种常用的... 大气边界层与人类关系最为密切,它的高度分布直接反映了近地面的大气状况。而今激光雷达已成为探测大气边界层时空演变特征的最有效手段,但如何从大量的测量数据中精确提取大气边界层高度则成为限制其应用的主要问题。介绍了四种常用的大气边界层高度提取方法,即梯度法、标准偏差法、曲线拟合法和小波协方差变换法,并结合自行研制的偏振拉曼-米散射激光雷达的实测数据,分别对四种方法的提取结果进行分析。结果表明:四种方法各有优缺点,梯度法、标准偏差法和小波协方差变换法比较相近,准确性高但不稳定;而曲线拟合法的稳定性好,但提取结果相对折中。总体而言,曲线拟合法更适用于大量数据的批处理运算。 展开更多
关键词 激光雷达 大气边界层 梯度法 标准偏差法 曲线拟合法 小波协方差变换法
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边界层过程对“98·7”长江流域暴雨预报影响的数值试验研究 被引量：22
4
作者 董佩明 赵思雄 《气候与环境研究》 CSCD 2003年第2期230-240,共11页
通过ETA模式对“98·7”长江流域暴雨过程的数值试验研究 ,讨论了行星边界层过程对暴雨数值预报的影响 ,结果表明边界层过程在这次暴雨预报中有重要作用。具体结论为 :( 1 )降水大范围落区是受大尺度流场所决定的 ,但边界层过程对... 通过ETA模式对“98·7”长江流域暴雨过程的数值试验研究 ,讨论了行星边界层过程对暴雨数值预报的影响 ,结果表明边界层过程在这次暴雨预报中有重要作用。具体结论为 :( 1 )降水大范围落区是受大尺度流场所决定的 ,但边界层过程对暴雨预报具有重要的作用 ;( 2 )不考虑边界层过程会影响对天气系统的正确预报 ,包括影响大气低层的运动场、水汽及大气不稳定度 ,从而影响暴雨的预报 ;( 3)从时间层次上看 ,由于地表通量有着显著的日变化 ,边界层过程的作用不仅与暴雨本身发生发展及消亡的阶段有关 ,也与各阶段的时间 (白天或夜间 )有联系 ;( 4 )在空间范围内 ,边界层过程对大气的影响是通过大气流场重新分布来影响降水的环境条件 ,故地表通量分布和低层流场的相互配置作用十分重要。长江南北的情况有所不同 ,长江流域南侧区是地表通量的大值区 ,也是长江流域雨区水汽和不稳定能量的源区 。 展开更多
关键词 长江流域 暴雨预报 边界层过程 数值试验 1998年 日变化 天气过程分析
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一次华南暴雨过程的数值模拟及结果分析 被引量：14
5
作者 古志明 冯瑞权 +3 位作者 吴池胜 王安宇 林文实 杨艳 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期173-179,共7页
利用非静力平衡的中尺度模式（ＭＭ５）对１９９４年５月初华南地区的暴雨过程进行模拟和分析，结果表明：（１）ＭＭ５相当准确地模拟出此次暴雨过程以及有关的中尺度系统的发生发展过程。（２）在弱的天气尺度背景条件下，边界层的中... 利用非静力平衡的中尺度模式（ＭＭ５）对１９９４年５月初华南地区的暴雨过程进行模拟和分析，结果表明：（１）ＭＭ５相当准确地模拟出此次暴雨过程以及有关的中尺度系统的发生发展过程。（２）在弱的天气尺度背景条件下，边界层的中尺度辐合对暴雨的产生起了触发作用。暴雨强度一般随对流层上下部的辐散差值的增大而增大，最大的降水强度对最大的辐散差值的滞后时间不超过一小时。（３）降水的潜热加热作用对此次暖区暴雨的发展和维持有决定性的作用。凝结加热引起的次级环流使暴雨区附近的中尺度急流和切变线扰动得到发展和维持，从而使辐合上升和降水得以进一步加强，它们之间的相互作用过程与ＣＩＳＫ机制相似。 展开更多
关键词 暴雨 数值模拟 低空急流 行星边界层 华南地区
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青岛地区酸雨发展时空变化研究 被引量：14
6
作者 刘宝章 王敬云 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期34-39,共6页
对 1993年青岛地区较大规模的雨样及相关粒种的观测 ,并配合大范围边界层污染气象的探测 ,对青岛地区酸雨的时空分布及酸雨的形成原因作了详细分析 .青岛酸雨的形成具有地方特点 ,也有北方沿海城市酸雨形成的共性 .据此 ,提出了一些控... 对 1993年青岛地区较大规模的雨样及相关粒种的观测 ,并配合大范围边界层污染气象的探测 ,对青岛地区酸雨的时空分布及酸雨的形成原因作了详细分析 .青岛酸雨的形成具有地方特点 ,也有北方沿海城市酸雨形成的共性 .据此 ,提出了一些控制的措施和建议 . 展开更多
关键词 酸雨 边界层 二甲基硫 气象条件
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MM5和WRF对中国东部地区冬季边界层模拟效果比较 被引量：22
7
作者 石春娥 李耀孙 +2 位作者 杨军 邓学良 杨元建 《高原气象》 CSCD 北大核心 2015年第2期389-400,共12页
应用MM5和WRF模式对2006年和2007年12月中国东部地区边界层气象要素进行了逐日模拟,利用地面常规观测资料及南京和安庆逐日探空资料对两个模式模拟的地面及边界层内气象要素进行了客观评估与比较。结果表明:MM5和WRF模式模拟的地面温度... 应用MM5和WRF模式对2006年和2007年12月中国东部地区边界层气象要素进行了逐日模拟,利用地面常规观测资料及南京和安庆逐日探空资料对两个模式模拟的地面及边界层内气象要素进行了客观评估与比较。结果表明:MM5和WRF模式模拟的地面温度和相对湿度均较理想,风速效果略差;两个模式模拟的温、湿、风效果均是白天优于夜间;根据观测与模拟的相关性,对温度的模拟效果东部优于西部,相对湿度的模拟效果由东南向西北变差,风速模拟效果平原优于丘陵和山区。总体上,WRF模式对地面温度和湿度的模拟效果均优于MM5模式。以南京、安庆两站为例的边界层内气象要素模拟效果评估结果表明:MM5和WRF模式模拟的150 m以上边界层内温、风、湿廓线均较可信,150 m以下的效果略差,20:00比08:00(北京时)模拟效果好;总体上,WRF模式对温度和湿度的模拟效果较好,而MM5模式对风速模拟效果稍好;两个模式均能再现近地层逆温,都有高估逆温频率的倾向。 展开更多
关键词 边界层 MM5模式 WRF模式 模式比较
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WRF模式边界层参数化方案对川渝盆地西南涡降水模拟的影响 被引量：22
8
作者 吴志鹏 李跃清 +3 位作者 李晓岚 胡小明 周国兵 邓承之 《大气科学》 CSCD 北大核心 2021年第1期58-72,共15页
应用WRF v4.0模式五种边界层参数化方案(YSU、MYJ、MYNN2、ACM2和SH),对2016年汛期(5~9月)在川渝盆地东部造成暴雨的所有西南涡过程进行了数值模拟,检验评估了它们对各量级降水的预报能力,并基于加密的L波段秒级探空资料对比分析了模拟... 应用WRF v4.0模式五种边界层参数化方案(YSU、MYJ、MYNN2、ACM2和SH),对2016年汛期(5~9月)在川渝盆地东部造成暴雨的所有西南涡过程进行了数值模拟,检验评估了它们对各量级降水的预报能力,并基于加密的L波段秒级探空资料对比分析了模拟与实况边界层结构的差异,结合各方案对湍流运动的算法特点探讨了其差异的原因,最后对ACM2方案进行了湍流强度调整,由此改善其对于川渝盆地边界层与西南涡降水的模拟能力。结果表明:ACM2和YSU方案TS评分表现较好,相对其它方案ACM2空报较少,这种可以根据周围环境的稳定性切换局地或非局地算法的方案更适合于盆地西南涡降水模拟,但边界层方案对西南涡降水的空报都较普遍,尤以大量级降水更明显;精细的探空资料进一步表明,所有方案模拟的白天边界层高度都偏高,湍流混合强度都偏强。通过参数调整而降低混合强度的ACM2方案,模拟的边界层温湿结构则更符合实际观测,其边界层下部温度更低、湿度更高,减少了大量级降水的空报,使盆地西南涡降水模拟有一定改善;边界层参数化方案对西南涡模拟的差别主要体现为不同的西南涡位置与降水强度,但归根到底都源于方案的局地或非局地特性、不同的混合强度这两方面原因。因此,根据不同特定区域下垫面环境与气候状况合理选择方案的特性和混合强度是准确模拟边界层结构及其降水过程的关键。 展开更多
关键词 行星边界层 参数化方案 西南涡 暴雨 数值模拟
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北京地区一次PM2.5重污染过程的边界层特征分析 被引量：17
9
作者 贺园园 胡非 +1 位作者 刘郁珏 刘磊 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期61-72,共12页
利用北京市环境保护监测中心和美国大使馆的细颗粒物(PM2.5)逐时监测数据,中国科学院大气物理研究所325 m气象梯度塔资料以及实况天气图和探空资料,对2015年11月27日至12月1日北京的PM2.5重污染过程的边界层特征进行了分析。研究发现:... 利用北京市环境保护监测中心和美国大使馆的细颗粒物(PM2.5)逐时监测数据,中国科学院大气物理研究所325 m气象梯度塔资料以及实况天气图和探空资料,对2015年11月27日至12月1日北京的PM2.5重污染过程的边界层特征进行了分析。研究发现:这次重污染过程持续时间长、强度大,其中PM2.5浓度超过75μg/m3的时次共计126 h,超过150μg/m3共计116 h,小时最高PM2.5浓度为522μg/m3。在高低空环流场配置的影响下,近地面静风和多层逆温结构抑制了污染物在水平和垂直方向上的输送,加上边界层内的深厚湿层,使得其中气溶胶不断吸湿增长,高PM2.5浓度得以维持。在重污染期间,湍流动能较低,不利于污染物的水平和垂直扩散。垂直方向的湍流动能一直占水平方向的15%～20%左右,水平湍流动能占主要贡献。摩擦速度与湍流动能呈现出相似的变化趋势,不同高度之间的摩擦速度差别不大。超出前后时次一个数量级的湍流强度尖峰的出现是湍流场发生调整的一个信号,是PM2.5浓度发生剧烈转变的前兆,预示着污染状况更加糟糕。重污染过程中感热通量的输送方向为从地面向大气输送,感热通量和潜热通量都大幅减少,并且表现出明显的日变化特征。对湍流功率谱计算和分析表明,在重污染过程期间,时间尺度为5 min至6 h的中尺度过程对从地面到大气方向的动量和热量通量输送做出了重要贡献。 展开更多
关键词 重污染 细颗粒物(PM2.5) 大气边界层 大气湍流 中尺度通量 动量通量 热通量
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激光雷达监测北京城区夏季边界层气溶胶 被引量：13
10
作者 杨辉 刘文清 +3 位作者 刘建国 陆亦怀 韩道文 虞统 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1255-1259,共5页
运用一种新型边界层气溶胶监测激光雷达,在北京丰台区进行了外场实验,探讨了大气边界层(PBL)内气溶胶消光系数与湿度、风速等气象条件的关系,并给出了消光系数的时空分布。实验结果表明,水平大气气溶胶消光系数与黑碳质量浓度、地面风... 运用一种新型边界层气溶胶监测激光雷达,在北京丰台区进行了外场实验,探讨了大气边界层(PBL)内气溶胶消光系数与湿度、风速等气象条件的关系,并给出了消光系数的时空分布。实验结果表明,水平大气气溶胶消光系数与黑碳质量浓度、地面风速等近地气象因子均有较好的相关性;边界层气象因子直接影响气溶胶的时空扩散和分布;在近地面风速较小等条件下,北京城区气溶胶污染在凌晨和上午较下午和前半夜严重。 展开更多
关键词 激光雷达 大气边界层 气溶胶 黑碳 相关
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重庆典型灰霾天气下大气气溶胶的激光雷达探测 被引量：14
11
作者 李礼 杨灿 +2 位作者 余家燕 唐晓 翟崇治 《环境科学与管理》 CAS 2012年第1期143-146,共4页
简要介绍了法国Losphere公司ALS300型偏振Mie散射激光雷达的基本结构、探测原理及反演算法,并通过在重庆主城区2009年11月23～27日一次典型灰霾天气条件下连续的气溶胶激光雷达探测结果分析得出,重庆冬季典型灰霾天气下PBL平均高度约为... 简要介绍了法国Losphere公司ALS300型偏振Mie散射激光雷达的基本结构、探测原理及反演算法,并通过在重庆主城区2009年11月23～27日一次典型灰霾天气条件下连续的气溶胶激光雷达探测结果分析得出,重庆冬季典型灰霾天气下PBL平均高度约为600米,AOD值在4及以上。 展开更多
关键词 激光雷达 大气气溶胶 大气边界层 光学厚度
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城市热岛效应和气溶胶浓度的动力、热力学分析 被引量：14
12
作者 李耀锟 巢纪平 匡贡献 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期729-740,共12页
在能量平衡方程中引入气溶胶的吸收和散射作用,并与三维行星边界层运动方程组相耦合,根据温度分布显式求解运动场,探讨三维行星边界层内温度、运动、气溶胶浓度分布特征.结果表明,城市人为热释放直接决定了城市热岛效应的强度,城市面积... 在能量平衡方程中引入气溶胶的吸收和散射作用,并与三维行星边界层运动方程组相耦合,根据温度分布显式求解运动场,探讨三维行星边界层内温度、运动、气溶胶浓度分布特征.结果表明,城市人为热释放直接决定了城市热岛效应的强度,城市面积越大,城市热岛效应的强度也越强,城市面积固定时,城市越分散,城市热岛效应的强度越弱,这为城市建设多采取卫星城的方式提供了一定的理论支撑.气溶胶的散射作用要大于吸收作用,其对城市热岛效应的强度主要起削弱作用,当气溶胶浓度较大时,吸收作用更显著一些,此时城市热岛效应的强度会有一定的增强,但是幅度不大.当城市热岛效应的强度增强时,其所驱动的环流也会增强,造成城区中心气溶胶浓度略有下降. 展开更多
关键词 行星边界层 能量平衡方程 城市热岛效应 空气污染物 城市群
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南京上空大气边界层的激光雷达观测研究 被引量：13
13
作者 姜杰 郑有飞 +1 位作者 刘建军 范进进 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期22-27,80,共7页
为了研究南京地区大气边界层结构的变化特征,利用2010年11月到2011年10月期间米散射激光雷达对南京上空大气散射特性的连续观测资料,通过小波协方差法得到了该地区的大气边界层高度,分析了其日变化和季节变化特性以及夹卷层的日变化特性... 为了研究南京地区大气边界层结构的变化特征,利用2010年11月到2011年10月期间米散射激光雷达对南京上空大气散射特性的连续观测资料,通过小波协方差法得到了该地区的大气边界层高度,分析了其日变化和季节变化特性以及夹卷层的日变化特性,并讨论了引起这些变化的原因,得到以下主要结论:南京上空边界层具有典型的日变化特征以及季节变化特征,夜晚低(小于0.5 km),白天高(大于1 km);最大混合层高度春季高(1.77 km),冬季低(1.34 km);边界层的日变化以及最大混合层高度与地表温度存在明显的正相关,与地表的相对湿度存在负相关;云层可以有效的降低最大混合层高度并且使最大混合层高度出现的时间提前。 展开更多
关键词 激光雷达 大气边界层 夹卷层厚度 小波协方差
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适用于GRAPES模式C-P边界层方案的设计和实现 被引量：12
14
作者 陈炯 马占山 苏勇 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期52-61,共10页
基于K廓线闭合方案,通过考虑不稳定边界层和稳定边界层中热量交换系数在半层上求取及下边界条件的设置,将温湿倾向在整层上直接计算,设计了Charney-Phillips跳点(简称C-P跳点)的边界层方案,使之与GRAPES全球模式的C-P跳点相协调,解决了L... 基于K廓线闭合方案,通过考虑不稳定边界层和稳定边界层中热量交换系数在半层上求取及下边界条件的设置,将温湿倾向在整层上直接计算,设计了Charney-Phillips跳点(简称C-P跳点)的边界层方案,使之与GRAPES全球模式的C-P跳点相协调,解决了Lorenz跳点物理过程与C-P跳点动力框架耦合时插值造成的不协调问题,同时避免了耦合时反复插值造成的误差,提高了边界层物理过程参数化方案及其反馈的准确性和合理性。试验表明:C-P跳点边界层方案因为避免了温度和湿度在垂直方向上的插值,消除了温湿变量在垂直方向上的锯齿状抖动,使温湿廓线分布更合理,减小了模式预报误差,形势场的预报效果也得到一定改善。C-P边界层方案的应用提升了GRAPES全球模式的总体预报性能。 展开更多
关键词 GRAPES模式 边界层过程 C-P跳点 Lorenz跳点
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基于大涡模拟对两类典型边界层参数化方案的评估分析 被引量：12
15
作者 杨玉华 刘长海 +2 位作者 Jimy Dudhia 王晓峰 陈葆德 《高原气象》 CSCD 北大核心 2016年第1期172-180,共9页
在WRF模式的三维动力框架和同一种外强迫下,基于大涡模拟结果对Yonsei University(YSU)和Mellor-Yamada-Janiic(MYJ)边界层参数化方案进行了评估。模式初始场由一个探空观测给定,模式的外强迫为观测得到随时间变化的地面感热、潜热通量... 在WRF模式的三维动力框架和同一种外强迫下,基于大涡模拟结果对Yonsei University(YSU)和Mellor-Yamada-Janiic(MYJ)边界层参数化方案进行了评估。模式初始场由一个探空观测给定,模式的外强迫为观测得到随时间变化的地面感热、潜热通量及辐射传输模式得到的辐射冷却率。通过显式解析边界层的大涡模拟试验和采用边界层参数化方案的模拟试验结果表明,与大涡模拟结果相比,YSU方案模拟的混合偏强,MYJ方案偏弱;YSU方案模拟的边界层高度偏高,边界层内偏暖、偏干;MYJ方案模拟的边界层高度偏低,边界层内偏冷、偏湿。 展开更多
关键词 边界层 参数化方案 大涡模拟
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卫星数据和地面观测结合的珠三角地区颗粒物质量浓度统计估算方法 被引量：12
16
作者 陈良富 陈水森 +2 位作者 钟流举 陶金花 王子峰 《热带地理》 2015年第1期7-12,共6页
利用卫星观测的气溶胶光学厚度资料和模式模拟数据,与地面颗粒物观测资料结合,探讨近地面颗粒物质量浓度的估算方法。具体包括:利用区域气侯模式RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模拟的边界层高度对气溶胶光学厚度进行垂直订... 利用卫星观测的气溶胶光学厚度资料和模式模拟数据,与地面颗粒物观测资料结合,探讨近地面颗粒物质量浓度的估算方法。具体包括:利用区域气侯模式RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模拟的边界层高度对气溶胶光学厚度进行垂直订正,获得近地面颗粒物消光系数;利用模式模拟的相对湿度和颗粒物吸湿增长经验模型对消光系数进行湿度订正,获得近地面颗粒物干消光系数;并基于干消光系数与颗粒物质量浓度地面站点资料建立的统计关系估算获得每个像元的颗粒物质量浓度。利用地面站点观测的颗粒物浓度资料验证表明,基于卫星资料可以获得近地面颗粒物质量浓度,而且细颗粒物质量浓度具有更好的估算精度。 展开更多
关键词 珠三角地区 气溶胶光学厚度 消光系数 颗粒物质量浓度 边界层 RAMS模式
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激光雷达白天探测大气边界层气溶胶 被引量：10
17
作者 张改霞 赵曰峰 +1 位作者 张寅超 赵培涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期7390-7395,共6页
介绍了自行研制可用于白天探测大气气溶胶的AML-1激光雷达系统,分析了白天工作条件下激光雷达的各种噪声干扰,并给出了抑制噪声干扰的有效措施.其中,天空背景辐射噪声是激光雷达白天工作的主要干扰,通过接收视场角与激光束发散角的严格... 介绍了自行研制可用于白天探测大气气溶胶的AML-1激光雷达系统,分析了白天工作条件下激光雷达的各种噪声干扰,并给出了抑制噪声干扰的有效措施.其中,天空背景辐射噪声是激光雷达白天工作的主要干扰,通过接收视场角与激光束发散角的严格匹配以及采用高光谱透过率超窄带滤光片可大大抑制天空背景光的干扰.最后,给出了AML-1激光雷达白天测量大气边界层气溶胶的典型结果. 展开更多
关键词 大气光学 激光雷达 气溶胶 边界层
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北京城区限车期间气溶胶特征激光雷达观测研究 被引量：9
18
作者 董云升 刘文清 +7 位作者 刘建国 谢品华 陆亦怀 张天舒 赵雪松 韩道文 刘增东 黄书华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期292-296,共5页
用微脉冲激光雷达(MPL)研究了机动车限行措施对城市大气污染影响。2007年8月北京市车辆限行期间,对近地面层气溶胶的光学特性进行连续立体监测,在对激光雷达系统及其数据处理方法讨论的基础上,反演了近地面层气溶胶消光系数、大气边界... 用微脉冲激光雷达(MPL)研究了机动车限行措施对城市大气污染影响。2007年8月北京市车辆限行期间,对近地面层气溶胶的光学特性进行连续立体监测,在对激光雷达系统及其数据处理方法讨论的基础上,反演了近地面层气溶胶消光系数、大气边界层高度以及颗粒物质量浓度的时空变化,通过和未限车期间近似气象条件下观测数据的分析比较,发现限车期间颗粒物质量浓度呈现下降趋势,监测区域上空大气污染层厚度减小,证明车辆限行减排是一项减轻城市大气污染的有效措施,为我国城市空气污染治理提供了科学依据和参考。 展开更多
关键词 激光雷达 气溶胶 大气边界层 气溶胶质量浓度
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尺度自适应大气边界层参数化改进及其对一次海雾的数值模拟研究 被引量：8
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作者 卢绪兰 彭新东 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期119-131,共13页
大气边界层湍流运动是地球大气运动最重要的能量输送过程之一。当数值模式分辨率接近活跃含能湍涡长度尺度时,湍流运动被部分解析,被称为“灰色区域”,传统的边界层方案不适合此时模式湍流问题的描述。为了提高模式边界层方案在包括“... 大气边界层湍流运动是地球大气运动最重要的能量输送过程之一。当数值模式分辨率接近活跃含能湍涡长度尺度时,湍流运动被部分解析,被称为“灰色区域”,传统的边界层方案不适合此时模式湍流问题的描述。为了提高模式边界层方案在包括“灰色区域”的不同网格尺度上的描述能力,适应不同分辨率模式的需要,在雷诺平均湍流理论基础上,修正Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino(MYNN)方案湍流长度尺度参数和非局地湍流的参数表达,改进湿度和温度在“灰色区域”的湍流输送参数化及对网格尺度的自适应能力。利用改进的MYNN尺度自适应方案,分别采用3 km和1 km、1.5 km和0.5 km分辨率单向嵌套网格WRF中尺度模式,对2014年2月26日的一次黄海海雾过程进行模拟试验,检验不同分辨率下改进后的MYNN大气边界层参数化方案的合理性和对海雾的模拟效果。尺度自适应MYNN大气边界层参数化方案在千米级网格尺度上获得稳定、合理的湍流垂直输送计算结果。参照雾区卫星云图,不同分辨率模式低层云水混合比模拟结果具有稳定表现,模拟的雾区分布和温度、湿度等物理量结构都较好地再现了再分析“观测事实”,初步表明该参数化方案有较高的网格尺度自适应能力。 展开更多
关键词 大气边界层 尺度自适应参数化 灰色区域 海雾 数值模拟
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边界层参数化方案对一次西北地区沙尘天气过程影响的数值模拟研究 被引量：7
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作者 魏倩 隆霄 +2 位作者 赵建华 韩子霏 王思懿 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期163-177,共15页
使用耦合化学模块的高分辨率中尺度数值模式WRF-Chem3.4,结合近地层观测资料评估YSU、MYJ、QNSE、MYNN2.5和BouLac共5种边界层参数化方案对2007年3月27日西北地区一次沙尘天气过程模拟效果的影响,结果显示5种边界层参数化方案均可模拟... 使用耦合化学模块的高分辨率中尺度数值模式WRF-Chem3.4,结合近地层观测资料评估YSU、MYJ、QNSE、MYNN2.5和BouLac共5种边界层参数化方案对2007年3月27日西北地区一次沙尘天气过程模拟效果的影响,结果显示5种边界层参数化方案均可模拟出此次沙尘天气的发展演变过程,其中YSU和BouLac方案模拟出相对较高的地表摩擦速度、10 m风速、2 m温度和地面PM10浓度以及相对较低的2 m相对湿度,从而模拟的地表沙尘天气过程较强,MYJ、QNSE和MYNN2.5方案模拟的地表沙尘天气则相对较弱,这表明不同边界层参数化方案通过摩擦速度的不同模拟效果对沙尘排放通量和PM10浓度的模拟有重要影响,较大的摩擦速度会使起沙参数化方案计算的沙尘排放通量和PM10浓度更高,加之午后近地层的强风、高温和低湿特征对沙尘天气的增强作用,使得BouLac方案模拟的沙尘天气最强,而QNSE方案的模拟结果最弱;利用民勤站观测资料对5种边界层参数化方案模拟结果的统计分析表明,不同方案对民勤站沙尘暴前后有关气象要素的模拟效果存在一定的差异,其中QNSE方案对PM10浓度的模拟效果最好,BouLac方案对10 m风速的模拟效果最好,YSU方案对2 m温度和2 m相对湿度的模拟效果最好,整体而言,YSU方案对民勤站近地层气象要素的模拟有一定的优势,QNSE方案的模拟结果相对最差。 展开更多
关键词 WRF-Chem 沙尘 边界层参数化 数值模拟
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