北京城区夏季静稳天气下大气边界层与大气污染的关系 被引量：61

1

作者 王耀庭 李威 +1 位作者 张小玲 孟伟 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1092-1098,共7页

利用ALS300激光雷达系统测量的信号,根据Fernald方法反演的气溶胶消光系数的最大突变即最大递减率的高度确定大气边界层高度.结果表明:在夏季静稳天气下,大气边界层平均高度为600 m,其中晴天为1 000 m,雾天为700 m,阴雨天在200～300 m之... 利用ALS300激光雷达系统测量的信号,根据Fernald方法反演的气溶胶消光系数的最大突变即最大递减率的高度确定大气边界层高度.结果表明:在夏季静稳天气下,大气边界层平均高度为600 m,其中晴天为1 000 m,雾天为700 m,阴雨天在200～300 m之间.静稳天气下的大气边界层不容易被有效突破,故不利于大气污染物扩散.大气边界层高度对污染物浓度影响显著,没有降雨时,大气边界层降低(400 m),大气污染加重,在城区宝联站监测的ρ(PM2.5)近200μg/m3,在大气本底站———上甸子站近150μg/m3;如果伴有降水,大气边界层高度升至600 m,大气污染则减轻,2个站点观测的ρ(PM2.5)均降至50μg/m3以下.静稳天气下的大气污染呈现区域性特点. 展开更多

关键词 激光雷达 静稳天气 大气边界层高度 大气污染 北京

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2015年冬季京津冀两次重污染天气过程气象成因 被引量：32

2

作者 吕梦瑶 张恒德 +4 位作者 王继康 江琪 刘超 张碧辉 李青春 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2748-2757,共10页

为了分析京津冀地区2015年11月27日12月1日和12月19日25日这2次重污染过程,从环流形势、大气稳定度条件、动力条件、水汽条件、近地层风场输送等几个方面对重污染天气的形成机制展开分析,结果表明:这2次重污染天气过程均属于静稳型,津... 为了分析京津冀地区2015年11月27日12月1日和12月19日25日这2次重污染过程,从环流形势、大气稳定度条件、动力条件、水汽条件、近地层风场输送等几个方面对重污染天气的形成机制展开分析,结果表明:这2次重污染天气过程均属于静稳型,津京冀各地重度以上污染时长均超过50%.在大范围静稳形势存在时,过程一期间边界层内的垂直扩散条件较过程二偏弱,过程一期间地面辐合线位置偏北且维持不动,过程二期间辐合线位置偏南且略微南北摆动,导致了2次过程重污染区域和污染增长速率的不同.对北京而言,过程一前期降雪融化提供了有利水汽条件,弱偏南风有利于污染物和水汽的输送,混合层高度持续异常偏低(京津冀平均混合层高度339m)、过程期间伴随弱下沉运动(0~2Pa/s)、多层逆温(且厚度大)造成日变化不明显,地面辐合线在北京中部维持等多重因素,使得污染浓度极高,北京地区PM2.5峰值浓度达593μg/m^3.过程二前期采取了减排措施,能见度和PM2.5日变化大、污染发展较过程一前期平缓;后期不利气象条件叠加污染排放,导致了PM2.5爆发式增长,其中邢台PM2.5峰值浓度达70μg/m^3,增长率超过7.2μg/(m^3.h). 展开更多

关键词 京津冀 重污染 静稳天气 辐合线

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宜宾市大气污染时空分布及其气象因子分析 被引量：3

3

作者 严雪梅 赵焕宇 +1 位作者 邓杰 张娟 《环境与发展》 2017年第6期49-49,51,共2页

本文分析了2010-2015年间宜宾市大气污染时空分布特征及与气象因子相关关系。结果表明:近6年来,宜宾市PM_(10)污染物浓度在2010-2015年整体呈上升趋势,NO_2和SO_2均呈下降趋势;从静稳天气来看,2014年冬季污染事件中属于静稳型天气的频... 本文分析了2010-2015年间宜宾市大气污染时空分布特征及与气象因子相关关系。结果表明:近6年来,宜宾市PM_(10)污染物浓度在2010-2015年整体呈上升趋势,NO_2和SO_2均呈下降趋势;从静稳天气来看,2014年冬季污染事件中属于静稳型天气的频率最高,尤其以1月份最为严重。根据气象因子分析来看,风速对污染物浓度影响较大,三小时变压与污染物浓度呈明显的相关性;具体造成宜宾市空气质量指数较高的天气形势有三种:西北气流型、西风气流型、西南气流型。 展开更多

关键词 宜宾市 静稳天气 风速 WRF 环流形势

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临汾盆地一次持续性重污染天气过程分析 被引量：2

4

作者 戴有学 薛志刚 +2 位作者 郭小莹 卫甜 段丽琴 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期166-176,共11页

该文研究了2018年12月临汾盆地一次持续性重污染天气过程,重点分析了重污染天气气象成因和污染物积累传输特征。重污染期间临汾市高层为平直偏西环流,低层为西南气流,冷空气势力较弱,湿度较大,风力较小,有利于静稳天气形成。08时在900 ... 该文研究了2018年12月临汾盆地一次持续性重污染天气过程,重点分析了重污染天气气象成因和污染物积累传输特征。重污染期间临汾市高层为平直偏西环流,低层为西南气流,冷空气势力较弱,湿度较大,风力较小,有利于静稳天气形成。08时在900 hPa到850 hPa上有逆温层出现,有利于近地层污染颗粒物的堆积和水汽积聚。地面市区相对湿度适中50%~70%、风速均<2 m/s、偏南风频率为53%,有利于将南部的污染物输送到市区。此次重污染天气过程包括几轮污染物积累-达到峰值-逐渐扩散的过程,整体主要受本地污染物积累的影响,期间在16日、17日、19日和21日凌晨左右的时段,在风力作用下存在浮尘传输、沉降过程。燃煤和机动车排放源等一次排放源的累积导致了前期污染发生,二次源是污染后期的主要贡献源类。 展开更多

关键词 静稳天气 后向轨迹 消光系数 空气质量遥感 颗粒物化学组分

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北京地区静稳天气综合指数的初步构建及其在环境气象中的应用 被引量：73

5

作者 张恒德 张碧辉 +1 位作者 吕梦瑶 安林昌 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第8期998-1004,共7页

静稳天气与大气重污染的发生有紧密联系,为定量描述大气的静稳程度,文章研发了静稳天气综合指数。结合统计和预报经验,挑选发生大气污染的气象要素及其阈值条件,通过权重求和得到初步构建静稳天气指数(SWI)。此后,基于近13年的气象数据... 静稳天气与大气重污染的发生有紧密联系,为定量描述大气的静稳程度,文章研发了静稳天气综合指数。结合统计和预报经验,挑选发生大气污染的气象要素及其阈值条件,通过权重求和得到初步构建静稳天气指数(SWI)。此后,基于近13年的气象数据,分段统计各气象要素不同区间内雾-霾天气出现概率相对气候态的倍数作为分指数,根据分指数最大值和最小值的比值排序,得到10个对静稳天气具有较强指示意义的气象要素,对这10个要素的分指数求和得到静稳天气指数。改进后的指数和PM_(2.5)浓度有更好的相关性。以2015年1月一次重污染过程为例,分析不同阶段SWI和AQI指数的变化,两者具有较好的一致性,均表现出发展阶段稳定增长,消散阶段迅速降低的特征。应用静稳天气指数评估发现,APEC减排期间京津冀地区大气静稳程度和减排之前相当,但污染持续时间和峰值强度较减排前明显降低。SWI可以在重污染天气预报和重大活动减排措施评估中得到有效应用。 展开更多

关键词 静稳天气指数(SWI) 雾-霾天气过程 污染减排评估

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北京与成都大气污染特征及空气质量改善效果评估 被引量：27

6

作者 党莹 张小玲 +5 位作者 饶晓琴 康平 何建军 卢宁生 华明 向卫国 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3622-3632,共11页

近年来我国空气质量持续改善,大气颗粒物浓度明显降低.为探究气象条件和减排措施对细颗粒物(PM_(2.5))浓度的相对贡献,选取两个典型代表城市——北京和成都,对比分析两城市所处的地理环境条件、污染排放以及气象扩散条件.结果表明,北京... 近年来我国空气质量持续改善,大气颗粒物浓度明显降低.为探究气象条件和减排措施对细颗粒物(PM_(2.5))浓度的相对贡献,选取两个典型代表城市——北京和成都,对比分析两城市所处的地理环境条件、污染排放以及气象扩散条件.结果表明,北京与成都2013~2018年重污染天数及污染过程显著减少,SO_(2)和PM_(2.5)浓度降幅明显,与2013年相比,两城市2018年SO_(2)浓度的降幅分别为77.8%和70.9%,PM_(2.5)浓度分别降低了42.7%和48.5%.冬季PM_(2.5)浓度下降速率最大,每年分别以13.5μg·m^(-3)和14.1μg·m^(-3)的速率降低.2013~2018年成都较北京风速偏小,温度偏高约3℃,静小风日数偏多,冬季静小风频率高,混合层高度、大气容量指数以及通风系数明显偏小,大气扩散条件较差.综合静稳天气指数(SWI)和环境气象指数(EMI)结果表明北京大气扩散条件优于成都,但近几年的变化程度有所不同.2014~2018年两城市的EMI呈减小趋势,2018年成都地区EMI降幅最显著,气象条件明显好转.与2014年相比,2018年北京与成都全年大气污染减排对PM_(2.5)浓度的贡献分别为33.5%和24.0%,气象条件的贡献分别为7.2%和11.1%;冬季减排贡献分别为31.7%和32.5%,气象条件的贡献比全年的大. 展开更多

关键词 污染特征 变化趋势 减排贡献 静稳天气指数(SWI) 环境气象指数(EMI) 北京 成都

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APEC前后北京几次静稳天气边界层特征对比分析 被引量：14

7

作者 马学款 张碧辉 +1 位作者 桂海林 王亚强 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第11期1364-1373,共10页

对北京地区2014年11月3-11日APEC会议期间的大气扩散条件与2014年10月的4次雾-霾过程进行对比分析,表明APEC会议期间静稳天气指数略低于10月4次过程,具备一定的污染物积累潜势。数值模拟结果表明,对北京及周边地区污染排放的控制是APEC... 对北京地区2014年11月3-11日APEC会议期间的大气扩散条件与2014年10月的4次雾-霾过程进行对比分析,表明APEC会议期间静稳天气指数略低于10月4次过程,具备一定的污染物积累潜势。数值模拟结果表明,对北京及周边地区污染排放的控制是APEC期间北京保持低水平气溶胶浓度的重要原因。周边地区污染物传输以及特殊地形条件下山谷风环流的日变化对北京地区污染物浓度的区域分布及演变有重要影响,夜间地形北风对近地面污染物有明显清除作用。相较于重污染天气,APEC期间气溶胶浓度低,温度效应小,山谷风环流明显,同时白天混合层高度上升幅度大,有利于污染物扩散。减排使气溶胶浓度减小,而低浓度气溶胶又使污染扩散条件进一步好转的相互反馈作用,是"APEC蓝"出现的主要原因。 展开更多

关键词 静稳指数 雾-霾 气温日较差 混合层高度 山谷风

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基于气象条件的沈阳市空气质量预报方法研究 被引量：12

8

作者 陆忠艳 王扬锋 +4 位作者 蒋大凯 藤方达 丁兆敏 田莉 李忠亮 《气象与环境学报》 2018年第4期68-74,共7页

空气质量受污染源排放和气象条件共同作用影响。为了定量评估气象条件对空气质量的影响,利用2014—2016年沈阳市取暖季气象与环保827个样本数据,在综合考虑湿度、风速、逆温强度、混合层高度等大气温湿压条件及稳定状况的物理要素基础... 空气质量受污染源排放和气象条件共同作用影响。为了定量评估气象条件对空气质量的影响,利用2014—2016年沈阳市取暖季气象与环保827个样本数据,在综合考虑湿度、风速、逆温强度、混合层高度等大气温湿压条件及稳定状况的物理要素基础上构建了沈阳市静稳天气指数,并分析其与空气质量关系。结果表明:通过静稳天气指数阈值9.1,可做为判断引发沈阳市出现重污染天气的条件。重污染天气形成的两种主要类型,一种是在静稳天气形势下出现重污染天气,另一种是在天气不静稳但外来输送明显时出现重污染天气。分析静稳天气指数和不同污染等级PM2.5浓度关系发现,静稳天气指数对空气质量有较好的指示意义,平均状态下,当静稳天气指数大于10.4时,空气质量容易出现污染且静稳天气指数越大,污染越严重。 展开更多

关键词 空气质量 静稳天气指数 取暖季 预报

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成都市大气水汽与空气质量关系的研究 被引量：9

9

作者 文雯 李国平 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1433-1442,共10页

为深入分析大气水汽对空气质量的影响,基于2016年成都温江国家气候观象台的气象观测资料和成都市环境监测中心的环境空气质量指数(AQI),首先利用地面气象要素估算出逐时的大气可降水量(PWV),继而结合空气质量指数资料研究了成都地区降... 为深入分析大气水汽对空气质量的影响,基于2016年成都温江国家气候观象台的气象观测资料和成都市环境监测中心的环境空气质量指数(AQI),首先利用地面气象要素估算出逐时的大气可降水量(PWV),继而结合空气质量指数资料研究了成都地区降水、静稳天气、太阳辐射强度等气象条件对空气质量及其与大气水汽关系的影响.结果表明:在降水条件下,臭氧(O_3)浓度随着PWV的增大而显著减小,PWV与PM_(2.5)、PM_(10)浓度的正相关系数减小,其中对PWV与PM_(10)浓度的相关性影响最大,相关系数减小47.62%.PWV与O_3的负相关系数在春季增大、夏季减小;PWV与PM_(2.5)的正相关系数在秋、冬季减小.当天气处于高静稳指数时,PWV变化对污染物浓度变化的影响更为显著.不同太阳辐射强度下,PWV与O_3的相关性也不同,随着太阳辐射增强,PWV与PM_(2.5)、PM_(10)的相关性从正相关转变为负相关. 展开更多

关键词 成都 空气质量指数(AQI) 臭氧浓度 可降水量(PWV) 静稳天气指数

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天津静稳指数建立及在环境气象预报和评估中的应用 被引量：7

10

作者 张敏 蔡子颖 韩素芹 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4453-4460,共8页

基于2014-2015年NCEP再分析资料及天津地区PM2.5质量浓度数据,构建天津地区静稳指数以期反映大气综合扩散能力,为天津霾、空气质量预报和大气环境气象条件评估提供支撑.研究结果表明:本文构建的静稳指数可作为评估天津地区细颗粒物大气... 基于2014-2015年NCEP再分析资料及天津地区PM2.5质量浓度数据,构建天津地区静稳指数以期反映大气综合扩散能力,为天津霾、空气质量预报和大气环境气象条件评估提供支撑.研究结果表明:本文构建的静稳指数可作为评估天津地区细颗粒物大气扩散能力的重要指标参数,其建模产品与天津地区PM2.5质量浓度相关系数为0.62,在评测期间(2016年6月1日-2018年5月31日),基于EC模式的静稳指数24 h预报产品与天津地区PM2.5质量浓度相关系数为0.67,1~7 d预报产品与PM2.5质量浓度相关系数超过0.53,8~10 d预报产品随着时效增加指示能力有所下降,相关系数为0.4左右,但通过显著性检验.对比同期基于GFS资料和WRF/Chem构建的天津中长期环境气象数值模式,其相关系数接近,趋势预报效果相当.同时,由于静稳指数综合了水平风速、混合层高度、相对湿度等多项指标,可以综合反映一个地区大气扩散能力,在大气环境气象条件评估中可发挥积极作用,以同排放源不同气象条件的数值模拟为基准定义细颗粒物大气扩散条件,2013-2018年逐月大气扩散条件同比上年改善的占总样本41%,同比转差的占总样本59%,利用静稳指数对大气扩散条件月同比变化趋势进行判断,识别准确率可达80%. 展开更多

关键词 静稳指数 大气扩散条件 预报和评估 天津

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成都静稳天气综合指数的构建及其应用 被引量：5

11

作者 栗培真 向卫国 张小玲 《成都信息工程大学学报》 2020年第1期87-95,共9页

为定量描述大气静稳程度和预报空气质量,利用温江站2014-2018年常规气象观测资料及成都市空气质量监测数据,构建适合成都的静稳天气综合指数,分析静稳天气综合指数与空气质量指数及PM2.5浓度的相关关系,建立了空气质量预报模型。结果表... 为定量描述大气静稳程度和预报空气质量,利用温江站2014-2018年常规气象观测资料及成都市空气质量监测数据,构建适合成都的静稳天气综合指数,分析静稳天气综合指数与空气质量指数及PM2.5浓度的相关关系,建立了空气质量预报模型。结果表明:优化后的静稳天气综合指数能较好地反映大气静稳程度,且与空气质量指数及PM2.5浓度有很好的相关性;利用静稳天气综合指数空气质量预报模型,在污染有无的预报上效果较好,对2018年冬季试预报的准确率达到了68.4%。 展开更多

关键词 气象学 环境气象 大气污染 静稳天气 静稳天气综合指数 构建 应用

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杭州市静稳天气指数构建及应用研究 被引量：6

12

作者 陈懿妮 罗玲 +5 位作者 马昊 贾燕 赵军平 徐铖 娄小芬 于燕 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4461-4469,共9页

采用杭州市近7年的气象与环保监测资料,综合考虑2 m相对湿度、10 m水平风速、日均海平面气压、24 h变压、24 h变温、低层逆温等气象因子,通过历史样本统计划分阈值范围再权重求和的方法,构建了静稳天气指数(SWI).经过实况回算检验,分析... 采用杭州市近7年的气象与环保监测资料,综合考虑2 m相对湿度、10 m水平风速、日均海平面气压、24 h变压、24 h变温、低层逆温等气象因子,通过历史样本统计划分阈值范围再权重求和的方法,构建了静稳天气指数(SWI).经过实况回算检验,分析所建指数与污染天气的对应关系,并应用到重污染天气成因分析、空气质量预报和污染减排评估等方面.结果表明:(1)SWI可以综合反映大气静稳程度,与PM2.5浓度有较好对应关系,SWI越大越容易出现污染天气,SWI大值最易出现在冬季,其次为秋季和春季,夏季主要污染物往往是臭氧,不易发生中度以上的污染天气.(2)SWI可用于判断杭州秋冬季重度及以上污染天气的成因,平均而言SWI<6.7时不易出现重度及以上污染;若SWI<6.7时仍出现重污染天气,可判断主导风向上游的外来污染物输入是引起重污染的主要原因,根据前期SWI的相对大小可判断有无叠加前期本地污染物积累;若SWI持续大于6.7且出现重度及以上污染天气,可判断由大气静稳而产生的本地污染物堆积是主要成因.(3)依据预报数据计算的SWI对空气质量分级预报有较好的参考价值,在短期和中期预报时效内均有表现力.(4)将SWI应用到G20会议期间污染减排效果评估中发现,在气象条件静稳程度相当时,减排措施有效降低了污染程度. 展开更多

关键词 静稳天气指数(SWI) PM2.5 重度污染 空气质量预报 减排评估 杭州

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南京秋冬季2次霾污染天气过程分析 被引量：5

13

作者 胡康 康娜 Kanike Raghavendra Kumar 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期158-164,共7页

针对2013年12月和2014年12月南京地区秋冬季的2次典型霾污染过程,利用地面观测资料和常规气象资料,对这2次霾发生前后以及发生期间的天气环境、天气条件进行观测、分析。该文还通过HYSPLIT-4观察2次污染气团的来源,并利用CALIPSO分析2... 针对2013年12月和2014年12月南京地区秋冬季的2次典型霾污染过程,利用地面观测资料和常规气象资料,对这2次霾发生前后以及发生期间的天气环境、天气条件进行观测、分析。该文还通过HYSPLIT-4观察2次污染气团的来源,并利用CALIPSO分析2次污染期间气溶胶组分,发现由南京及周边地区形成、并在局地停留发展壮大的污染气团容易形成重大霾污染事件,污染物主要来源于当地的工厂、交通、建筑等;由北方携带大量污染物的气团入侵到南京地区,容易造成南京的霾污染天气,并且污染物组分以灰尘、污染性灰尘为主。由于天气条件的不同,2次污染发生期间的污染程度存在着巨大的差异。通过文章研究,发现稳定的气象条件容易发生霾天气,特别是当近地层风速较弱、混合层高度低、出现强逆温以及产生弱上升运动时,容易发生严重性霾污染天气。研究还发现各气象要素的共同作用导致了霾污染程度的变化。 展开更多

关键词 霾污染 稳定的气象条件 近地层风速 逆温 垂直运动 AQI

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2014年1月济南市空气污染气象条件分析 被引量：2

14

作者 孙凤娟 吕波 +3 位作者 张文娟 李敏 王桂霞 付华轩 《山东科学》 CAS 2021年第3期90-99,130,共11页

为研究大气环流背景及气象条件对山东中西部PM_(2.5)污染的影响,利用气象及PM_(2.5)浓度资料,选取济南市作为典型代表城市,诊断分析了大气环流背景及气象演变过程对2014年1月济南市PM_(2.5)浓度的影响,建立济南静稳指数公式。结果表明:2... 为研究大气环流背景及气象条件对山东中西部PM_(2.5)污染的影响,利用气象及PM_(2.5)浓度资料,选取济南市作为典型代表城市,诊断分析了大气环流背景及气象演变过程对2014年1月济南市PM_(2.5)浓度的影响,建立济南静稳指数公式。结果表明:2014年1月华东北部至华北南部地面至对流层中层风速均为负距平,水平方向污染扩散能力差,偏南风异常加强了南方水汽的输送,有利于气态污染物向颗粒态转化,推高了PM_(2.5)浓度;对流层低层东亚冬季风异常偏弱,逆温增多,垂直方向污染扩散能力差;500 hPa异常高压,抑制了东亚大槽的发展,更加有利于污染物在底层的累积。天气演变过程分析表明:地面水平方向及高空垂直方向气象条件对PM_(2.5)浓度均有影响,地面风速偏弱(偏强),高(低)湿度,风场辐合(辐散)时,PM_(2.5)污染偏高(偏低);边界层高度降低(升高),垂直方向气流下沉(上升),对流层中低层大气层结不稳定增强(减弱)时,PM_(2.5)污染升高(降低)。静稳指数对于空气质量及重污染过程具有较好的预报能力。 展开更多

关键词 PM_(2.5) 大气环流 霾 能见度 气象条件 静稳指数

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静稳气象条件下的细颗粒物垂直结构特征研究 被引量：1

15

作者 李昕翼 倪长健 朱育雷 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期343-347,共5页

基于Mie散射激光雷达探测数据及地面细颗粒物(PM2.5)观测资料和常规气象观测资料,利用logistic曲线计算了混合层顶高度,进一步分析了边界层内混合层以上区域大气消光系数廓线在静稳气象条件下的垂直结构。结果表明:(1)通过高斯误差函数... 基于Mie散射激光雷达探测数据及地面细颗粒物(PM2.5)观测资料和常规气象观测资料,利用logistic曲线计算了混合层顶高度,进一步分析了边界层内混合层以上区域大气消光系数廓线在静稳气象条件下的垂直结构。结果表明:(1)通过高斯误差函数构造数学模型可以将边界层内混合层以上区域进一步细分;(2)成都在轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染4类静稳气象条件下大气消光系数廓线自下而上一致呈现出混合层、缓降层、过渡层和自由大气的垂直结构特征;(3)分析一次典型灰霾过程发现,PM2.5对混合层顶高度有显著影响,两者之间存在显著的负相关关系,而对缓降层顶高度和过渡层顶高度影响不大。 展开更多

关键词 静稳气象条件 大气消光系数 细颗粒物 垂直结构 高斯误差函数

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