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《Atmospheric Chemistry:FUNDAMENTALS AND EXPERIMENTAL TECHNIQUES》(大气化学:原理和实验技术) BARBARA J.FINLAYSON-PITTS、JAMES N.PITTS JR著,JOHN WILEY & SONS出版,1986年,1098页。本书共十五章,分成九部分。第一部分综述了对流层中污染空气的一些相互作用。内容包括空气污染的历史发展,地球大气的描述,关于空气污染成份的一些综合介绍。第二部分介绍光化学过程的原理和一些实际问题,介绍对流层低层白日的化学     

《大气化学》介绍

大气化学是研究发生在大气中各种化学现象和过程的一门学科,是大气科学的一个重要分支。特别是近一、二十年来,由于工业与航空工业的高度发展,各种污染物大量进入大气,迫切需要研究污染物对人类短期和长期的影响,这样就更促进了大气化学的迅速发展。这里介绍这一领域中两本最近的新书。 一本是麦克伊温(M.J.Mcewan)和菲利浦斯(L.F.Phillips)所编著的《大气化学》,于1975年出版,该书主要是对具有化学或化学物理基础的人们介绍大气化学。全书共有八章,前两章介绍大气的一般特性和大气的光化机制,这些可以说是一些准备知识,第三     

重庆市区大气气溶胶粒子的时空分布和物理特性

1990年12月13日—1991年1月4日,用LG—83型光电粒子计数器,在重庆市沙坪坝气象站进行大气气溶胶粒子的观测,结果表明大气气溶胶粒子的平均浓度为252.7个/厘米~3,最大浓度为452.9个/厘米~3,最小浓度为84.8个/厘米~3,均较北京等地浓度为大。 重庆大气气溶胶粒子可分成两部分,细粒子(粒径小于2微米)区间服从Deirmendjian谱分布,粗粒子(粒径大于等于2微米)区间则服从Junge谱分布。气溶胶粒子与相对湿度、雾、降水都有着明显的关系。无雾和降水时,根据气溶胶粒子浓度求出的气象视距和目测能见度相一致。     

利用Ka波段毫米波雷达功率谱反演云降水大气垂直速度和雨滴谱分布研究

利用中国气象科学研究院2016年华南云降水试验中Ka波段毫米波雷达探测一次层状云降水过程,开展了云内大气垂直速度和雨滴谱的反演研究,并与地面激光雨滴谱仪和微降水雷达的测量雨滴谱结果进行对比分析。首先,采用小粒子示踪法从功率谱密度中反演大气垂直速度以得到静止空气条件下的功率谱密度,进而利用粒子下落末速度-粒子直径关系反演出雨滴谱,最后进行标准化的Gamma分布拟合。研究表明:(1)云降水从零度层到地面1 km,主要由下沉气流主导,近地面大气浮游粒子和直流干扰造成的晴空杂波会影响雷达的功率谱分布;受动态范围限制,回波强度过饱和现象会影响近地面大气垂直速度的反演结果;(2)毫米波雷达CR、微雨雷达MRR和地面雨滴谱仪测量回波强度存在一定差异,MRR相较于CR与地面雨滴谱仪测量偏差较小;在稳定降水时CR和MRR功率谱密度对比较为一致;(3) CR和MRR反演雨滴谱对比实验中,雨滴谱反演对大气垂直速度十分敏感,大气垂直速度的变化,会使CR反演雨滴谱随着高度增加数浓度量级变大、粒子平均半径变小。CR反演的雨滴谱与M RR反演结果基本一致,验证了CR功率谱反演雨滴谱方法的可靠性;(4) CR与地面雨滴谱仪雨滴谱拟合参数的对比表明,CR大气垂直反演的雨滴谱与地面雨滴谱相比粒子平均直径Dm较小,数浓度则较为一致。     

《大气化学(第二版)》出版

大气化学是大气科学领域一门新兴的分支学科。本书是在气象出版社１９９１年出版的《大气化学》的基础上修订而成的。《大气化学（第二版）》保留了第一版的基本结构和主要内容,除修改了个别印刷错误外,对一些数据和信息进行了更新,并增加了一些新的内容,其中大部分是作者和他的学生们在近几年取得的最新研究成果。本书第１～３章系统介绍大气化学基础知识,包括大气化学的研究内容和研究方法,大气的组成、结构,控制大气化学成分的关键过程,大气微量成分的循环过程等。第４～７章分别介绍大气化学几个重要方面的最新研究成果,涉及大…     

沙尘气溶胶对大气冰相过程发展的敏感性试验

利用分档云动力学模式,研究了沙尘气溶胶输送过程中在不同大气背景环境条件下对云内冰相粒子形成、发展和降水过程的影响.通过敏感性试验发现:在背景气溶胶浓度不断增加的情况下,冰相降水率以及冰相降水在总降水量中的比例逐渐减小;只有在大陆性云和污染严重的地区,含有一定比例可溶性物质的沙尘粒子提高了大气中的巨核浓度,使云中冰相降水质粒提前出现,有利于降水的形成.另一方面,当把不可溶矿物气溶胶粒子作为有效的大气冰核参与云降水形成的物理过程时,由矿物气溶胶引起的大气冰核浓度增加在一定程度上抑制云中冰相降水质粒的发展,部分抵消巨核对降水的促进作用.     

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《CLIMATOLOGY》(气候学) D.S.LAL著,Chaitanya Publishing House出版,1986年,376页。本文作者在印度阿拉哈巴德大学工作。本书简要地概述了气候学各方面的问题。全书分两大部分.前12章是关于基本气候要素的介绍。主要内容包括:热平衡,大气温度,气压,风,大气环流,季风,局地风,湿度,雾和云,降水等;后8章是关于更     

针对一次对流云降水反演大气垂直运动速度及雨滴谱

反演大气垂直速度和雨滴谱分布是研究云降水机制和云微物理信息的重要内容,对人工预报天气、干预天气都有重要意义。针对2021年8月29日安徽省内毫米波雷达探测到的一次对流云降水过程,处理毫米波雷达的功率谱数据并进行大气垂直速度和雨滴谱反演。在小粒子示踪法的基础上引入改进小粒子示踪法：选取有效云信号段中最小功率对应的谱点作为反演大气垂直速度的示踪物。首先,根据改进前后的小粒子示踪法分别从功率谱数据中反演大气垂直速度,并跟基数据反演大气速度的结果展开对比分析。进一步得到粒子在静止空气中的下落速度,根据现有粒子下落速度-粒子直径之间的经验公式计算反演粒子直径。研究表明：(1) 采用改进后的小粒子示踪法反演大气垂直速度得到的结果比小粒子示踪法得到的结果更精确,在云层内部两者误差较大;(2) 进一步得到粒子下落速度,结合探测时段的天气状况,得到的粒子速度与大气速度可很好地契合,跟对流云天气情况信息大致吻合;(3) 粒子浓度是反演雨滴谱分布时需要注意的主要参数,云在快速发展过程中,内部粒子持续朝外部扩张,云内部的粒子浓度较小,云边界的粒子浓度反而较大。     

降水现象对大气消光系数和能见度的影响

大气中各种粒子对大气消光系数和能见度有不同程度影响,除气溶胶粒子外,降水粒子对能见度影响也不可忽视。为了解降水粒子对能见度的影响,确定能见度变化与降水现象之间的关系,该文在分析降水粒子的大小、速度、形状、谱分布、光学特性等特征的基础上,忽略气溶胶粒子的影响,建立基于实测谱分布的降水与能见度的理论模型,讨论不同类型降雨、降雪对大气消光系数和能见度的影响。同时选取Parsivel降水粒子谱仪在南京地区的降雨和降雪观测记录,利用实测数据来对比验证本文所建立的降水-能见度理论模型。结果表明:能见度随着降水强度的增大呈指数降低;受降水粒子特性和天气条件等多种因素影响,能见度与降水强度之间的关系并不是唯一对应的;降雨和降雪对能见度的影响各不相同,相比而言,降雨对能见度的影响比较容易确定,而降雪对能见度的影响比较复杂,主要因为雪花或冰晶的类型复杂多变,对大气消光系数有不同程度的影响。结合理论分析和实测数据对比验证,降水现象对能见度的影响得到了证实。     

气候系统模式FGOALS-s1.1对热带降水年循环模态的模拟

文中评估了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)新一代耦合气候模式Fgoals_s1.1对热带降水年循环模态的模拟能力。通过与观测表层海温(SST)强迫的大气模式SAMIL试验结果比较,分析了海气耦合过程对年循环模态模拟效果的影响。结果表明Fgoals_s1.1能合理再现热带地区降水年循环模态的基本特征。Fgoals_s1.1模拟出了年平均降水场中的主要降水中心,但模拟的赤道和南太平洋降水偏多,而北太平洋降水则偏少。Fgoals_s1.1的季风模态降水呈现与观测一致的关于赤道反对称的特征,其模拟偏差大部分来自大气分量,尤其是在赤道外。Fgoals_s1.1的主要缺陷在于它对春秋非对称模态模拟能力低于单独大气模式,这主要是由于耦合模式模拟的SST距平的年循环位相与观测相反。SST纬向梯度的位相偏差使得太平洋沃克环流和印度洋的反沃克环流在春季强于秋季,最终导致模拟的春秋非对称模态的偏差。Fgoals_s1.1模拟的季风区范围接近观测,存在的问题在于模拟的西北太平洋季风区、东亚季风区都偏小。本文结果表明,大气模式偏差仅是Fgoals_s1.1在降水年循环模态模拟上的偏差的部分来源,改进模式模拟的SST,特别是赤道地区SST季节循环,是今后Fgoals_s1.1发展过程中急需解决的问题。     

层状云降水微物理特征及降水机制研究概述

层状云是中国北方大部分地区降水的主要云系,采用综合观测资料的分析研究并结合最新的数值模式对层状云特征和降水机制进行深入研究很有必要,也是含后工作的方向。描述了层状云的种类、特点,通过分析机载PMS(粒子测量系统)资料和地面雨滴谱资料介绍了国内外在层状云云滴谱、冰晶谱、雪质粒谱、雨滴谱、云中质粒总谱等微物理特征方面的研究方法及成果,还介绍了国内外在层状云降水机制方面的研究方法及成果,包括层状云降水数值模拟以及暖云降水机制和冷云降水机制研究。     

0302号(鲸鱼)台风降水和水粒子空间分布的三维结构特征

由于缺乏关于台风结构信息的高分辨率资料,即探测台风云系内部结构特征的技术限制,造成了进一步理解台风的动力传送特征的困难.作者用热带测雨卫星(TRMM,Tropical Rainfall Measuring Mission)的测雨雷达(PR,Precipitation Radar)和TRMM微波图像仪(TMI,TRMM Microwave Imager)资料详细研究了"鲸鱼"台风(0302号)于2003年4月16日1105 UTC的降水和降水云系中各种水粒子的三维结构特征.通过分析发现该时刻:(1)台风降水中大部分区域为层性降水(占总降水面积的85.5%),对流性降水占总降水面积的13.1%,但对流性降水的贡献却达到41.8%,所以,虽然对流性降水所占面积比例很少,但是它对总降水量的贡献却很大.(2)60%降水主要集中在距离台风中心100 km以内的区域,约占总降水量的60%.(3)各种水粒子含量随着与台风中心距离的增加而减少.降水云系中水粒子最大含量出现高度与水粒子的种类和与台风中心的距离有关.最后,分析了台风降水和降水云系中三维分布的成因.     

“酸雨”

在对流层大气中经常存在着尘埃等悬浮粒子,这些微粒有的来自自然界,有的是人类活动所产生的,它们既能反射太阳光线,又能吸收太阳光,还可以起水汽的凝结核作用。这些粒子对太阳光的反射、吸收以及起凝结核的作用取决于它们的谱分布和化学成分。从大气中通过降水清除这些微粒物质基本上有下列的几个过程:(1)当云素形成时,气溶胶粒子作为凝结核而被消耗;(2)布朗运动的结果,使气溶胶粒子随后粘附于云素;(3)气溶胶粒子被下降雨滴所捕获。因此,这些过程对降水的化学成分都有一定的贡献。一般认为,80—90％的气溶胶粒子(按质量计)     

酸雨的形成及其危害

一、酸雨研究史酸雨是指PH值小于5.6的雨、雪或其它形式的大气降水,是大气受污染的一种表现。酸雨这一术语最早见于英国化学家史密斯(R.A.Smith)1872年出版的《空气和降雨:化学气候学的开端》一书。时隔70余年,即本世纪40年代末,瑞典土壤学家艾格纳(H.Egner)建立了第一个大气沉降物长期监测网,采集沉降物并分析化学参数,其中包括酸度。其后挪威、丹麦、芬兰以及西欧和中欧各国都开始了类似的工作。1956年起,瑞典斯德哥尔摩国际气象研究所主持的欧洲大气化学监测网一直进行着降水化学的观测。     

近几年雷达气象学研究和应用进展

1987年8月,国际大地测量和地球物理学联盟(IUGG)在温哥华召开了第19届大会。在美国提交大会的国家报告中,A.R.Jameson的一篇题为“气象雷达”的报告,对1983—1986年气象雷达和雷达气象学的发展作了广泛的评述。该报告把近儿年的雷达气象学研究工作分为三个主要领域:一是利用多普勒测量研究晴空和多云条件下的大气运动学和动力学;二是包括雨量的定量测量和各种水凝物识别在内的降水测量研究;三是着眼于动力学-运动学来研究降水和大气热力结构。这里译介这篇报告的主要内容,着重介绍上述三个领域里在技术方法方面的发展、新的应用情况以及某些重要的研究结果。     

雨滴谱反演降水与实际降水变化趋势一致性分析

利用2019—2020年贵州威宁3次不同降水性质天气过程的地面降水和雨滴谱数据,结合降水量、降水强度、降水持续时间等宏观量及其降水粒子大小、形状、速度等微观量,从降水粒子雨滴谱分布、降水反演产品与实际降水量变化趋势一致性等方面对比分析了不同类型降水粒子的统计特征。结果表明:(1)降水粒子数目多少和均匀性能够反映不同性质降水的变化特征,对流云降水的粒子数目多、增幅较大且分布不均匀,层状云降水的粒子数目少、增幅较小且分布均匀。(2)不同降水类型的粒子直径和粒子速度的范围相差较大,降水粒子直径主要集中在0.562～0.812 mm之间,约占粒子总数的42.3%,降水粒子速度主要集中在3.8～5.2 m/s之间,约占粒子总数的36.7%。(3)实际降水量、圆球形降水量和数浓度降水量最大峰值的对应性较好,且不同峰值点、波形递增递减趋势基本一致;实际降水量与圆球形降水量的相对差较小,与数浓度降水量的相对差较大,这与两者的算法有着直接的关系。(4)降水粒子等效质量与降水粒子直径、粒子数目多少成正比,这与实际降水量累积是一致的,其降水估测值更接近于真实值,但应考虑小于0.312 mm的粒子和大于6.5 mm粒子对降水累积的影响作用。     

《高等大气物理学》评介

大气物理学是大气和环境科学的基础学科,它致力于阐明发生于地球大气中的基本过程和各类大气现象的原理和规律。它运用物理学的理论原理和数学方法、实验方法和测量技术,结合地球大气介质和外部环境,定性和定量地研究大气科学及其应用中的重大问题。它与大气动力学(严格地说也是物理学的一部分)和大气化学(这是新兴的边缘学科,它的相当部分内容是在大气物理学的框架内开展的)构成了大气科学的理论基础。     

一次东北冷涡降水过程的数值模拟研究

应用中国科学院大气物理所设计开发的三维冰雹云(IAP)模式 ,使用2002年7月12日20时沈阳探空资料 ,对当日降水过程进行模拟研究。结果表明 ,这是 1次以冰相过程为主的冷云降水过程 ,前期云中对流较强 ,降水以冰雹为主 ;后期对流减弱 ,持续降雨。低层风切变和气旋存在是产生持续降雨的主要条件 ;微物理过程中 ,霰粒子的融化是降雨的主要因素 ,其次是雨水对云水的碰并收集     

车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统

文章介绍了车载X波段双线偏振多普勒天气雷达及其数据处理系统,并对其资料质量和应用问题进行了分析和讨论。该雷达采用的单发双收的工作机制,实现对Z_H、Z_(DR)、Φ_(DP)、K_(DP)、ρ_(HV)(0)以及L_(DR)等参数的探测。这些信息反映了云和降水粒子的范围、大小和运动变化等特征,是研究云和降水特别是灾害性天气的形成机制及其物理过程变化的有效工具。基于该雷达的数据处理系统是在利用这些测量参数的基础上,可以实现降水处理和降水粒子相态识别功能,为用户提供有效的气象服务。     

日本气象研究所物理气象研究部的研究工作

一、研究方针物理气象的研究是从物理学角度来研究气象现象,以基础研究为主,适当考虑应用的研究。由于机构和人员有限,因此只限于对流层中的几种现象的研究。二、最近的研究工作最近的研究工作大体可分成两个方面。其一是关于降水机制的研究,包括固体降水粒子的成长机制,冰晶的形成机制,大气气溶胶的性状等。其二是