2017年冬季长沙一次重度霾污染天气过程气象成因分析

利用空气质量监测资料、常规气象资料,根据气象条件的水平和垂直扩散能力,以及地面湿度和动力条件等分析了2017年1月27—29日长沙地区这次严重空气污染事件的污染特征。结果表明:污染发生时段,南支槽不断加深东移,槽前势力强盛的西南气流将孟加拉湾一带的水汽向长沙地区输送,进一步增加了该地区的空气湿度。同时,持续东移的脊前暖平流对长沙中低层大气增温有显著影响,为稳定的大气层结创造了有利条件。长沙处于弱高压的底后部,受大范围的弱鞍型场及均压场控制,地面有暖倒槽发展,且由于高压较弱,导致地面和低空的风速较小,不利于污染物的水平扩散,同时有利于夜间地面的辐射降温。稳定的大气环流形势为霾天气和严重污染提供了持续稳定的大气环境场,逆温结构和稳定温度层结在一定程度上减弱了大气在垂直方向上的湍流交换和热力对流,大气中的污染颗粒不易扩散,为此次污染事件的维持、加剧提供了重要的气象条件。长沙地区处在罗霄山脉和雪峰山脉之间的湘江故地,受周边地形阻挡的影响,污染物在下沉气流的控制下聚集到长沙地区后,很难通过水平输送离开,这也是造成此次霾污染的原因之一。     

山东一次大范围持续性霾过程的气象条件分析

2016年12月30日至2017年1月8日，山东出现了以PM2.5为首要污染物、持续几天、大部地区重度以上污染的霾天气。基于多种实况观测资料和ERA Interim再分析资料，分析了此次过程天气背景和边界层特征等。结果发现：高空平直纬向环流、地面弱气压场、典型的静稳天气，有利于霾维持较长时间。此次过程期间有3次冷空气影响，冷空气的强度影响霾的变化，弱冷空气难以破坏近地层逆温结构，并会从上游向下输送污染物，有利于污染物的累积；较强冷空气带来较强的垂直运动，破坏了静稳天气形势，有利于污染物的扩散及清除。此次过程稳定层结形势下，边界层高度是一个对霾有指示意义的物理量。边界层高度和AQI的变化呈滞后负相关关系，边界层高度降低之后对应AQI指数升高。逆温层长时间的存在是此次霾持续的重要条件，另外由于地理原因东南风增湿和逆温层顶高度降低都会导致污染物浓度增大，使霾加重。     

湖南岳阳一次重度霾过程近地层物理量场异常特征分析

利用杭瑞高速公路洞庭湖大桥北岸测风塔的梯度风观测资料、三维超声风温仪资料以及岳阳气象站提供的逐小时气溶胶浓度和能见度观测资料,对湖南岳阳2017年1月28日的一次重度霾天气中的重污染过程的近地层物理量变化特征进行了分析,结果表明:（1）重污染来临前约130 min即28日01:50（北京时间,下同）,水平风速、垂直风速、高低层风切变都出现零值,大气处于静稳状态。重污染结束前180 min即28日09:00,上述物理量和高低层温度切变出现零值。（2）湍流强度在重污染来临前有强烈异常信号,其中水平纵向湍流强度异常信号最明显,于重污染发生前130 min出现异常峰值4.15,重污染结束前180 min出现异常峰值3.24。（3）湍流动能和动量通量都在重污染来临前130 min接近0.0 m2/s2,即湍流交换最弱,有利于污染物在近地面的持续堆积和重污染过程的发生。近地层的平均物理量和湍流特征量的异常信号的出现时间有较好的一致性,即出现在重污染来临前的130 min和结束前的180 min。揭示了重度霾污染天气的近地层物理量时间变化规律,着重分析了霾污染的生成、发展、消亡全过程的边界层湍流异常的前期信号,为深入认识霾污染天气进行有益的探索并为这类天气的预测预警提供科学依据。     

重庆主城区一次重度霾天气过程分析

利用NCEP再分析资料、L波段雷达探空资料、常规气象资料及自动气象站资料和空气污染资料,对2005年12月25-28日重庆主城区一次重度霾天气过程进行了分析.结果表明:此次重度霾天气过程发生在一定天气背景下,500 hPa青藏高原南侧南支槽槽区宽广,槽前西南气流较为强盛,850 hPa重庆地区持续处于均压场控制,气压梯度小,水平风速弱,且影响重庆地区的冷空气活动少、强度弱,有利于重度霾的形成和维持;低层风速较小、中低层逆温层的持续存在、气温较低也是此次重度霾形成和维持的重要条件;在未达到饱和的情况下,适当增加湿度有利于霾的加强,霾天气过程中,气溶胶粒子的吸湿增长会使能见度更加恶化.     

2010年12月江门两次强冷空气过程对比分析

利用NECP2.5°×2.5°分析资料和常规天气资料.对2010年12月江门两次强冷空气过程的环流背景、影响天气系统及成因进行对比分析.结果表明:500hP形成的异常强冷温度平流,是造成大幅降温的主要原因,冷平流降温和辐射降温相结合造成部分地区的严重低温霜冻;850hPa冷暖空气的辐合和200hPa辐散是强冷空气造成降...     

2013年桂林市中度霾天气过程分析

利用常规气象观测资料、大气成分资料对2013年桂林市几次中度霾过程的气象条件及其它有利因素进行初步分析.结果表明:2013年中度霾过程主要分为南风型和北风型,两种型近地层都具有相对湿度较大,层结较稳定的特点,南风型还具有低层风速小的特征,而北风型风速大须配合上游有明显的污染源输送才能造成城市中度霾,桂林城市改造如修路建桥、房屋拆迁新建等造成的尘埃是空气污染物的主要成分,也是北风型霾的主要污染源,而机动车辆猛增多以及城市快速扩大造成的空气流通性差也直接导致污染物排放日益增加、悬浮物扩散越来越慢,从而使空气能见度降低,中度霾出现频率增大.     

哈尔滨春季一次罕见重度霾天气成因分析

利用气象、环境、卫星遥感火点监测等资料,从环流形势、气象要素、污染物和污染传输特征等方面对哈尔滨2018年4月4日夜间至5日白天罕见重度霾天气成因进行分析。结果表明,此次重度霾天气首要污染物为PM2.5,污染最重时PM2.5浓度高达507μg?m-3,秸秆焚烧是污染物的主要来源,既有本地源又有外地源,利用HYSPLIT模型模拟出这次重度霾天气污染传输特征。重度霾时段,近地面风速小,为1.5m·s-1左右,最小为0.1m·s-1,风向呈弱气旋性辐合、湿度增大有利于形成霾。低层存在较强的贴地逆温,逆温层顶高度约为100m,逆温强度约为1.5℃/100m,不利于污染物在垂直方向上扩散。地面均压场和高空弱高压脊、暖锋锋区和暖平流为这次重度霾天气提供了有利的大气环流背景条件。     

2013年12月华东地区持续性霾天气成因分析

2013年12月华东地区发生历史罕见的超过20 d连续重度霾天气过程。本文利用NCEP/NCAR再分析资料、华东地区大气细颗粒浓度资料以及常规气象观测资料对此次天气过程的环流形势、持续机制和前期外强迫因子展开分析。结果表明，此次华东连续重度霾天气和东亚中高纬阻塞高压活动密切相关。2013年12月白令海到鄂霍茨克海阻塞活动加强导致东亚地区天气瞬变扰动异常偏弱，贝加尔湖东侧弱高空脊长时间维持，我国东部地区受弱偏北风影响，大气扩散条件较差，有利于华东本地大气细颗粒物积累和北方霾粒子向华东地区输送。进一步研究表明2013年12月鄂霍茨克海阻塞高压活动偏强可能和前期热带印度洋暖海温异常有关。     

2013年底浙西地区一次持续性灰霾天气过程分析

利用常规气象观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,对2013年底浙西地区一次持续性灰霾天气过程进行了分析。结果表明,该过程期间存在比较稳定的高、低空和地面环流形势,中低层湿度条件较差;低层以弱辐散和弱垂直运动为主,并且1000 hPa高度层以下浅薄逆温层的持续存在均有利于灰霾天气的维持;干冷空气前锋和主体影响期间,冷平流强度加大且低层有辐合中心和垂直上升运动中心出现,扩散条件好转是灰霾程度减弱的主要原因之一;浙西地区为盆地地形,南北高、中间低的地势不利于污染物的扩散。     

2013年12月大气环流和天气分析

2013年12月大气环流主要特征是：极涡呈偶极性分布,中心气压均较常年平均偏低,欧亚中高纬环流呈两槽一脊型;南支槽较活跃,平均位置大致位于90°E附近,副热带高压较常年同期偏强,位置偏西、偏北。12月,全国平均降水量为15.4 mm,较常年同期（10.5 mm）偏多46.7%;但地区差异较大,南方较常年同期偏多2~4成,淮河以北偏少,其中华北、黄淮等地几乎无降水。全国平均气温为-2.8℃,较常年同期（-3.2℃）偏高0.4℃;就区域来看,呈现“北暖南冷”的特征。月内,我国出现3次主要的冷空气过程和1次主要的降水过程。南方地区中旬出现一次大范围强降水和持续低温天气;中东部地区分别于上旬和下旬各出现一次雾霾天气。     

2018年12月大气环流和天气分析

2018年12月大气环流主要特征为：北半球极涡为单极型分布,欧亚中高纬呈两槽一脊型,环流经向度大,有利于引导冷空气南下;南支槽偏强,且副热带高压位置偏西,有利于水汽向我国南方地区输送。12月,全国平均降水量为18.7 mm,较常年同期偏多73.1%;全国平均气温为-3.8℃,较常年同期（-3.2℃）偏低 0.6℃。月内共出现2次大范围降水过程、3次冷空气过程和2次雾 霾天气过程。其中,12月5—11日及12月27日至2019年1月1日,我国中东部地区出现两次大范围持续性低温雨雪天气,多地最低气温突破历史极值。     

2019年12月大气环流和天气分析

2019年12月大气环流主要特征为:北半球极涡为偶极型分布,环流呈三波型,东亚槽略偏弱,南支槽偏强,且副热带高压位置偏西。12月,全国平均降水量为11.2 mm,较常年同期(10.5 mm)偏多6.7%;全国平均气温为-2.7℃,较常年同期(-3.2℃)偏高0.5℃。月内共出现3次较强降水过程和3次中等强度冷空气过程。另外,7—10日、20—26日我国中东部地区发生了两次持续性大范围雾-霾天气过程。     

华北和北京的酷暑天气 Ⅱ. 模拟实验和机理分析

利用Ｐｅｎｎ／ＮＣＡＲ 的ＭＭ５ 中尺度模式对１９９９ 年６ 、７ 月华北的两段高温过程进行了模拟研究, 并利用模拟输出量对高温形成的机理进行了一些探讨。结果表明, 在利用了Ｎｕｄｇｉｎｇ 同化以后, 中尺度模式能对整个过程作较长时间的模拟, 对高压的移动过程、强度和维持能较好的复制出来。分析结果表明, 大陆副热带高压中的下沉增温和辐射增温是造成此高温酷暑天气的主要原因。     

2010年12月大气环流和天气分析

2010年12月环流特征如下:极涡强度偏弱,但在东亚向中纬度伸展,有利于冷空气积聚南下,北半球中高纬呈现4波型,副高位置偏东,南支槽活动略偏强.12月,全国平均降水量为18.0 mm,比常年同期偏多83.7%,而华北、黄淮中西部等地偏少8成以上,这些地区气象干旱发展.12月,全国平均气温为-3.8℃,比常年同期偏高0....     

浙东海岛两次强对流天气对比分析

对比分析了2004年发生在舟山的两次相似的强对流天气过程,不同在于一次过程强降水特别突出,一次过程强风特别突出。通过对两次过程反射率因子、径向速度以及一些二次产品的对比分析,找出了一些相同点和不同点。组织结构性好的强回波、速度产品中的大风区、垂直风切变、较高的顶高和大的VIL值等是产生雷雨大风和短时强降水天气的共同特征。回波移速较慢的易产生强降水,回波移速快的易产生强风。强风天气的回波强度、顶高和VIL等产品都有更强的表现。低层水平风的辐合、中气旋、垂直风向切变等可以产生强降水,中高层的中气旋、垂直风切变可以产生下击暴流、冰雹等强对流天气。     

2015年12月大气环流和天气分析

2015年12月大气环流主要特征如下：北半球极涡呈单极型分布,中心位于格陵兰岛附近,欧亚中高纬环流呈两槽一脊型;南支槽较活跃,平均位置大致位于90°E,副热带高压偏强,面积偏大。12月,全国平均气温为-2.1℃,较常年同期（-3.2℃）偏高1.1℃。全国降水量分布不均匀,南方地区多阴雨天气,江南大部、华南大部出现100～200 mm降水,全国平均降水量24.1 mm,较常年同期（10.5 mm）偏多1.3倍,为1951年以来同期最多。月内,我国出现三次冷空气过程、三次主要降水过程及两次大范围雾 霾天气过程。其中19—25日雾 霾天气过程具有持续时间长、影响范围广、空气污染程度重的特点,重度霾面积为2015年之最。     

2009年5月9—10日华北南部强降水天气分析

应用常规天气图、地面加密降水观测资料、探空资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2009年5月9—10日华北南部大范围持续性强降水天气过程进行分析研究。结果表明,强降水是在冷空气与西南暖湿气流交汇的过程中产生的。500 hPa为槽前西南气流,850～700 hPa为东北—西南向切变线,地面冷锋转变为静止锋,之后生成弱的气旋波向东南方向移动消失。大气高温高湿,中层为弱的对流不稳定和对称不稳定。冷空气从底层锲入,一方面与暖湿气流汇合产生辐合上升,另一方面抬升暖湿气流,使上升运动加强,降水增幅。中高层空气暖湿,0℃层较高,以强降水天气为主,伴有雷电。由于暖湿气流较强,冷空气在南下过程中逐渐减弱,速度减慢,冷暖空气在黄河下游长时间对峙,强降水持续时间长。     

2014年12月大气环流和天气分析

2014年12月大气环流特征如下：北半球极涡异常偏强,欧亚中高纬环流呈两槽一脊型,东亚大槽偏强,冷空气活跃;南支槽位于70°E附近,较常年同期明显偏西,不利于水汽向我国中东部地区输送;副热带高压较常年同期偏强,位置偏西、偏北。12月,全国平均降水量为7.9 mm,比常年同期(10.5 mm)偏少24.8%,其中华北、黄淮、江淮、江汉等地偏少8成以上。全国平均气温为-3.4℃,较常年同期(-3.2℃)偏低0.2℃;月内气温变化显著,呈“前冷后暖”的特点,上、中旬的气温较常年同期偏低1.0℃,下旬转为偏高1.1℃。月内,我国出现了5次明显的冷空气过程和4次雾霾过程以及1次大范围的降水过程。北方多地出现极端日降温事件,东北局地遭受雪灾;下旬中东部地区出现大范围、持续性的雾霾天气。