气溶胶：并不是我们看到的那样简单

你无法用肉眼真正识别气溶胶颗粒,但你却时刻感到它的存在。气溶胶会对地球上的生命产生重要的影响,当你看见天上的一朵云,你知道是气溶胶在作怪。没有它,地球上大气层中的云不可能形成。同样的,气溶胶对植物授粉也起着重要的影响。微小的花粉颗粒会随着微风或被一些动物从一棵植物体上传播到另一个植物体上,形成气溶胶。     

对流层中上层干空气对“碧利斯”台风暴雨的影响

利用2006年7月14—15日的NECP／NCAR全球1°×1°再分析、站点降水和探空资料,研究了对流层中上层干空气对“碧利斯”台风造成的湖南暴雨的影响。结果表明,暴雨发生前对流层中上层500～200hPa有大片相对湿度低的干区,暴雨发生后干区减弱消失。干区与不稳定能量之间有一定的对应关系。受东风气流影响,干区向偏西方向移动;较强的水汽垂直输送也有利于暴雨发生前雨区上空干空气的减弱。敏感性试验证明对流层中上层干空气对不稳定能量有一定的积累作用;在增强干空气相对湿度的情况下,干空气的减弱对降水量的减少有一定影响。     

台风“尼伯特”和“莫兰蒂”造成的江西暴雨中干空气的影响对比分析

应用常规资料、FNL再分析资料,分析相似路径台风“尼伯特”和“莫兰蒂”对江西暴雨的影响,结果表明:1)“尼伯特”和“莫兰蒂”进入江西后降水落区差别较大,“尼伯特”降水主要位于赣南地区,以对流性降水为主;“莫兰蒂”降水主要集中于赣东北,以层状云稳定性降水为主。2)“尼伯特”和“莫兰蒂”环流形势类似,台风东、西、北三面都被高压控制,台风的北侧系统差异造成两个台风移速差异,“莫兰蒂”北侧有西风槽东移,使“莫兰蒂”的移速较“尼伯特”更快。3)干空气对不稳定能量积累起重要作用,相较于“莫兰蒂”,“尼伯特”过程中江西上空有较为深厚的干空气,更利于不稳定能量积累,造成降水性质差异。4)两个台风期间高、低层干空气的差异是造成降水位置差异的主要原因。“尼伯特”期间台风西侧高层干侵入不明显,而在“莫兰蒂”期间台风西侧干侵入明显,利于江西东北部降水,而抑制江西西部南部降水;对流层低层,“尼伯特”影响期间,干空气控制台风北侧和西南侧环流,切断其西南部的水汽输送;而在“莫兰蒂”影响过程中,台风中心北、西、南侧均受干空气影响,水汽输送通道更为不通畅。     

三维空气质点轨迹的计算

首先讨论了空气质点轨迹的计算方法,然后利用一个十层有限区域原始方程模式作了计算。根据计算的流场和12小时一次的常规观测资料,进行了时间分辨率从30分钟到12小时的轨迹精度分析。结果表明,3小时以内的时间采样可以很好地描述质点轨迹,而12小时采样对于绝大多数质点都有明显的误差。     

海面空气阻力系数CD计算方法的研究

本文根据边界层气象学的最新成果提出两个由常规海上气象观测资料求阻力系数C_D的方法,一个由海气温差及10米高处的风速,另一由地转风速及边界层上下界之间的位温差△θ,此二法可直接应用于实际计算及模式中求C_D。     

空气动力学阻抗的测量研究

利用涡旋相关方法和蒸发皿方法分别测量了裸地和玉米田的空气动力学阻抗, 分析了空气动力学阻抗的日变化特征, 同时对两种测量方法进行了比较。结果表明:实测空气动力学阻抗的日变化比较明显, 但变化幅度不大 (0~200 s/m)。两种方法得到的空气动力学阻抗具有可比性, 但蒸发皿方法测量的空气动力学阻抗普遍小于涡旋相关方法的测量值。     

城市下垫面空气动力学参数的确定

分析近10年北京325m气象塔常年观测资料,研究城市化发展对城市大气边界层动力学结构和特征的影响.结果表明,空气动力学粗糙度和零平面位移总体是逐年递增的.气象塔西南方向的高层建筑群是20世纪90年代初期逐渐建成,在SW方向,空气动力学粗糙度和零平面位移在90年代增加明显,增加的幅度1997年和1999年之间较大,这一点与气象塔西南方向城市化的加快相符合.而在NE、SE和NW方向,从1987年到1994年空气动力学粗糙度和零平面位移增加明显,1994年以后变化较小.     

下垫面空气动力学参数的估算

基于上海市奉贤、青浦和宝山三座梯度观测铁塔半径1 000 m区域的下垫面粗糙元几何形态参数,使用四种形态学方法（Rt,Ra,Ma,Ka）进行空气动力学参数估算,分析各方法计算结果及其对计算参数的敏感性,并以基于铁塔梯度观测数据的动力学计算方法（Lw）结果为参考,进行对比分析。结果表明：（1）在本文研究区域内,形态学方法与动力学方法计算结果在数值和分布趋势上都有差异。其中,形态学方法的零平面位移显著小于动力学方法,Ka方法结果最大,与动力学方法也最为接近;动力学与形态学方法的粗糙度差异相对较小,Ma和Ka与动力学方法结果较为接近。（2）通过对四种形态学方法对计算参数的敏感性的对比,Ka方法对建筑高度及其变化率、建筑排列方式等最敏感。首先,Ka方法计算结果与z_Hmax、σ_H和z_H的相关性均较高,其中z_d对建筑高度的非均匀分布更敏感,z₀则与z_H的相关关系更显著。其次,在本文研究区域中,Ka方法随λ_F和λ_P变化最显著,即对建筑排列方式最敏感。（3）通过与动力学方法的对比,认为Ka方法的方案一最适用于以本文研究区域为代表的、上海典型城市下垫面的动力学参数估算。此外,在观测资料、形态学数据较少的情况下,Rt方法可作替代方案进行计算和分析。

     

石河子绿洲空气湿度和降水的长期变化趋势分析

分析了石河子绿洲3个地面站(炮台、石河子和莫索湾)41a(1964～2004年)的温度、相对湿度和降水,发现随着石河子垦区绿洲面积的扩大以及新疆增温增湿的气候变化趋势,石河子绿洲也有其比较独特的区域气候特征。主要表现在:(1)41a来温度、降水量呈增加趋势,但空气湿度比较稳定,没有明显的变化;(2)石河子绿洲的温度、降水量以及空气湿度具有明显的季节变化特征。秋季的温度变幅最大,冬季最小。这与新疆大部分地区冬季增温幅度最大有所不同。空气相对湿度变化的季节差异不明显。(3)以莫索湾站代表绿洲边缘,石河子站代表绿洲区,其降水、温度和空气湿度变化有明显差异,显示了比较明显的绿洲“冷岛”和“湿岛”效应。     

干冷空气活动对超强台风“桑美”(2006)近海突然增强影响的数值模拟研究

利用中尺度模式WRF V2.2对超强台风“桑美”(2006)进行数值模拟,在模式较好地模拟出台风路径和强度及其近海突然增强过程基础上,分析在“桑美”近海突然增强过程中,环境场中的干冷空气在湿度场和温度场上的表现特征以及对近海台风突然增强的作用及其可能机制。结果表明:“桑美”在近海突然增强与环境场中干冷空气活动密切相关,高时空分辨率的FY-2C气象卫星水汽图像可以形象地揭示出台风发展演变过程中干冷空气的发展演变特征,干冷空气在高层的范围和强度明显强于中层。随着“桑美”西北侧的干冷空气不断靠近台风环流,台风在近海发展加强;而随着“桑美”西南侧干冷空气逐渐逆时针卷入台风环流,台风开始减弱。干冷空气沿着等熵面由高层向中层、由高纬向中低纬入侵,在“桑美”北上时,两者发生相互作用,“上干下湿”的层结分布,有利于台风增强。干冷空气与沿西北向移动的暖湿台风环流系统发生相互作用,干冷空气及其穿越等熵面的下沉运动所产生的冷平流效应有利于台风发展;干冷空气随着等熵面高度的下降出现明显西倾,有利于台风发展。      

空气湿度和风对体感温度的影响

气温是表示空气冷热程度的物理量。人体感觉到的环境空气的冷热程度，除与气温高低有直接关系外，还与空气湿度和风的大小有关。体感温度与气温呈正相关关系，与湿度和风速的相关关系随气温的高低而变化。     

城市下垫面空气动力学参数的估算

为了定量描述北京城市下垫面的空气动力学特征,为模式提供准确的下垫面参数.利用气象塔大气湍流观测资料,结合Martano(2000)由单层超声风速、温度资料估算非均匀下垫面空气动力学参数的方法,计算了中国科学院大气物理研究所气象塔附近的下垫面空气动力粗糙度z0和零平面位移d,即z0为1.75 m和d为40.12 m.该结果与前人研究成果的比较结果表明最近的8年内,该处的零平面位移和空气动力粗糙度明显增大,这与该塔周围城市建设状况吻合.     

不同下垫面空气动力学参数的研究

文中利用中国科学院沙漠研究所与日本国家农业环境技术研究所合作于1990—1994年在中国内蒙古自治区奈曼市半干旱地区沙丘和植被区下垫面观测的微气象数据,根据Monin-Obukhov相似性理论,计算了重度干扰草原、中度干扰草原、轻度干扰草原、无干扰草原、沙丘、沙丘内地、草地、稻田、小麦田、大豆田和玉米田11种下垫面的空气动力学参数粗糙度长度z0,零平面位移d,摩擦速度u*,并分析了它们与水平风速u和Richardson数的关系,比较了不同人为干扰草原生态系统条件下的空气动力学特征。结果表明:地表生物量和覆盖率随着人为干扰强度的增加而减少。不同人为干扰下垫面的粗糙长度与生物量和植被高度以及地表起伏程度有着密切关系;Richardson数也是其影响因子。风速、粗糙度都与摩擦速度成正相关,但对于不同下垫面有所不同,从中可以看到草地对沙漠化有一定的防治作用。同一种下垫面不同时期的空气动力学参数也存在差异。这些结果对建立陆面过程和区域气候模式具有重要的意义。     

湿球温度表水杯水位和空气湿度的关系

测定空气湿度的准确度与湿球温度示度的准确度有很大关系。要使湿球示度准确 ,湿球表面要有良好的蒸发和热量交换 ,因此需选择吸水性良好的纱布、正确地包裹纱布、保持纱布的清洁以及用纯净的医用蒸馏水来湿润纱布等。《地面气象观测规范》规定 :“杯口距湿球球部约 3cm ,杯中盛蒸馏水 ,供湿润湿球纱布用。”在实际观测中 ,经不断摸索发现 ,湿球温度表的水杯水位高度会影响到测温精度。对比观测发现 :适时调节好水杯水位 ,湿度实测和自记的差值范围明显减小。空气湿度增大 ,水杯水位应降低 ;湿度减小 ,水杯水位应提高。冬半年 ,当相对湿度≥…     

为“曚空”正名

英文气象学名词中的whiteout一词,指的是阳光穿越均匀云层,射向为冰雪覆盖的地面,在云层和冰雪表面之间往复反射,所引起的一种视程障碍现象。该现象常会在高纬和极地区域出现,对飞机起落有妨害。属航空气象学的名词。过去,有人将该词译为“乳白天空”,有的译为“白失”,有的     

非单一水平均匀下垫面空气动力学参数的确定

文章介绍了一种利用单一高度风速、温度湍流资料确定空气动力学参数的方法。该方法无须进行风速廓线的测量，可以应用于非单一水平均匀下垫面和非中性层结，避免了主观性。用该方法计算了北京城市北部边缘325 m气象塔附近的零值位移d和地表粗糙 z0。结果表明:该处下垫面零值位移d和地表粗糙度z0与风向有很强的依赖关系，与气象塔周围的城市建设相对应。     

靠“天”生财不是梦

在第二次世界大战中,盟军在策划具有重大战略意义的诺曼地登陆战役时,气象竟成为敌对双方决定军事行动的非常重要的信息。奥林匹克运动会和其他大型国际赛事,主办国必须提供良好的气象保障。运动员创造佳绩,需要气象随时提供优质的服务。随着人类对气象的认识,不独在军事、体育等领域,气象服务已经涵盖了农业、工矿、城建、交通运输、水利电力、旅游、仓储、环保等许多领域。例如气象台经常向水电部门预报雨情,为其增减发电量及是开闸放水还是关闸蓄水提供决策依据;向建筑部门预告降水情况,以避免工程混凝土浇灌质量受影响;向仓储…     

气候变化对江西省主要室外空气计算参数的影响

利用江西83个地面气象站1963—2022年逐日平均气温和14时气温数据,计算每10 a滑动平均采暖室外计算温度、夏季空气调节室外计算日平均温度、冬季通风室外计算温度和夏季通风室外计算温度,分析江西省气候变化及其对室外空气计算参数的影响。结果表明：江西省年平均气温呈明显上升趋势,其中赣北地区上升幅度大于赣南、赣中南部,冬季平均气温增加趋势（0.31℃/（10 a））大于夏季（0.14 ℃/（10 a））,冬季平均气温在1997年发生显著突变,之后冬季平均气温较多年平均值高0.6℃。气候变化背景下,室外空气计算参数变化明显,采暖室外计算温度、夏季空气调节计算温度和冬季通风室外计算温度呈升高趋势,夏季通风室外计算温度的变化趋势不明显。其中,冬季室外计算温度的上升幅度高于夏季,赣北地区的东部和中南部升高趋势较大。采暖室外计算温度升高,建筑的传热负荷设计值减小;夏季空气调节室外计算温度的升高使新风负荷增加,增加室内空气冷却能耗;冬季通风室外计算温度的升高有利于减小冬季通风负荷。