我国东部地区冬季的低层逆温

一、分析方法本文包括三个部份:(1)逆温随纬度分布;(2)地形对逆温的影响;(3)武夷山逆温。第1和第2部份是用高空07时规定层和特性层资料,计算离地面2000米以内各个特性层的高度,然后根据规定层和特性层的高度和温度值用内插方法分层计算各高度的温度,上层温度较下层温度高(或等温)定为逆温层。分析逆温层时,我们按逆温层底离地面的高度(米)分为接地、0相似文献   

北京市秋季城区和郊区大气边界层参数观测分析

应用2001年9月北京城区和郊区同步大气边界层观测资料,对大气边界层热力和动力参数进行了计算分析.结果表明:北京市秋季,逆温出现的时间城区滞后于郊区;逆温层高度城区大于郊区,200m通常为郊区的逆温层顶和城区的逆温层底部;逆温层强度城区弱于郊区;城市热岛强度为3℃;城区感热通量的输送大于郊区;城区下垫面粗糙度远大于郊区;郊区总辐射和紫外辐射的强度明显大于城区.     

声雷达探测在大气扩散研究中的应用(三)——对流边界层中垂直扩散系数的计算

本文用多普勒声雷达探测的垂直风速连续观测资料,计算了垂直速度谱和垂直扩散系数.结果表明:在低频部分,n<3×10~(-2)赫,用声雷达资料计算的垂直速度谱密度和超声风速仪计算的能量峰值和变化趋势基本一致,数值略有差异,在高频部分有偏离.在混合层中,由于逆温层盖子对垂直方向的扩散过程有抑制作用,在逆温层底部计算得出的垂直扩散系数最小,在逆温层中次之.在充分发展的对流边界层中,垂直扩散系数随高度的增加而加大.用声雷达测量的垂直扩散系数能够较好地反映对流边界层中的扩散过程.     

气溶胶激光雷达和无线电探空观测边界层高度的对比分析

利用北京地区2017年11月至2018年1月连续3个月的激光雷达资料和无线电探空数据,按照清洁天、污染天和多云天3种天气条件,对大气边界层高度的计算方法和结果进行对比分析。结果表明,基于激光雷达消光系数的梯度法、标准差法和小波法都能够较好地提取边界层高度。清洁天标准差法计算的边界层高度高于梯度法和小波法,08:00（当地时间,下同）和20:00由无线电探空得到的清洁天边界层高度平均值分别为1176 m和1224 m。污染天标准差法的计算结果要低于梯度法和小波法,污染天无线电探空得到的边界层高度平均值约为956 m,和清洁天相比降低了两百多米,重污染时最低降低至562 m,逆温层高度和PM2.5浓度具有明显的反相关关系。有云时,梯度法和小波法确定的边界层高度和云高非常接近,标准差法计算的结果略低。总体而言,气溶胶激光雷达计算的边界层高度随着污染等级的提高没有明显的降低趋势,相反在重度污染情况下反而有所增加,这可能是由于污染物的不断堆积导致的。梯度法确定的边界层高度易受到污染物传输过程的影响,略高于逆温层高度。另外,激光雷达确定的边界层高度受到残留层影响时,也会高于逆温层。     

夜间逆温层高度的预报

本文用一维非定常位温方程,考虑湍流垂直输送和夜间长波辐射冷却作用,导出了晴空夜间逆温层高度的预报方程,并用成都双流机场的实测资料进行了计算.结果表明预报方程的计算结果与实测情况符合较好.     

一种预报逆温层高度的方法

本文根据初始位温廓线,已知的地面位温及其时间变化和地转风速,用Nieuwstadt方程的数值积分来预报逆温层高度的时间变化,並与某些常州观测资料进行比较,计算结果符合于观测。     

青藏高原东部及下游地区冬季边界层的观测分析

利用2007年12月的加密探空资料, 对高原东部及其下游地区的边界层结构和高原东部边界层变化对下游大气的影响进行了分析。结果表明, 冬季青藏高原东部夜间近地面逆温层可以发展到平均500 m的高度, 白天混合层可以发展到平均2000 m的高度。白天混合层内水汽和风速混合十分均匀, 在混合层发展成熟时存在十分深厚的逆湿层。冬季青藏高原下游的四川盆地, 边界层内温度日较差小, 夜间逆温层把大量地表水汽截留在近地层, 日出前近地层水汽容易达到饱和。白天, 混合层在中午发展成熟, 平均高度只有300 m。四川盆地对流层下部存在非常强的逆温层, 该逆温层是青藏高原抬升地表加热和冬季盛行西风气流形成的, 逆温层变化是青藏高原东部边界层温度日变化和局地西风变化的共同结果。逆温层显著改变大气动量、 热量和水汽的垂直分布。与对流层下部逆温相联系的中层云对辐射的影响是造成四川盆地温度日较差和混合层高度变化的原因。     

典型辐射逆温生消过程中的爆发性特征

本文分析了北京市郊一类典型辐射逆温。发现逆温强度不仅随时间的变化是起伏性的,而且随高度是分层的。所以,在时-空剖面图上通常呈现为多个分离的逆温强度中心。逆温层厚度的发展常常具有爆发性特征。逆温层顶多为周期性波动状态。逆温层内部湍流强度的时-空变化是不连续的,动量和热量的输送在时间上是阵性的,在高度上是分层的。 作者认为这些特征主要是由于逆温层内部风场和温度场之间的相互作用决定的。     

青藏高原东部大气探空廓线的气候特征分析

通过对青藏高原东部地区近几年部分探空资料的分析,得出了一些有意义的结论。结果表明：冬季,青藏高原东侧地区在对流层下部存在明显的逆温现象,在逆温层之下,大气相对湿度大,水汽随高度减小的幅度小,大气处于中性层结状况;在此逆温层之上,大气相对湿度小。在逆温层底部有大量的水汽堆积,在空中形成明显的逆湿层,而在高原主体上并没有此逆温层的存在,高原东侧各站逆温层底的高度差别不大。夏季,青藏高原东侧地区20时可以存在明显的混合层,混合层的高度在成都站最小,重庆站最大,而高原主体混合层高度大于东侧地区。旱年混合层高度大于涝年。8时和20时,冬季大气温、湿垂直特性变化不明显,而夏季具有明显的变化。夏季,降水过程明显抑制混合层的发展,在暴雨过程及其前后,混合层有明显的成熟、消亡、重新建立的特征。     

典型辐射送温生消过程中的爆发性特征

本文分析了北京市郊一类典型辐射逆温。发现逆温强度不仅随时间的变化是起伏性的,而且随高度是分层的。所以,在时-空剖面图上通常呈现为多个分离的逆温强度中心。逆温层厚度的发展常常具有爆发性特征。逆温层顶多为周期性波动状态。逆温层内部湍流强度的时-空变化是不连续的,动量和热量的输送在时间上是阵性的,在高度上是分层的。 作者认为这些特征主要是由于逆温层内部风场和温度场之间的相互作用决定的。     

2005年湖南省特大冰冻灾害天气分析

通过对2005年2月湖南省冰冻天气过程进行分析发现，此过程虽属轻冰冻过程，但造成的冰冻灾害严重。其主要原因是：逆温层底高度偏低，逆温层顶气温偏高，阴雨时间长，在1000～925hPa（海拔1000m以下）之间形成较厚的过冷层，与强冰冻区相吻合，而地面冷空气偏弱，致使地表冰冻不明显。     

青藏高原东部大气探空廓线的气候特征分析

通过对青藏高原东部地区近几年部分探空资料的分析,得出了一些有意义的结论。结果表明:冬季,青藏高原东侧地区在对流层下部存在明显的逆温现象,在逆温层之下,大气相对湿度大,水汽随高度减小的幅度小,大气处于中性层结状况;在此逆温层之上,大气相对湿度小。在逆温层底部有大量的水汽堆积,在空中形成明显的逆湿层,而在高原主体上并没有此逆温层的存在,高原东侧各站逆温层底的高度差别不大。夏季,青藏高原东侧地区20时可以存在明显的混合层,混合层的高度在成都站最小,重庆站最大,而高原主体混合层高度大于东侧地区。旱年混合层高度大于涝年。8时和20时,冬季大气温、湿垂直特性变化不明显,而夏季具有明显的变化。夏季,降水过程明显抑制混合层的发展,在暴雨过程及其前后,混合层有明显的成熟、消亡、重新建立的特征。     

2008/2009乌鲁木齐近地空间逆温层特征分析

以2008年6月—2009年5月乌鲁木齐探空站每日07时、19时400 MHz电子探空数据为基础,统计了距地高度5 000 m以下近地层垂直空间逆温层的特征,并以每日、各月和全年的方式进行了归类分析;对乌鲁木齐市5 000 m以下近地层空间逆温层的出现频次特征、层次特征、第一逆温层特征、地表逆温层特征等进行了详细分析和...     

2021年佛山地区一次短时PM2.5污染过程分析

利用地面气象观测资料、空气质量监测数据、NCEP FNL1°×1°再分析资料和风廓线雷达探测资料，对冷空气影响下2021年1月初佛山地区出现的一次短时污染天气过程进行分析。结果表明：冷锋前的偏北风对污染物起传输作用，冷锋后较强偏北风对污染物的清除作用显著。低空逆温层的厚度增加、高度的下降抑制垂直运动，致使污染物更容易累积在近地面层，加剧了污染形成；利用风廓线雷达分析本地风场，可以较为准确地判断逆温层的高度，并能发现逆温层出现时间比达到中等污染时间提早了约10 h;对低层风场的风向、风速进行研判能够预测污染物的移动，为下游提前预警提供指示作用。     

500hPa湿度和逆温层高度对中尺度扰动的影响

利用一个准二维原始方程模式讨论了５００ｈＰａ上的湿度及逆温层的不同高度对中尺度扰动的影响。结果发现它们对中尺度扰动的发展和演变均有重要的作用。５００ｈＰａ上过干或过湿均不利于中尺度扰动的发展；合适的逆温层高度有利于中尺度扰动的发展。     

新型探测资料在2014年春节污染天气中的应用

利用NCEP/NCAR再分析资料、南京市环保局监测数据,分析2014年春节污染天气背景,结合南京探空资料、常规观测资料、风廓线雷达及微波辐射计资料,分析这次春节期间的大气混合层高度、通风系数和逆温层特征。按照春节假期污染情况,可将其分为两个阶段：前期是1月30日—2月2日,南京处于均压场里,空气污染扩散条件差,逆温层容易形成,污染较重。后期是2月3—6日,冷暖气流活跃,混合层厚度升高,通风系数增大,逆温层被破坏,逆温强度锐减,空气质量显著改善。结果显示,混合层高度越低、通风系数越小及逆温层结越厚、越强,污染越严重。针对不同级别污染程度为四要素设立了定量化指标：当混合层高度低于1.0 km、通风系数小于2500 m2/s、逆温层厚度大于500 m、逆温强度大于2.0 ℃/100m,易出现中度以上污染;当混合层高度高于1.8 km、通风系数大于7000 m2/s、逆温层厚度小于200 m、逆温强度小于0.5 ℃/100m,不易出现污染天气,可为预报提供更多参考依据。     

上合组织青岛峰会期间海雾维持和消散阶段的环境场特征

利用常规观测、地面加密自动站及NCEP再分析资料,针对上合组织青岛峰会的气象服务过程,对海雾维持和消散两个阶段的气象要素特征进行了分析。结果表明：1）当能见度低于1 000 m时,相对湿度为99%,能见度介于1 000～2 000 m之间时,相对湿度为95%～99%。2）近地面层30°N以北黄海海域持续吹东南风,并在青岛形成水汽辐合中心,有利于青岛形成海雾;当东南风转为东北风,水汽辐合中心减弱或消失时,海雾趋于消散。3）在海雾维持阶段,逆温层最低高度稳定在980 hPa以下,总逆温差逐渐增强,逆温梯度跃升与海雾强度增强同步;最大逆温层厚度和逆温层总厚度下降12 h后海雾逐渐减弱,逆温层最低高度上升时能见度也随之上升。4）白天逆温层之上为下沉运动,之下为上升运动,夜间700 hPa之下均为上升运动,且上升运动中心位于逆温层之下,这种垂直结构有利于逆温层和海雾的维持;当逆温强度减弱,垂直运动穿越逆温层贯穿700 hPa以下对流层时,海雾趋于消散。     

基于风云卫星红外高光谱资料遥感逆温层研究

大气逆温层会阻碍大气垂直运动的发展,传统上只能利用地基无线电探空资料进行监测和分析。星载高光谱红外大气探测可以反演晴空区大气温、湿度廓线,为大气逆温层监测提供了一种可能的技术手段。为探索中国卫星监测逆温层的方法和途径,本研究基于风云三号D星搭载的红外高光谱大气探测仪(FY-3D/HIRAS)观测资料,利用RTTOV(Radiative Transfer for TOVS)快速辐射传输模式模拟了不同逆温强度、不同逆温层顶高度对HIRAS红外通道观测亮温的影响。结果表明,在780—1000 cm^-1窗区光谱内的精细谱线对应的通道对逆温层最为敏感,与参考通道(926.875 cm^-1)的亮温差可以用于大气逆温层识别。文中定义了逆温强度敏感指数和逆温层顶高度敏感指数,模拟结果表明,强吸收(通道1:784.375 cm^-1、通道2:798.750 cm^-1)、中吸收(通道1:803.125 cm^-1、通道2:852.500 cm^-1)、弱吸收(通道1:840.000...     

金衢盆地逆温层初步分析

本文根据衢州市气象站1979年1月1日至12月31日逐日07、19时两个时次的探空资料,取地面、1000hpa、850hpa、700hpa、600hpa、500hpa六个标准等压面进行逆温层分析。这里逆温是指气温随高度不递减。由于逆温出现层次不同,分近地面逆温层和低层逆温层两类。前者逆温底部从地表附近开始,后者逆温底部从850hpa开始。     

基于旋翼无人机探测的一次强浓雾边界层结构分析北大核心

利用常规气象观测资料、射阳站探空资料、旋翼无人机探测资料等,分析2019年10月19日夜间到20日江苏东部沿海地区一次强浓雾过程的边界层特征。根据无人机垂直观测资料及湍流参数Ri结果发现:大雾形成之前到大雾成熟阶段,近地面始终存在强贴地逆温,最大逆温强度达4.6℃/(100 m)。在大雾形成到发展阶段,逆温逐渐增强,弱湍流区的发展高度也逐渐抬升,最大发展高度达280 m,雾层厚度逐渐增大。大雾成熟阶段,逆温层高度达到最大250 m,而此时受太阳辐射影响,逆温层上层湍流开始逐渐增强,弱湍流区发展高度降至150 m。大雾消散阶段,逆温减弱,雾层厚度迅速降低,湍流增强,逆温层逐渐趋于消散。在大雾形成之前到大雾成熟阶段,逆温层之上均存在较大的东南风,海上暖湿气流的输送不仅使逆温得以加强和维持,而且在冷的下垫面上促进了水汽凝结,从而形成了东部沿海地区的强浓雾。无人机垂直观测完整的获取了此次大雾过程的边界层结构变化特征,Ri的结果很好地反映了大雾发生期间稳定层高度的变化情况。