北京地区沙尘天气气溶胶飞机观测特征

利用3次沙尘天气期间的气溶胶飞机观测资料,分析了北京地区在3种沙尘天气下气溶胶垂直分布特征。结果显示:逆温层的存在对扬沙个例的垂直分布有影响。数密度谱的分布基本呈单调递减,但边界层内扬沙、浮尘和沙尘暴个例都在0.13~0.3μm间存在峰值,而扬沙个例在0.8μm,浮尘个例在6.5μm以及沙尘暴个例在2.8和6.5μm处出现次峰值。沙尘中细粒子的有效直径是人为源气溶胶粒子的4到10倍。浮尘天气整个粒子谱宽从近地面层开始随高度先增大后减小,到3000m达到最大,这与高空输送有关;扬沙个例沙尘粒子谱分布显示近地面层大于50μm段粒子谱无论数浓度还是谱宽都明显高于浮尘和沙尘暴个例,这与扬沙是局地大风扬尘引起有关;沙尘暴个例谱宽在接近云底达到最大,说明大粒子已经被携带到一定高度,与蒙古气旋云系的上升运动有关。     

北京地区气溶胶光学厚度中长期变化特征

利用1977～1985年北京地区太阳直接辐射谱资料，分析获得了气溶胶光学厚度谱特性，使用PIS光谱仪从1993年3月到1995年3月，持续观测了北京地区晴天和少云天气的太阳直射光谱。得到了至今较为长期系统的城市大气气溶胶光学性能及特征。研究表明:（1）气溶胶光学厚度有春夏季大，秋冬季小的统计规律；（2）能见度分级后，同一能见度下气溶胶光学厚度各季节之间的差别大为减小，地面能见度对整层光学厚度表现出了较强的约束作用，文中给出了统计关系；（3）气溶胶光学厚度有逐年增高的趋势，1977年至1994年间增长了约三分之二。     

北京地区春季气溶胶分布特征的个例分析

为探讨北京地区春季气溶胶分布特征,利用机载PMS资料中的Probe PCASP-100X数据,分析了2005年4月2日和4月17日北京地区的气溶胶垂直、水平分布的特征,并初步讨论了气象因子和城市对气溶胶的影响.结果表明,4月2日的气溶胶平均浓度为1422.7cm-3,4月17日的平均浓度为2142.1cm-3,平均直径分别为0.22μm和0.25μm.4月2日和4月17日在北京沙河机场气溶胶数浓度垂直变化较大,混合层顶上下具有不同的垂直分布特征,温度层结对气溶胶浓度的分布有重要影响,气溶胶水平分布不均匀,北京市区的气溶胶浓度较大.     

北京地区夏季短时强降水时空分布特征

利用北京地区2006—2010 年187 个观测站的逐5 min 观测资料,对北京地区夏季短时强降水过程进行了统计分析。结果表明：空间上,北京地区的短时强降水主要分布在山前及山前的平原地区。靠近城区的西山山前以及城区是一个短时强降水的高发区(高发区A),怀柔、昌平和顺义交界的山前地区到密云水库一带是另一个短时强降水的高发区(高发区B)。此外,位于平谷境内的山前地区也是一个短时强降水的易发区(高发区C)。时间上,短时强降水过程主要发生在午后到前半夜,维持时间主要集中在20～35 min,过程总降水量集中在20～30 mm。三个高发区比较而言,高发区B 由于兼具地形和水源两大有利因素,一方面更容易出现持续时间更短（约20 min 左右）的短时强降水过程,另一方面又有利于长持续短时强降水（约50 min）的形成。总体上,该高发区内的短时强降水过程也具有更大的过程累积雨量。     

2004年北京地区秋季大气气溶胶粒子分布特征

2004年秋季在北京地区利用机载大气气溶胶粒子探头进行了大气气溶胶观测,获得了0～7 km气溶胶细粒子数浓度和尺度谱分布的垂直、水平变化特征.结果表明:北京地区上空气溶胶粒子数浓度在1 km左右高度以下的混合层内有均匀的分布,明显递减层的高度范围约在1～2 km之间,2 km以上随高度递减很小,高层气溶胶数浓度变化不大...     

北京地区大气气溶胶浑浊度系数β值的气候变化特征

利用北京1958—1989年共32年逐日晴空直接辐射资料,计算了大气气溶胶浑浊度系数β值,并结合北京市场用煤资料、天气状况资料和火山爆发资料对β值的年变化及多年变化特征及其成因进行了分析和初步研究。结果表明,北京地区的β值在春季最大,秋末初冬最小;1958—1977年,北京地区β值变化缓慢,维持在0.08—0.12之间,1978年以后,β值有显著增大趋势;一般情况下,非采暖期的β值反而大于采暖期的β值。     

华北中部夏季气溶胶和云分布特征

气溶胶与云的垂直分布特征是气溶胶间接气候效应关注的重点。基于2018年7—8月华北中部6架次飞机观测数据,研究气溶胶和云滴的垂直和水平分布特征。结果表明:华北中部780~5687 m高度内气溶胶数浓度( Na )平均值为821.36 cm-3,最大量级可达到104 cm-3,云中气溶胶数浓度(Nacc)占总颗粒浓度的80%以上,表明细颗粒占大多数,气溶胶粒子算术平均直径( Dm )平均值为0.12~0.52 μm;大气层结对气溶胶垂直分布影响较大,逆温阻挡气溶胶垂直输送,高空(高度2000 m以上) Dm 的垂直分布受到相对湿度影响较大; Na 和 Dm 在垂直方向波动较大,水平方向波动较小;低层云中云滴数浓度(Nc)较大、液态水含量(L)较小,而中层和高层云中Nc较小、L较大,Nc和云滴有效半径(Re)的概率密度函数均为双峰型分布,L的概率密度函数为单峰型分布;气溶胶数浓度谱基本呈现多峰型分布,而云滴数浓度谱多呈现单峰型分布。     

南京市夏季城市不同功能区气溶胶污染特征

利用ＷＰＳ（宽范围颗粒粒径谱仪）、Ａｎｄｅｒｓｏｎ Ⅱ型９级撞击采样器测量了２００８年夏季典型日南京钟山风景区、鼓楼商业区与江北工业区大气气溶胶数浓度谱分布和质量浓度,分析了城市不同功能区气溶胶粒子的分布特征．结果表明：各功能区大气颗粒物浓度均比较高,达到１０４ｃｍ－３,数浓度谱均为单峰型,峰值集中在００１～００４μｍ;其中气溶胶粒子数浓度主要集中在００１～０２μｍ粒径范围内,其日变化受汽车尾气排放、混合层高度变化的影响较大,且呈现明显的双峰型;粒径为００１～０１μｍ的超细粒子对总数粒子贡献较大,鼓楼为９３２８％,江北为８１６６％,钟山为６６５２％;细粒子（粒径＜１１μｍ）与ＴＳＰ质量浓度的比值钟山为９２％,鼓楼３３７７％, 江北２４９８％;质量浓度主要为粗粒子（粒径≥１１μｍ）贡献,但是鼓楼与江北的细粒子的贡献也非常大,说明这两个功能区的细粒子的污染值得关注;数浓度和相对湿度（ＲＨ）有密切联系,当ＲＨ＜７５％时其峰值随着相对湿度的增大而增大,当ＲＨ＞７５％时其峰值随着相对湿度的增大而减少,并且相对湿度对细粒子的影响要大于对大粒子的影响．     

祁连山北坡夏季晴天气溶胶粒子变化特征

利用2007年7月祁连山区民乐县何庄进行的晴空观测所获得的PMS资料,对祁连山区大气气溶胶粒子的数浓度分布及日变化特征进行了统计分析,并结合相对湿度、风速和风向等气象资料,讨论了气溶胶粒子浓度与气象因子的关系。结果表明,该地区PCASP探测的气溶胶平均数浓度为102~103个·cm-3,FSSP-100探测的粒子平均数浓度为10-2~101个·cm-3,日变化特征表现为早晚大,中午小;FSSP和PCASP探测的气溶胶粒子谱分别呈负指数型和单峰型分布特点,其Junge幂指数谱分布和Deirmendjian广义Γ谱分布的分段拟合,能够更好地显示当地粒子的演变特征;此外,气溶胶粒子不仅与相对湿度、气温之间存在相关性,而且与风向风速亦有明显关系。     

山西夏季气溶胶散射特征的飞机观测研究

利用3个架次的积分浊度仪和PCASP-100X（Passive Cavity Aerosol Spectrometer Probe）机载观测资料,分析了2013年山西夏季空中有云、无云和少云3种不同条件下气溶胶散射系数的分布特征,讨论了气溶胶散射系数垂直变化与气溶胶数浓度、气象条件的关系,并结合HYSPLIT（Hybrid of Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory model）后向轨迹模型研究气溶胶的运动轨迹和可能的污染来源。结果表明:山西夏季空中气溶胶总散射系数变化范围为0～499 Mm-1,晴空气溶胶数浓度和总散射系数明显大于有云和少云时。气溶胶总散射系数一般随高度的增加而递减。造成气溶胶总散射系数、数浓度偏高的原因有下垫面污染源多、风速小、相对湿度高以及逆温层的存在。550 nm波段气溶胶后向散射比大于0.1,粒径0.1～0.5 μm的气溶胶粒子对散射影响最大,说明山西空中细粒子污染比较严重。气溶胶总散射系数与数浓度有一定的相关性。引起气溶胶总散射系数、数浓度较高的气团传输路径主要为西南路径,局地排放的气溶胶大于远距离传输的气溶胶对散射系数的贡献。     

BALLOON-BORNE MEASUREMENTS OF AEROSOL VERTICAL DISTRIBUTIONS OVER BEIJING DURING THE SUMMER AND AUTUMN OF 1993

The results of two balloon soundings during the summer and autumn of 1993 from the Xianghe Observation Station are being utilized in a study of the temporal and spatial distribution of the atmospheric aerosols.The balloon,gondola,instrumentation and atmospheric conditions during the observation period are described.The temporal and spatial characteristics of aerosol concentration,size ratio,mixing ratio,and size distribution for both troposphere and strato-sphere are presented and analyzed.     

夏季中国东部区域性暴雨的统计分析

本文用１９７１－１９９１年中央气象台历史天气图资料，统计研究了东部大陆夏季区域性暴雨发生次数，结果得出；中国东部大陆夏季有两个季风暴雨带，其发生次数有３０－６０天和８－１１天两种显著振荡周期，但对各分区来说，只存在８－１１天一个显著周期，长江中，下游与华南相似，有两个季风暴雨期，江南是一个暴雨的间断区。     

PRELIMINARY STUDY OF VARIATION OF SO_2 AND AEROSOL PARTICLE BACKGROUND CONCENTRATIONS IN THE EASTERN CHINA

The average concentrations of sulphur dioxide,sulfate aerosol and TSP were about 8—10 ppb,15.08 μg m~(-3),and241.40 μg m~(-3) respectively,which were measured at the Lin'an regional background station during August—November,1991.The higher concentrations of SO_2 and SO_4~(2-) maybe acidify the rainfall.It has a great influence uponthe human health and ecosystem.The simulated results indicate that the distributions of SO_2 and SO_4~(2-) were deter-mined by local emission sources.Average aerosol particle number density was 2.0×10~4 cm~(-3).It shows that social devel-opment and human activities strongly affect the atmospheric background level.     

REGIONAL CHARACTERISTICS OF SUMMER PRECIPITATION ANOMALIES OVER CHINA

The regional characteristics of precipitation anomalies of total summer precipitation of June,July and August and individual monthly precipitation are analyzed by using the method of VarimaxEOF and correlation analysis.The data set used is the precipitation of a 5°Lat.×5°Long.spatialuniform network over China in the period of 1959 to 1994.The analysis of total summer precipitation shows that the most significant regionalcharacteristic is the existence of negative correlation in precipitation anomalies between the lowerreaches of the Changjiang River and the Huaihe River Valley(the LRCH region)and the middlereaches of the Huanghe River Valley(the MRH region),and between the LRCH region and SouthChina.The precipitation anomaly over the Sichuan Basin is negatively correlated with that overeastern part of Qinghai-Xizang Plateau and that over the LRCH region.The regionalcharacteristics of summer precipitation anomalies in western China are that there exists negativecorrelation between the summer precipitation anomalies over the southern part of the central andeastern Qinghai-Xizang Plateau and that over its northern part.There also exists positivecorrelation between the southern part of the central and eastern Qinghai-Xizang Plateau and theeastern part of North China and the southern part of Northeast China.The above spatialcorrelation modes have significant periods of about 3 years and ten years.The analysis of themonthly precipitation shows that in June there exists positive correlation among the precipitationanomalies over the LRCH region,the eastern part of North China and Northeast China.In July,the precipitations in the MRH region and the LRCH region are negatively correlated.The regionalcharacteristic of precipitation anomalies in August is very similar to that of the total summerprecipitation anomalies.     

东北夏季降水年代际、年际变化的区域差别

采用REOF方法对我国东北夏季降水异常进行了区划,并通过周期分析等方法分析了各分区降水年代际、年际变化特征。结果表明:东北夏季降水异常可划分为南部、中部、东部、西南部、西北部和北部6个区域,东南部(包括前3个区域)的年代际变化高于西北部(后3个区域)。50 a来东北全区夏季降水没有明显变干或变湿的倾向,但存在明显的年代际变化。其中,南部与全区旱涝在两种时间尺度上(特别在年代际尺度上)的相关均较高;东部与全区的相关也主要表现在年代际尺度上,而中部、西南部主要表现在年际尺度上。     

SIMULATION OF HEAVY RAINFALL IN THE SUMMER OF 1998 OVER CHINA WITH REGIONAL CLIMATE MODEL

The heavy rainfall in the summer of 1998 over China has been simulated with the NCCRegional Climate Model(RegCM_NCC).It was successful for RegCM_NCC to reproduce thelocation and seasonal shift of the seasonal rain belt in the summer of 1998 over China.The rainyseason in the summer of 1998 over China can be divided into 7 episodes,including the pre-summerrainy season in South China.the Meiyu onset over the Yangtze-Huaihe River Basin,shortappearance of North China rain season and the retreat of seasonal rain belt,the second Meiyuseason over the Yangtze River Valley,the rainy period over the Yellow and Huaihe River Valleyand the seasonal retreat of rain belt over North China.The shortcoming of the RegCM_NCC isover-estimation of precipitation amounts.The regions with large latent heat flux,upper soilmoisture and total runoff are located in the rainy area and move with the simulated rain belt duringthe different episodes.On the contrary,the regions with small sensible heat flux are located in thesimulated rainy area and move with the simulated rain belt during the different episodes.     

PRELIMINARY STUDY OF VARIATION OF SO2 AND AEROSOL PARTICLE BACKGROUND CONCENTRATIONS IN THE EASTERN CHINA

The average concentrations of sulphur dioxide,sulfate aerosol and TSP were about 8-10 ppb,15.08 μg m^-3,and 241.40 μg m^-3 respectively,which were measured at the Lin'an regional background station during August-November,1991.The higher concentrations of SO₂ and SO₄^2- maybe acidify the rainfall.It has a great influence upon the human health and ecosystem.The simulated results indicate that the distributions of SO₂ and SO₄^2- were determined by local emission sources.Average aerosol particle number density was 2.0×10⁴ cm^-3.It shows that social development and human activities strongly affect the atmospheric background level.     

中国地区沙尘气溶胶输送过程的数值模拟

本文建立了一个包含沙尘起沙、输送、干沉积和湿沉积过程的气溶胶输送扩散模式．并和中尺度气候模式RIEMS相连接研究了1998年1月、4月、7月和1997年10月的沙尘起沙、输送、干沉积和湿沉积的过程。计算1998年1月、4月、7月和1997年10月气溶胶浓度及其分布．并和这四个月份的平均起沙分布以及北京、郑州和南京的实例沙尘分布作了比较．结果表明我国起沙多发生在春季．同时春季也是我国沙尘强度最大的季节。沙尘在我国西北的沙地和沙漠地区起沙后．向我国的东南方向输送．在输送过程中沙尘浓度逐渐降低。     

VARIATION OF AEROSOL OPTICAL CHARACTERISTICS IN GUANGZHOU DURING SOUTH CHINA SEA SUMMER MONSOON EVENTS

Variations in Guangzhou’s aerosol optical characteristics and their possible causes are studied against the large-scale background of South China Sea summer monsoons(SCSSM) using aerosol data derived from Panyu Atmospheric Composition Watch Station in Guangzhou and the National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research(USA). The data is reanalyzed to develop a composite analysis and perform physical diagnoses. Analysis of the results shows that aerosol extinction in Guangzhou first increases then decreases during the active period of a SCSSM, with variations in the stratification of the planetary boundary layer(PBL) and environmental winds playing important roles in affecting Guangzhou’s aerosol optical characteristics. Regional diabatic heating and anomalous cyclonic circulations excited by monsoon convection induce environmental wind anomalies that significantly modify the stratification of the PBL.     

2003年夏季临安地区大气气溶胶离子成分的尺度分布特征

文中利用2003年夏季在浙江临安大气本底污染监测站观测的资料,分析了临安的气溶胶质量浓度、离子成分的尺度分布特点及主要离子间的相互关系。初步结果显示,该期间临安气溶胶主要以粒径小于2.1μm的细粒子为主,约占总质量浓度的66%,其中粒径小于0.65μm的粒子可达总质量浓度的50%,远高于其他各级尺度段上的粒子浓度。与质量浓度分布相似,可溶性无机离子成分主要集中在粒径小于2.1μm(记为PM2.1)的细粒子中,PM2.1粒子中可溶性无机离子约占所有尺度段(包括所有5级)离子质量浓度总和的88%。其中粒径小于0.65μm的亚微米粒子中的离子质量浓度是细粒子的主要部分,占所有尺度段上离子质量浓度总和的77%。SO42-,NH4+和K+是PM2.1中决定性的离子成分。相关分析和离子平衡表明,PM2.1中SO42-与NH4+和K+有很高的相关,在粒径小于0.65μm的亚微米粒子中,非海盐硫酸盐(Nss-SO42-)主要为(NH4)2SO4,由气-粒转化产生;而在粒径为0.65~2.1μm尺度段,Nss-SO42-除(NH4)2SO4外,可能还有K2SO4,Na2SO4等存在。