Simulated Spatial Distribution and Seasonal Variation of Atmospheric Methane over China: Contributions from Key Sources简

We used the global atmospheric chemical transport model,GEOS-Chem,to simulate the spatial distribution and seasonal variation of surface-layer methane （CH4） in 2004,and quantify the impacts of individual domestic sources and foreign transport on CH4 concentrations over China.Simulated surface-layer CH4 concentrations over China exhibit maximum concentrations in summer and minimum concentrations in spring.The annual mean CH4 concentrations range from 1800 ppb over western China to 2300 ppb over the more populated eastern China.Foreign emissions were found to have large impacts on CH4 concentrations over China,contributing to about 85％ of the CH4 concentrations over western China and about 80％ of those over eastern China.The tagged simulation results showed that coal mining,livestock,and waste are the dominant domestic contributors to CH4 concentrations over China,accounting for 36％,18％,and 16％,respectively,of the annual and national mean increase in CH4 concentration from all domestic emissions.Emissions from rice cultivation were found to make the largest contributions to CH4 concentrations over China in the summer,which is the key factor that leads to the maximum seasonal mean CH4 concentrations in summer.     

珠江三角洲霾天气的近地层输送条件研究

近年来, 珠江三角洲地区气溶胶污染日趋严重, 霾天气造成能见度恶化和空气质量下降。近地层输送条件即地面流场与大气污染物稀释扩散密切相关。利用2004—2005年广东省466个地面自动气象站资料、广州观象台常规气象资料、珠江三角洲大气成分站网器测能见度资料、珠江三角洲城市环境监测站网的PM₁₀浓度资料等, 使用矢量和分析方法, 分析珠江三角洲近地层风及其对严重霾天气过程和清洁对照过程的影响。结果表明: 2004年霾天气高发季节, 东亚纬向环流比2005年同期显著, 纬向环流不显著的年份, 气流南北交换显著, 冷空气跨越南岭、到达珠江三角洲的机会比较大, 伴随冷空气的大风等天气有利于污染物扩散; 纬向环流显著的年份, 冷空气跨越南岭、到达珠江三角洲的机会比较小, 污染物易于堆积。珠江三角洲霾天气具有区域性特征, 旱季出现最多, 雨季出现最少。严重霾天气过程出现在每年12月至次年4月, 清洁对照过程出现在台风直接影响或冷空气活动频繁的季节。与2004年相比, 2005年的静风频率较低, 且旱季风速较大, 不利于霾天气的形成。矢量和分析表明:区域霾天气过程与区域内静小风过程, 即出现气流停滞区有密切联系, 清洁对照过程与强平流输送有关。     

对流天气临近预报技术的发展与研究进展

目前，临近预报技术主要包括雷暴识别追踪和外推预报技术、数值预报技术以及以分析观测资料为主的概念模型预报技术等。其中，识别追踪和外推预报技术主要以雷达资料为基础，在这方面，交叉相关外推和回波特征追踪识别外推是比较成熟的技术，已经用于许多的临近预报业务系统中，其缺陷是预报时效较短，准确率也不是很高。随着精细数值天气预报技术和计算机技术的发展，利用多普勒天气雷达资料和其它中小尺度观测资料进行数值模式初始化，来预报雷暴的发生、发展和消亡已经成为一个研究的热点，该技术发展很快但还不成熟。概念模型预报技术主要是通过综合分析多种中小尺度观测资料，包括雷达和气象卫星资料等，在此基础上建立雷暴发生、发展和消亡的概念模型，特别是边界层辐合线和强对流的密切关系等，再结合数值模式分析预报和其它外推技术的结果，然后建立雷暴临近预报的专家系统，其不但可以获取雷暴和对流降水移动、发展的信息，还可以预报它们的生成和消亡。检验和定性评估也表明，将多种资料和技术集于一体的概念模型专家系统，其临近预报的准确率最高，时效也最长，是临近预报技术未来发展的主要趋势之一。NCAR的Auto Nowcaster系统是雷暴临近预报概念模型专家系统的一个典型代表。     

A Study on the Dynamic Mechanism of the Formation of Mesoscale Vortex in Col Field

The mesoscale vortex associated with a mesoscale low-level jet(mLLJ) usually causes heavy rainfall in the col field.The col field is defined as a region between two highs and two lows,with the isobaric surface similar to a col.Using a two-dimensional shallow water model,the meso-β scale vortex couplets(MβVCs) induced by eight types of mesoscale wind perturbations in an ideal col field were numerically simulated.With the sizes of ～100 km,the MβVCs induced by northerly perturbation(NP) and southerly perturbation(SP) moved toward the col point.The sizes of MβVCs induced by southwesterly perturbation(SWP),southeasterly perturbation(SEP),northwesterly perturbation(NWP),and northeasterly perturbation(NEP) were relatively small for the perturbations moving toward dilatation axis.The MβVC induced by easterly perturbation(EP) and westerly perturbation(WP) could not develop because they quickly moved away from the col point,before the circulation could form.The size of the circulation was determined by the distance between the vortex and the col point.The closer to the col point the vortex was,the larger the size of vortex.The comparisons of maximum vorticity and vorticity root mean square error(RMSE) of the NP,the SWP,and the WP show that the maximum vorticity and the vorticity RMSE of the NP decreased slower than other perturbations.Therefore,the weak environment of the col field favors the maintenance of vorticity and the formation of vortex.When a mesoscale vortex forms near the col point or moves toward the col point,it may maintain a quasi-stationary state in the stable col field.     

四川盆地区域性雾的客观化预报

通过对1991—2000年四川省2～4月雾的气候特征进行分析研究，在掌握其变化特点、规律以及成因的基础之上。进行预报因子的筛选，结合实况气象资料和数值预报产品，通过最优子集回归计算建立了四川雾站数预报的方程。     

基于互补源的紧凑型圆极化倾斜波束天线

本文提出一种结构紧凑且固有倾斜辐射波束的圆极化天线.通过使用一对正交的互补源,将在俯仰面的倾角方向上产生圆极化波.为了验证方法的可行性,该天线主要由扇形的单极子、短路钉和L型的接地板组成.短路钉一端连接单极子天线,另一端连接接地板的水平部分,从而形成一个环路辐射单元.研究结果表明：该天线的最大辐射增益在θ=60°,φ=90°的方向上,具有6.2%左右的3 dB轴比工作带宽.同时,相较于现有的倾斜波束圆极化天线,它的结构更加紧凑,适用于小型化的设计需求.     

初夏南海季风低压发展的数值试验

本文用热带有限区域σ—坐标六层初始方程数值预报模式对1979年6月下旬一次南海季风低压的发展过程进行了数值模拟,试验结果表明,本例南海季风低压的发展对大地形不敏感,与南海台风的数值试验结果不同.削减湿度场的试验表明,季风低压的发展与大气中水汽含量密切相关,湿度减小,季风低压发展缓慢甚至发展不起来.积云对流过程及其潜热的释放对季风低压发展有显著影响,它使得低压区的上升运动加强.改变低压南侧的西南风强度,导致水汽及能量输送的减小,不利于低压的发展.低压的发展主要由积云对流所驱动.     

VARIATIONS OF ATMOSPHERIC AEROSOL CONCENTRATION AND SIZE DISTRIBUTION WITH TIME AND ALTITUDE IN THE BOUNDARY LAYER

The atmospheric aerosol number concentration and size distribution were measured at six levels (50, 100, 150, 200, 250 and 300 m) on the Beijing 325 m meteorological tower by means of an optical particle counter. From the measured value of the concentration Nt and according to the expression Nz = Nce-ziRp, the value of aerosol scale height Hp was determined by using a least square method. An analysis shows that there are significant variations of aerosol concentration and size distribution in relation to time andaltitude. The average size distribution for each level can be described by (dN)/(dr)=arbe-er, where the parameters vary with the altitude.     

广州地区旱季一次典型灰霾过程的特征及成因分析

通过研究2009年11月广州市气溶胶颗粒物质量浓度(PM10、PM2.5、PM1)、黑碳浓度、散射系数(Scatter)等大气成分要素,以及微波辐射计、激光雷达及风廓线雷达所探测的风、温、湿等边界层结构,统计分析广州旱季一次典型灰霾过程(2009年11月23—29日)中气溶胶颗粒物及其光学特性的时空变化特征,并配合天气形势背景、边界层结构对其形成原因进行详细分析。在典型灰霾过程中,黑碳浓度高达58.7μg/m3,散射系数高达1 902.7 Mm-1,PM10浓度高达423.5μg/m3,PM2.5浓度高达355.7μg/m3,PM1浓度高达286.5μg/m3。通过对同期的气象条件分析表明在广州地区旱季,区域性污染过程,特别是灰霾天气的形成具有以下三种气象条件:大气边界层高度较低;高压变性出海的天气形势与之密切相关;在偏东和偏南气流带来的高湿度环境下,气溶胶吸湿增长效应显著,导致出现严重灰霾天气。     

亚热带河口区对虾养殖池塘浮游植物初级生产力变化

浮游植物初级生产力是评估水产养殖系统结构与功能的基础环节,对渔业资源的开发与管理具有重要意义.于2018年5-10月,采用黑白瓶法对闽江河口区的3个南美白对虾养殖塘(Pond Ⅰ、Pond Ⅱ和Pond Ⅲ)水体浮游植物初级生产力进行了原位监测,初步研究了初级生产力在池塘间的差异性及其时间变化特征.结果显示,养殖期间养...