拉萨地区夏季地面臭氧的观测和特征分析

1998年 6～ 9月 ,在西藏拉萨郊区 (海拔 36 5 0m ,2 9.6 5°N ,91.16°E)对地面臭氧进行了连续观测。该地区夏季地面臭氧日平均浓度在 10～ 6 0nL/L ,夏初的浓度较高于夏季后期。地面臭氧浓度的日变化呈单峰型 ,峰值出现在当地时间 10～ 18时 ,具有光化学过程臭氧生成的典型变化特征。局地风速、降水、太阳总辐射等气象因素的变化对地面臭氧浓度具有不同程度的影响。拉萨地区大规模宗教活动中的露天生物体燃烧 ,对地面臭氧浓度的增加有十分明显的贡献     

环境210Pb研究新进展

210Pb等核素对于大气物质传输途径、流域侵蚀作用和水体沉积过程有重要示踪价值.认识它们在环境运移过程的作用机理、速率和通量是示踪研究的基本内容.我们最新的研究进展主要有1)取得采样及分析数据的国际可比性;2)揭示黔中地区近地面空气210Pb呈现高浓度U型年分布特征;3)获得青海瓦里及山关顶部7Be的高浓度分布;气流强下沉影响在观风山的滞后性和低海拔气团上升影响在瓦里关山的滞后性;4)模拟显示210Pb在一些地区近地面空气的高浓度分布和在全球的高沉降通量环带分布;5)揭示富营养湖泊出现的微粒清洗效应及210Pbex对湖泊生产力变化的示踪价值.     

青藏高原地气耦合系统及其天气气候效应:第三次青藏高原大气科学试验

由于青藏高原（简称高原）是影响中国极端天气和气候事件的关键区,对天气、气候预报有重要影响。因此,中国气象局、国家自然科学基金委员会、中国科学院共同推动了"第三次青藏高原大气科学试验（TIPEX-Ⅲ）"工作。自2013年的预试验开始,TIPEX-Ⅲ在高原西部狮泉河、改则和申扎新建全自动探空系统,填补了高原西部缺少常规探空站的空白;在高原中、西部建成土壤温、湿度观测网;实施了高原尺度和那曲区域尺度的边界层观测,那曲多型雷达和机载设备的云降水物理特征综合观测,高原多站的对流层-平流层大气成分观测。在研究成果方面,项目结果指出,在高原中、西部草原、草甸和裸土下垫面状况下地表热量湍流交换系数和感热通量明显低于过去较早的估计值;高原主体的对流云活动主要不是来自南亚季风区的向北传播,而可能是局地发展所致;揭示出那曲对流云日变化特征、云宏微观特征以及云中水不同相态之间的转化机制,提出了夏季高原加热在维持亚洲大气"水塔"中的作用,以及高原加热对亚洲、非洲、北美洲气候的调节作用。在数值预报模式中,Γ分布比M-P分布更适合于高原雨滴谱特征,通过改进高原热传导过程参数化方案可以降低模式中高估的地表感热,并提升模式对中国中、东部雨带的模拟能力;此外,考虑青藏高原关键区信号可以提升中国中、东部降水的预报技巧。TIPEX-Ⅲ还带动了地面和高空常规观测、天气业务雷达和风廓线雷达等观测数据加工处理业务技术的发展,提升了中国国家级土壤湿度、水汽含量等遥感产品和高分辨率多源降水融合产品的质量,促进了气象监测、预报和数据共享业务的发展。      

大气低压模拟舱研制与初步应用

本文介绍了自主研制大气低压模拟舱基本参数及其性能测试和初步应用结果。舱体尺寸为550~600 mm,长600 mm,具备自动和手动两种气压控制方式,舱内极限低压可达21 hPa。测试表明：在抽气时舱内气压变化率平均41 hPa/s,舱内气压对数与抽气时间在量程范围内基本呈线性变化,压力响应特性曲线随着气压的降低而降低;放气时舱内气压变化率平均66 hPa/s,值在100 hPa附近达到最大且向气压的高、低两个方向减小。舱内压力响应静态点测试在10 s到1 min内为22% ~ 36%,1 ~ 10 min为36±18%。漏气率在10 min内为04 Pa/min, 实际压力控制偏差在10、20、40 min和1 h内分别为004、01、019和025 hPa。应用低压模拟舱对美国SPC 6A型臭氧探空仪在100 hPa以下泵效订正系数测量的结果与厂家提供的校准曲线对比显示结果较好,偏差在70 hPa以上泵效小于25%、35~70 hPa小于5%、20~35 hPa小于6%、20 hPa以下小于5%。低压模拟舱满足气象探空仪器检测的低压环境需求。     

西藏当雄地基紫外线指数观测研究

基于西藏当雄2009年9月—2011年8月地基紫外线指数 (UVI) 观测,结合TUV辐射传输模式分析, 该文检验太阳天顶角、云、臭氧、积雪和气溶胶对UVI的影响。结果显示,影响地面UVI主要因素是太阳天顶角和云。晴天地面UVI可简单用太阳天顶角拟合函数表征;地面UVI的云调制因子总体上随云量增加呈下降趋势,但间隙性、未遮蔽日面的云可增强太阳散射辐射,使云调制因子值平均增加约3%~6%,个别情形达40%。臭氧低谷使当雄UVI比同纬度平原地区增加约12%;冬季短期、浅层积雪使UVI增加16%或更低,也低于模式模拟值 (23%);气溶胶 (光学厚度为0.02~0.1) 对UVI衰减低于3%。因臭氧低谷导致青藏高原臭氧南北分布的差异,相同太阳天顶角下拉萨 (海拔为3650 m) UVI较瓦里关 (海拔为3810 m) 偏高7%~10%。与卫星产品比较表明:OMI卫星UVI产品在当雄、沱沱河、瓦里关和拉萨较地基测值总体偏高65%以上,而晴天则平均分别偏高8.6%,13%,9%和50%。云、地基与卫星像元地理位置差异应是卫星UVI产品偏高的原因。当雄地基UVI测值大于14时,卫星UVI产品反而低3%应与间隙性云有效增强了地面辐射有关。     

临安与龙凤山辐射数据质量及初步结果比较

采用国际通用的辐射数据质量评估方法对2005—2011年浙江临安、黑龙江龙凤山两个区域大气本底站辐射观测资料进行质量评估与比较分析。结果表明:两站辐射数据通过物理可能限制检验与极端罕见限制检验的百分比均超过99.5%,但通过相关要素比较限制检验的百分比上,临安与龙凤山站分别降至97.9%与95.9%;双轴定位追踪太阳出现偏差是造成直接辐射与散射辐射数据精度降低的主要原因。CM21表的热偏移在-5 W·m-2以内,而其进行热偏移订正可以显著提高数据的通过率。对应同一太阳天顶角,临安站晴空总辐射与直接辐射均低于龙凤山站,散射辐射则相反,其原因是临安的大气透明系数较低,大气浑浊度较高。2006—2011年,临安站的大气向下长波辐射呈下降趋势,达到了0.01的显著性水平,且其多年平均值 (363.7±59.3 W·m-2) 显著高于龙凤山站 (274.9±77.6 W·m-2);龙凤山站晴空太阳总辐射呈增加趋势,达到了0.1的显著性水平。     

南极中山站太阳紫外辐射测值比较

比较分析了2017年南极中山站3种仪器测量地面太阳紫外B（UVB）波段和紫外A（UVA）波段的辐照度。以Brewer光谱仪测值为参考,国产宽波段FSUVB日射表在UVB（波段280~315 nm）的辐照度相对误差为（55±75）%,误差随大气臭氧总量的增加呈上升趋势,但在南极“臭氧洞”期间偏低。Yankee UVB宽波段日射表在UVB（波段280~320 nm）的辐照度相对误差为（-31±22）%;国产宽波段FSUVA日射表在UVA（波段315~400 nm）的辐照度相对误差为（23±5.9）%。太阳天顶角低于80°的晴天以Tropospheric Ultraviolet Visible（TUV）辐射模式计算结果为参考时,FSUVB,Yankee UVB和FSUVA辐照度的平均相对误差分别为（30±37）%,（-22±19）%和（27±6.4）%,而Brewer相对误差未超过3.5%。国产宽波段UV日射表测值偏高,反映出波长较长的杂散光对太阳辐照度测值影响明显。