小洋山岛大气气溶胶光学厚度的特征分析

小洋山岛位于上海东南面距海岸线约30km处,四面环海,研究其上空的大气气溶胶光学特性对了解我国东部沿海地区及其近海海域的环境和气候影响等都具有重要的意义。对于近岸海岛的气溶胶光学厚度(AOD)观测,至今国内尚未见这方面的实测资料与分析。本次实验利用2006～2007年连续观测得到的AOD值,分析了AOD的季节变化及其与地面风向、湿度和能见度等气象要素的关系,并给出了气溶胶消光谱。分析发现:小洋山地区AOD具有春季最大,冬季次之,秋季较小的特点,而且在低能见度情况下,气溶胶以大粒子为主;盛行西风时,AOD值增大且大粒子比重增加;AOD与湿度有较好的正相关关系。     

沙尘气溶胶对大气冰相过程发展的敏感性试验

利用分档云动力学模式,研究了沙尘气溶胶输送过程中在不同大气背景环境条件下对云内冰相粒子形成、发展和降水过程的影响.通过敏感性试验发现:在背景气溶胶浓度不断增加的情况下,冰相降水率以及冰相降水在总降水量中的比例逐渐减小;只有在大陆性云和污染严重的地区,含有一定比例可溶性物质的沙尘粒子提高了大气中的巨核浓度,使云中冰相降水质粒提前出现,有利于降水的形成.另一方面,当把不可溶矿物气溶胶粒子作为有效的大气冰核参与云降水形成的物理过程时,由矿物气溶胶引起的大气冰核浓度增加在一定程度上抑制云中冰相降水质粒的发展,部分抵消巨核对降水的促进作用.     

中国黑碳气溶胶分布特征与辐射强迫的模拟研究

利用区域气候模式RegCM3模拟2000年我国黑碳气溶胶的分布特征和辐射强迫。结果表明,黑碳气溶胶主要分布在我国黄河以南、青藏高原以东的广大区域,柱含量由南向北递减;柱含量最大值在0.6mg／m^2以上,出现在中南、四川盆地、湖南、贵州、广西、广东西部和云南南部等地区;青藏高原南侧黑碳气溶胶次高值区的存在,反映了气溶胶的跨国界输送并影响区域气候的特点。黑碳气溶胶的大气顶辐射强迫介于0.1—0.8w／m^2之间,地表辐射强迫介于-0.1— -2.0W／m^2之间,两者分布特征与柱含量分布特征基本一致。同柱含量相似,黑碳气溶胶大气顸辐射强迫和地表辐射强迫也有明显的季节性变化,春季最大,秋、冬季次之,夏季最小。     

Direct Climatic Effect of Dust Aerosol in the NCAR Community Atmosphere Model Version 3 （CAM3）

Direct climate responses to dust shortwave and longwave radiative forcing (RF) are studied using the NCAR Community Atmosphere Model Version 3 (CAM3). The simulated RF at the top of the atmosphere (TOA) is-0.45 W m-2 in the solar spectrum and +0.09 W m-2 in the thermal spectrum on a global average. The magnitude of surface RF is larger than the TOA forcing, with global mean shortwave forcing of-1.76 W m-2 and longwave forcing of +0.31 W m-2 . As a result, dust aerosol causes the absorption of 1.1 W m-2 in t...     

边界层温度廓线遥感反演的本地化改进研究

采用MODIS资料和美国发展的MODIS大气温、湿度廓线统计反演算法,估算大气温度、湿度廓线作为初始场,应用101层快速透过率模式(PFAAST)估算了大气透过率,并采用Newton非线性迭代算法反演中国西北荒漠戈壁地区大气温度廓线。结果表明:该方法对边界层高度及以上部分的大气温度反演得比较好,误差基本都在2 K范围内,边界层范围内的温度反演误差较大,反演误差与气溶胶光学厚度增量和地表温度估算误差呈显著正相关关系,与大气水汽混合比的关系较差。文中从敏感性试验和理论分析角度阐述了地表温度和气溶胶光学厚度估算误差对大气温度反演误差的影响,发现不同光谱波段的地表温度权重均随地表温度的增加有不同程度增加,地表温度反演误差增加将增加地表温度权重,提高地表温度估算误差有助于提高地表温度权重的精度;荒漠戈壁地区大气边界层中气溶胶浓度较高,光学厚度较大,使边界层大气透过率降低,进而降低卫星红外遥感波段的地表温度权重和空气温度权重。由于该模式没有很好地考虑边界层中沙尘气溶胶的影响,使卫星反演的大气透过率偏高,以至于高估地表温度权重和大气温度权重,使得反演的表面温度和空气温度偏低。该研究结合太阳光度计获得的光学厚度资料,采用统计方法对气溶胶效应引起的大气透过率误差和表面温度估算误差进行校正,并对物理算法进行本地化改进,实现了边界层温度廓线的反演。     

Relationship between East Asian Monsoon and Dust Weather Frequency over Beijing

The relationship between dust weather frequency (DWF), which denotes the number of days of dust weather events, over Beijing and the East Asian Monsoon (EAM) was studied using DWF data for Beijing during the period 1951--2006. Results show that, during this period, the blowing-dust weather frequency (BDWF), as well as the indices of East Asian winter monsoon (EAWM) and East Asian summer monsoon (EASM), all decreased considerably, with a t-test confidence level of 99%. The correlation coefficients between the chosen EAWM index and BDWF over Beijing in winter and the following spring were 0.34 and 0.33, respectively, with significance levels of 0.01 and 0.02, respectively. For the chosen EASM index and BDWF, these correlation coefficients were 0.51 and 0.45, respectively, with both at a confidence level exceeding 99.9%. With the linear trends removed, the values (in the same order as above) were 0.14, 0.14, -0.12, and -0.09, all not significant at the 95% confidence level. Clearly, the EAM relates mainly to DWF over long timescales. To a certain extent, the EAM might have some impact on DWF by affecting the associated surface air temperature and precipitation during the corresponding time period in sand-dust source regions at the interannual scale. A stronger (weaker) EAWM might advance (suppress) the occurrence of DWF, and the opposite for the EASM.     

2010年3月我国沙尘天气为何这么多

今年3月11日至月底,我国已先后出现了7次沙尘天气过程,尤其是3月19日开始的强沙尘天气过程,影响范围扩展到我N20个省市自治区,连过去很少出现沙尘天气的浙江、福建和台湾省也都受到波及。为什么3月中旬以来我国会频繁出现沙尘天气呢？这是由这段时间的天气气候条件决定的。     

西南东部又遭雨雪冰冻北方出现三次沙尘天气——2008年2月——

2月,全国平均气温为-4.3℃,比常年同期(-2,8℃)偏低1.5℃,为1985年以来最低值.海南、宁夏2月区域平均气温为1951年以来历史同期次低值.全国平均降水量为13.1mm,较常年同期(17.0mm)偏少3.9mm.月内,西南地区东部出现雨雪冰冻天气;东北、华北出现不同程度干旱;长江中下游沿江地区出现大雾天气;北方地区出现三次沙尘天气过程;黄河宁夏段封河里程为近40年来最长.     

气溶胶对北京中尺度对流系统影响的数值试验

利用可分辨云模式(WRF),模拟研究了不同气溶胶浓度对北京地区2001年8月23日一次产生强降水和冰雹的对流天气的影响。结果表明,气溶胶浓度的增加不利于对流云的发展,导致地面降水减小,但是对降水结构没有明显影响。气溶胶浓度增加导致云中水成物数浓度和质量浓度均发生变化,其中云水、冰晶和雪含量增加,而雨水、霰和雹含量减小。从云微物理学分析发现,气溶胶浓度减小有利于高层云的形成,云滴有效半径随着气溶胶浓度增加而减小。     

云状判定技巧

《地面气象观测规范》第4章详述了二十九类云的不同特征,观测员可以依据各种云不同的外形、结构、排列、色泽、高度等特征,分析判定云状。这是云状判定的基本方法。但在观测实践中,由于云常常变化复杂,或因雨、雪、雾、沙尘等天气影响时,云的部分特征不明显甚至目测不到,给云状判定带来难度。