中国夏季边界层高度及其主要影响因子的分区研究 被引量：3

1

作者 吴雯璐 陈海山 +2 位作者 郭建平 许智棋 张潇艳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期1201-1216,共16页

中国区域下垫面复杂且边界层热力和动力影响因子众多,目前缺乏对全国范围内边界层高度及其影响因子的综合分析。本文基于2012~2016年L波段高分辨率探空资料,采用K-prototypes算法结合12个可能影响因子将中国夏季边界层高度进行了聚类分... 中国区域下垫面复杂且边界层热力和动力影响因子众多,目前缺乏对全国范围内边界层高度及其影响因子的综合分析。本文基于2012~2016年L波段高分辨率探空资料,采用K-prototypes算法结合12个可能影响因子将中国夏季边界层高度进行了聚类分析,以探讨中国夏季边界层高度的区域性特征和主要影响因子。结果表明,中国区域100个站点08、14、20时(北京时,下同)的边界层高度均可划分为东北、东南、西北和西南4个区域。在此基础上,分析了三个不同时次不同区域边界层高度的主要影响因子,并探究这些因子影响不同热力状态下边界层发展的可能机理。结果表明:稳定边界层早(08时)、晚(20时)的发展主要受风速湍流动力作用的影响,而中午14时的发展与间歇性湍流作用密切相关。中性和对流边界层的发展在早上也主要受风速的驱动,而在中午则主要受较高地表温度和较大地表净辐射通量所引起的湍流热力作用驱动。此外,东北地区的云量和比湿、东南地区的潜热通量、西北地区的感热通量和比湿、西南地区的感热通量和土壤湿度也会通过对热力湍流的直接或间接影响,从而影响该区域中性和对流边界层的发展。晚上,由于东西时差的影响,在东部地区,风速开始成为中性和对流边界层高度的主要影响因子,而西部地区边界层高度的主要影响因子仍为热力因子。值得注意的是,北部地区的叶面积指数可以通过植被蒸腾作用改变比湿,从而影响边界层的发展;东北地区地表气压的变化可以通过影响气流的上升和下沉运动从而影响边界层的发展。 展开更多

关键词 大气边界层高度 影响因子 聚类 不同稳定度类型

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北京延庆山区降雪云物理特征的垂直观测和数值模拟研究 被引量：25

2

作者 黄钰 郭学良 +4 位作者 毕凯 周嵬 贾星灿 陈云波 马新成 《大气科学》 CSCD 北大核心 2020年第2期356-370,共15页

基于风廓线雷达、云雷达、粒子谱仪、微波辐射计和自动站等垂直观测设备,结合中尺度数值模式WRF对2017年3月23~24日北京延庆海坨山地区的一次降雪过程进行了观测和数值模拟研究。研究结果表明:垂直探测仪器结合中尺度数值模式可以获得... 基于风廓线雷达、云雷达、粒子谱仪、微波辐射计和自动站等垂直观测设备,结合中尺度数值模式WRF对2017年3月23~24日北京延庆海坨山地区的一次降雪过程进行了观测和数值模拟研究。研究结果表明:垂直探测仪器结合中尺度数值模式可以获得降雪的宏观结构和微物理信息,有助于对降雪的深入研究。此次降雪过程由中高层西南及偏南暖湿气流与低层东南偏冷空气交汇造成动力和水汽辐合抬升形成,4~5 km高度处的风切变有利于降雪的增强。上升气流有助于水汽的输送、冰雪转化以及雪晶凝华、聚合,冰晶数浓度中心对应着上升运动顶部。然而此次降雪云系低层过冷云水含量不足,降雪回波<20 dBZ,回波顶高<7 km,雪花垂直下落速度<2 m s-1,地面降水量大值与低层强回波区对应。降雪粒子谱分布范围较窄,以直径1 mm左右的小粒子为主,相态主要为干雪,基本不存在混合相态。 展开更多

关键词 北京延庆山区 冬季降雪 垂直综合观测 WRF模式

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北京地区一次降雪系统大气水凝物输送特征及降雪微物理机制的数值模拟研究 被引量：2

3

作者 刘香娥 何晖 +3 位作者 陈羿辰 高茜 王永庆 杨燕 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期507-519,共13页

北京冬季降雪云系存在丰富的可开发利用的云水资源。出于人工增雪研究和充分开发云水资源的需要,文中对北京2019年11月29日发生的年度首场降雪进行了观测,对其资料做了分析和中尺度数值模拟,研究了降雪过程的宏观特征、水凝物输送及降... 北京冬季降雪云系存在丰富的可开发利用的云水资源。出于人工增雪研究和充分开发云水资源的需要,文中对北京2019年11月29日发生的年度首场降雪进行了观测,对其资料做了分析和中尺度数值模拟,研究了降雪过程的宏观特征、水凝物输送及降雪的微物理机制。结果表明:影响本次北京降雪的是稳定性层状冷云云系,水凝物主要从北京区域的西边界和南边界输送到区域内,而从东边界和北边界流出,具有西向和南向分量的湿气流是降雪云系水物质的输送通道。降雪云中的水凝物基本全为冰晶和雪,有少量的云水,整层云系都含有非常丰富的水汽并且贯穿整个降雪时段。在冰面过饱和环境中,水汽凝华(Prds)是雪的主要增长过程;其次是云冰增长成雪(Prci)和云冰聚合成雪(Prai)的过程。 展开更多

关键词 云水资源 冬季降雪 数值模拟

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大气风温湿垂直观测网资料快速更新混合同化试验研究 被引量：1

4

作者 顾英杰 范水勇 +3 位作者 成巍 鲍艳松 李叶飞 温渊 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期80-94,共15页

基于WRF预报模式、WRFDA Hybrid集合变分同化系统和ETKF方法,构建了面向城市气象观测网数据的快速更新混合同化系统。针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料数据同化,开展了静态背景误差调整因子(特征长度尺度因子和方差... 基于WRF预报模式、WRFDA Hybrid集合变分同化系统和ETKF方法,构建了面向城市气象观测网数据的快速更新混合同化系统。针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料数据同化,开展了静态背景误差调整因子(特征长度尺度因子和方差因子)、局地化距离和集合权重系数4个重要参数敏感性试验研究。试验结果表明:当温度、相对湿度、u风和v风的特征长度尺度因子和方差因子分别调整为0.7/1.0、1.0/1.0、0.7/1.0和0.7/1.0,局地化距离和集合权重系数分别调整为11.2 km和0.5时,快速更新混合同化系统的分析场均方根误差最小。为对比三种常用同化方案,开展了默认参数混合同化、最优参数混合同化、三维变分同化对比试验,试验结果表明:在针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料的快速更新同化预报试验中,混合同化方案表现优于三维变分,同时相对于默认参数混合同化方案,最优参数混合同化方案的风场、温度及湿度的分析场和预报场得到了进一步改善:风温湿的分析场均方根误差分别最大降低了13%、19%和5%,12~24 h预报场的均方根误差分别最大降低了2%、12%和5%。 展开更多

关键词 快速更新同化 集合变分同化 静态背景误差调整因子

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北京地区边界层低空急流的时空发展特征分析

5

作者 王嘉鑫 王成刚 +1 位作者 严家德 李炬 《气象科学》 2024年第5期899-906,共8页

利用2018—2019年多普勒激光雷达资料及Micaps数据,探讨了北京地区边界层低空急流的季节变化、日变化及发展演变特征,统计分析了不同天气系统下,边界层低空急流出现的频次。结果表明:(1)北京地区边界层低空急流表现出明显的季节性差异... 利用2018—2019年多普勒激光雷达资料及Micaps数据,探讨了北京地区边界层低空急流的季节变化、日变化及发展演变特征,统计分析了不同天气系统下,边界层低空急流出现的频次。结果表明:(1)北京地区边界层低空急流表现出明显的季节性差异特征。急流在春、夏、冬季每日发生的频率分别为56.2%、52.3%、54.8%,而秋季最高,为79.4%,且四季都存在单日多急流过程的现象;急流轴高度表现为单峰状态,春、冬两季急流发生频率与高度呈反比,秋、冬两季的急流多发生于200~400 m低层峰值内;北京地区全年急流强度多以弱急流为主,主要集中于5~9 m·s^(-1),春、秋及冬季急流强度较弱,夏季急流较强。(2)北京地区边界层低空急流具有明显的日变化特征,近89.5%的急流发生于夜间,日间发生的急流主要集中于上午,发生频率为7.6%,统计发现这部分急流主要为夜间急流的延续。(3)北京地区边界层低空急流按其发展特征可分为5种类型:经典型、抬升型、下沉型、间歇型及弱风速带型。(4)急流多发的天气形势可分为高压控制、高压前部、高压后部、高压底部、高压顶部及均压场6种类型,急流发生频率分别为11.1%、9.5%、7.9%、6.3%、15.9%及38.1%。 展开更多

关键词 边界层低空急流 季节特征 日变化特征 急流分型 天气分型

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飑线系统中的闪电活动与雷达回波特征的相关性研究 被引量：6

6

作者 于函 张鸿波 +7 位作者 刘冬霞 陈志雄 田野 袁善锋 王东方 卢晶雨 周筠珺 郄秀书 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第4期835-844,共10页

基于北京宽频带闪电网(Beijing Broadband Lightning Network,简称BLNet)获得的全闪三维定位和多普勒天气雷达等资料,详细分析了2015~2017年北京暖季7次强飑线过程的闪电活动与雷达回波强度之间的关系。结果表明,闪电主要发生于前部线... 基于北京宽频带闪电网(Beijing Broadband Lightning Network,简称BLNet)获得的全闪三维定位和多普勒天气雷达等资料,详细分析了2015~2017年北京暖季7次强飑线过程的闪电活动与雷达回波强度之间的关系。结果表明,闪电主要发生于前部线状对流云区内且集中分布在30 d BZ以上的强回波区域,少部分的闪电分布在后部的层状云区域内。从闪电辐射源三维分布结构可以发现,闪电活动大部分处在6~11 km的高度范围。将能够同时反映强回波深度和面积的0~-30°C温度区域内大于30 d BZ雷达回波体积(V)作为强回波指标,并与闪电活动进行统计分析发现,整体上在7次飑线过程中,总闪频数和V存在较好的相关性,其中5次过程的闪电频数峰值同时或提前于V的峰值出现,二者的时滞相关系数超过0.61,提前时间为0~96 min。另外两次过程中闪电峰值落后于V峰值,落后时间分别为30 min和60 min。研究结果不仅对认识闪电与对流活动的关系有重要的科学意义,也可为闪电资料在数值模式中的同化应用提供科学依据。 展开更多

关键词 飑线 闪电活动 大于30 dBZ雷达回波体积 滞后相关

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北京地区大气氨时空变化特征 被引量：7

7

作者 刘湘雪 蒲维维 +5 位作者 马志强 林伟立 韩婷婷 李颖若 周礼岩 石庆峰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3473-3483,共11页

在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH_(3)在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH_(3)浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH_(3)年均浓度分别为(32... 在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH_(3)在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH_(3)浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH_(3)年均浓度分别为(32.5±20.8)×10^(-9)V/V和(11.6±10.3)×10^(-9)V/V,北京城区的NH_(3)浓度高于大多数国内外主要城市和地区的NH_(3)浓度水平.城区和本底地区NH_(3)浓度年变化特征为夏季高,分别为(34.1±6.8)×10^(-9)V/V和(11.1±2.2)×10^(-9)V/V,冬季低,分别为(19.7±9.3)×10^(-9)V/V和(2.4±0.6)×10^(-9)V/V.NH_(3)的日变化特征受气象因素影响明显,其结果表明,春季城区NH_(3)浓度峰值出现在15:00,而本底地区受西南风影响在20:00达到峰值;夏季城区NH_(3)浓度最高值在7:00出现,本底地区则呈现双峰值(分别在09:00和22:00);秋季城区和本底地区的日变化规律一致,均在22:00出现峰值;冬季城区的峰值出现时间晚于本底地区,峰值分别出现在23:00和20:00.西南风是造成本底地区NH_(3)浓度升高的主要原因,春季和夏季,随着西南向风速的增大,NH_(3)浓度显著升高.城区的NH_(3)浓度则主要受到局地排放的影响.浓度权重轨迹法的研究结果发现,北京、天津、河北及河南北部地区是影响北京地区大气NH_(3)的主要源区. 展开更多

关键词 NH_3 上甸子本底站 区域输送 拉格朗日综合单粒子轨道(HYSPLIT)模型 浓度权重轨迹(CWT)

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北京地区雷暴阵风锋触发对流新生的环境场特征分析 被引量：2

8

作者 何娜 俞小鼎 +3 位作者 丁青兰 肖现 邢楠 柳克 《高原气象》 CSCD 北大核心 2023年第5期1285-1297,共13页

为了加强对雷暴阵风锋触发对流新生环境场特征的认识,利用北京地区常规探空观测资料、地面加密自动站、 S波段多普勒天气雷达及多种新型探测资料对北京地区雷暴阵风锋触发对流新生的两种典型个例的环境场特征进行分析。结果表明:(1)Ⅰ... 为了加强对雷暴阵风锋触发对流新生环境场特征的认识,利用北京地区常规探空观测资料、地面加密自动站、 S波段多普勒天气雷达及多种新型探测资料对北京地区雷暴阵风锋触发对流新生的两种典型个例的环境场特征进行分析。结果表明:(1)Ⅰ型为多条阵风锋相遇或阵风锋与其他边界层辐合线相遇,在高对流有效位能CAPE和高湿区域触发对流(即碰撞型触发)。此类型中,两条阵风锋相遇时产生了比单条阵风锋大得多的垂直速度,强烈的上升运动为对流触发提供了良好的抬升条件。(2)Ⅱ型为阵风锋移动至高CAPE区域触发对流(即非碰撞型触发)。此类型阵风锋在移动方向上与环境风有强辐合,同时,垂直于阵风锋剖面内的风分布有利于触发对流的上升气流倾向于竖直。(3)阵风锋触发对流新生的环境场中,用CAPE表示的深厚湿对流潜势普遍较未触发对流的个例高,对流抑制能量CIN低;大部分个例高层有干冷平流、低层有暖湿平流,垂直方向上的静力不稳定较强;大部分新生的对流出现在低层风向切变或风速辐合以及高CAPE地区。(4)未触发对流的个例中,环境场在垂直方向上的分布不利于对流的新生和发展,阵风锋经过的地区为辐散区或低CAPE高CIN的地区,动力和热力条件配合不理想,不利于对流触发。 展开更多

关键词 阵风锋 对流新生 环境场 临近预报

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局地输电对济南地区空气质量的影响研究 被引量：1

9

作者 马小会 徐敬 张自银 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期315-322,共8页

以锡盟特高压输电线路为主要研究对象,利用化学模式对济南地区进行模拟和评估,定量化评估特高压跨区域输电工程对受端区域大气灰霾的改善效应,开展排放源的敏感性试验。结果表明:静稳天气背景下,虚拟电厂对大气环境最大影响距离约30 km... 以锡盟特高压输电线路为主要研究对象,利用化学模式对济南地区进行模拟和评估,定量化评估特高压跨区域输电工程对受端区域大气灰霾的改善效应,开展排放源的敏感性试验。结果表明:静稳天气背景下,虚拟电厂对大气环境最大影响距离约30 km,最大的影响面积约占济南地区的20%左右;对不同高度层PM2.5浓度的影响46 m降幅最大,对整个主城区整体的大气环境影响较小,PM2.5浓度小时平均值降低约1μg m^(−3)。 展开更多

关键词 灰霾 模型 电厂 空气质量

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基于BP神经网络的北京夏季日最大电力负荷预测方法 被引量：35

10

作者 李琛 郭文利 +1 位作者 吴进 金晨曦 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期135-142,共8页

利用2006～2017年北京夏季(6～8月)逐日最大电力负荷和同期气象资料,分析最大电力负荷与各种气象因子的相关性,基于BP(BackPropagation)神经网络算法,建立了两种夏季日最大电力负荷预测模型并对比。结果表明:北京夏季周末基础负荷远小... 利用2006～2017年北京夏季(6～8月)逐日最大电力负荷和同期气象资料,分析最大电力负荷与各种气象因子的相关性,基于BP(BackPropagation)神经网络算法,建立了两种夏季日最大电力负荷预测模型并对比。结果表明:北京夏季周末基础负荷远小于工作日,剔除时应加以区分;气象因子对气象负荷的影响具有累积效应,累积2 d时两者的相关性最强;结合实际,根据自变量的不同分别建立了两种日最大电力负荷预测模型;经实际预测检验,两种预测模型均取得了较好的预测效果,能够满足电力部门的实际需求,其中自变量中加入前一日气象负荷的模型效果更优。 展开更多

关键词 BP神经网络 日最大电力负荷 累积气象因子 预测模型

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氢氧化钴/生物炭活化过氧乙酸降解水中抗生素 被引量：1

11

作者 孙丰宾 杨旭东 +2 位作者 李璠 乔林 刘文 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期78-87,共10页

通过对非均相复合催化剂进行合理的电子结构调控,可有效促进界面电荷分离和转移,进而提升催化剂的性能。近年来,以生物炭(BC)基材料活化过氧乙酸[CH3C(O)OOH,PAA]的非均相高级氧化工艺因能产生多种活性氧物种(ROS)而备受关注。采用一种... 通过对非均相复合催化剂进行合理的电子结构调控,可有效促进界面电荷分离和转移,进而提升催化剂的性能。近年来,以生物炭(BC)基材料活化过氧乙酸[CH3C(O)OOH,PAA]的非均相高级氧化工艺因能产生多种活性氧物种(ROS)而备受关注。采用一种简易的共沉淀法合成了Co(OH)2纳米颗粒修饰的生物炭材料(h-Co/BC),并将其应用于活化PAA降解水中的典型抗生素四环素(TC)。实验结果表明h-Co/BC在pH=7条件下,7 min内可实现对初始浓度为10µmol/L的TC的完全降解去除。自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)分析表明,该非均相体系中主要的ROS为烷氧基自由基,包括CH3COO·、CH3COOO·、·OH和1O_(2)。材料表征结合密度泛函理论计算表明,Co(OH)2纳米颗粒成功地负载于生物炭上,Co 3d带中心更靠近费米能级,利于电子的定向迁移,进而被PAA捕获,随后PAA裂解生成ROS。该研究可为非均相PAA高级氧化技术中功能材料的研发提供新的理念。 展开更多

关键词 生物炭 氢氧化钴 过氧乙酸 抗生素 密度泛函理论计算

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中尺度碘化银催化数值模式在人工影响天气业务中的应用试验 被引量：5

12

作者 刘香娥 何晖 +2 位作者 高茜 王永庆 杨燕 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期359-368,共10页

数值模式越来越多地应用于人工影响天气业务工作中。文中着眼北京地区人工影响天气业务对数值模式预报的需求,结合地基作业的特点,初步进行了碘化银(AgI)冷云催化数值模式在人工影响天气业务中的应用试验。试验采用同化了多种观测资料... 数值模式越来越多地应用于人工影响天气业务工作中。文中着眼北京地区人工影响天气业务对数值模式预报的需求,结合地基作业的特点,初步进行了碘化银(AgI)冷云催化数值模式在人工影响天气业务中的应用试验。试验采用同化了多种观测资料的北京睿图快速更新和多尺度分析预报系统-临近子系统(RMAPS-ST,Rapid-refresh Multi-scale Analysis and Prediction System-Short Term)的预报结果做为初始场,运用耦合了冷云催化模块的中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)进行冷云催化数值试验,催化模块添加在Morrison双参数微物理方案中,考虑了水汽在人工冰核上的凝华核化、凝结冻结和接触冻结核化过程,模拟范围覆盖北京地区所有的地面作业站点以及华北人工影响天气飞机作业区域。业务试验包括运行对照试验以判定具有催化潜力的地基作业站点及催化信息、进行预催化模拟和实际作业后的催化模拟。个例应用显示,冷云催化数值模式的业务试验可以预判未来一定时段内人工影响天气相关物理量场的变化及作业效果,可为前期人工影响天气地面作业方案的制定提供参考,后期可进行实际作业信息输入进行催化模拟,对比验证与分析可以改进和优化流程算法,不断提升制定地面作业方案的科技水平。 展开更多

关键词 冷云催化 数值模式 人工影响天气

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不同观测误差确定方法对地基GNSS-ZTD资料同化预报效果影响的对比分析 被引量：1

13

作者 公颖 李得勤 +3 位作者 仲跻芹 周晓珊 杨森 潘晓 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期826-839,共14页

利用2016年6—8月华北—东北地区的地基全球卫星导航系统的天顶总延迟(GNSS-ZTD)观测资料、东北区域中尺度数值预报系统,以2016年6—8月的13 d强降水为例,开展基于Desroziers等(2005)理论的Des方法和传统方法进行观测误差确定的天顶总... 利用2016年6—8月华北—东北地区的地基全球卫星导航系统的天顶总延迟(GNSS-ZTD)观测资料、东北区域中尺度数值预报系统,以2016年6—8月的13 d强降水为例,开展基于Desroziers等(2005)理论的Des方法和传统方法进行观测误差确定的天顶总延迟资料同化对比试验研究,探讨Des方法相对于传统观测误差确定方法对天顶总延迟资料同化预报效果的影响,并以未做天顶总延迟资料同化的试验为对照试验,考察天顶总延迟资料在数值模式中的同化应用效果。结果表明:(1)Des方法得到的天顶总延迟观测误差诊断值较为合理,诊断值站点间差别较大,说明逐站进行观测误差诊断的必要性;(2)天顶总延迟资料同化使强降水的强度、落区预报性能得到提高,使温、湿、风等要素的预报与观测接近,Des方案同化分析、预报效果优于传统方案;(3)对2016年7月25日华北—东北强降水过程进行了同化预报分析,整体而言,天顶总延迟资料同化有效增强了对流层中低层初始湿度场,修正了积分初期水凝物含量与位置,进而改善了降水预报效果,修正了对照试验对辽宁东部地区强降水的明显漏报,且通过降水的反馈作用改进了温度与风场预报效果。基于Des方法逐站诊断观测误差相比传统方法得到的观测误差更为合理,因此能够提高天顶总延迟资料的同化预报效果,同化天顶总延迟资料能够提高降水及温、湿、风等气象要素的预报水平。 展开更多

关键词 观测误差确定 地基全球卫星导航系统的天顶总延迟(GNSS-ZTD)数据 资料同化 三维变分

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降水现象仪观测应用评估 被引量：16

14

作者 杜传耀 尹佳莉 +2 位作者 李林 伍永学 姜涛 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第5期730-737,共8页

利用2017年9月至2018年8月北京20个站降水现象仪采集数据与人工平行观测数据,对降水现象仪进行了对比评估。结果表明:降水现象仪的缺测率为0.01%,空报率为0.6%,捕获率为93.5%,漏报率为27.9%,错报率为10.0%。从统计结果可知,降水现象仪... 利用2017年9月至2018年8月北京20个站降水现象仪采集数据与人工平行观测数据,对降水现象仪进行了对比评估。结果表明:降水现象仪的缺测率为0.01%,空报率为0.6%,捕获率为93.5%,漏报率为27.9%,错报率为10.0%。从统计结果可知,降水现象仪的缺测率、空报率较低,捕获率较高,体现出设备性能良好的一面,漏报率和错报率偏高,表明设备漏识别和错误识别的情况较多,漏报主要发生在弱降水过程中,错报主要出现在毛毛雨的识别上。设备测量和人工观测降水开始时间一致性较好,终止时间一致性偏差;降水现象仪现存问题:在大雨强时易出现雨滴叠加误识别,在小雨强时识别率会降低,在无降水错误输出降水现象方面缺少质控。 展开更多

关键词 降水现象仪 雨滴谱 完整性 准确性 一致性 对比评估

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相对湿度和PM2.5浓度对乌鲁木齐市冬季能见度的影响 被引量：16

15

作者 李军 王京丽 屈坤 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3322-3331,共10页

基于2016~2017年冬季乌鲁木齐市城区PM2.5和气象要素观测数据,采用线性和非线性回归、变量分类分析等统计方法,研究了大气能见度与相对湿度(RH)、PM2.5浓度的定量关系.结果表明:乌鲁木齐市冬季能见度日变化呈单峰形分布,中午13:00前后... 基于2016~2017年冬季乌鲁木齐市城区PM2.5和气象要素观测数据,采用线性和非线性回归、变量分类分析等统计方法,研究了大气能见度与相对湿度(RH)、PM2.5浓度的定量关系.结果表明:乌鲁木齐市冬季能见度日变化呈单峰形分布,中午13:00前后和夜晚20:00前后能见度分别达到最高和最低.相对湿度增加、PM2.5污染加重都会造成冬季大气能见度明显降低,但低能见度天气的主要影响因素是PM2.5污染.在RH<90%时PM2.5累积及其吸湿增长对能见度变化起控制作用,特别是70%≤RH<90%时,PM2.5浓度对大气能见度影响最大.RH≥90%时相对湿度成为决定因素.在PM2.5污染逐渐加重的过程中,相对湿度对能见度的影响在减弱.能见度增加与PM2.5浓度降低之间存在非线性响应.在PM2.5污染由严重减轻至中度污染级别过程中,能见度改善并不明显.只有把PM2.5浓度控制在115μg/m3以下(轻度污染或优良级别),PM2.5浓度降低,能见度才开始出现显著提高.但冬季要达到较高能见度水平(8km),PM2.5浓度需要继续严控至39μg/m3以下.本文对乌鲁木齐市冬季大气污染治理具有重要指导意义. 展开更多

关键词 乌鲁木齐 大气能见度 相对湿度 PM2.5浓度 非线性响应

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冬奥会延庆赛区降雪与边界层东风的关系 被引量：3

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作者 于波 李桑 +3 位作者 郝翠 刘郁珏 杜佳 卢俐 《大气科学》 CSCD 北大核心 2022年第1期181-190,共10页

受特殊地理环境影响,北京地区冬季降雪常与边界层东风相伴,边界层东风所引起的水汽输送和动力辐合效应对降雪发生发展有重要意义。不同于已有边界层东风对平原地区降雪影响的研究,本文结合2022年冬奥会北京延庆赛区的地形特征,对比相似... 受特殊地理环境影响,北京地区冬季降雪常与边界层东风相伴,边界层东风所引起的水汽输送和动力辐合效应对降雪发生发展有重要意义。不同于已有边界层东风对平原地区降雪影响的研究,本文结合2022年冬奥会北京延庆赛区的地形特征,对比相似天气背景下不同温湿特性、不同发展高度的边界层东风对降雪的作用机制,研究表明:(1)途经渤海湾的路径较长有利于边界层东风的明显增湿,反之增湿效果则较弱;(2)"干冷"性质的偏东风可形成冷垫抬升北京平原及低海拔地区的暖湿空气;当偏东风在垂直方向发展较为深厚(600 m以上)时,能够翻越延庆东部海拔较低的军都山并在背风坡形成绕流汇合,同时受西部海拔较高的海陀山阻挡,形成迎风坡的强迫抬升,二者共同作用导致延庆区的辐合东强西弱,进而造成降雪分布呈东多西少的特征;(3)"暖湿"性质的边界层东风因垂直延展高度较低,无法向西越过军都山,对延庆赛区降雪基本无影响;(4)空中500 hPa为西北气流影响时,除考虑边界层东风能否越山之外,若存在与地形高度接近的、700 hPa高度附近饱和区与抬升运动的有利配合,将导致延庆赛区的高海拔山区出现明显降雪。 展开更多

关键词 延庆赛区降雪 边界层偏东风 温湿特性 垂直高度 地形作用

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京津冀地区“以电代煤”空气质量改善影响

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作者 马小会 徐敬 +3 位作者 张自银 李朋 吴华成 周卫青 《环境保护前沿》 2022年第3期481-494,共14页

基于2018年京津冀地区民用散煤消费调研结果,建立空气质量改善计算模型,模拟评估“以电代煤”措施对大气环境空气质量改善的定量影响。结果显示,“以电代煤”措施对北京、天津和河北南部城市PM2.5浓度的降低起到明显作用,对河北西北部... 基于2018年京津冀地区民用散煤消费调研结果,建立空气质量改善计算模型,模拟评估“以电代煤”措施对大气环境空气质量改善的定量影响。结果显示,“以电代煤”措施对北京、天津和河北南部城市PM2.5浓度的降低起到明显作用,对河北西北部、北部城市的改善没有太大影响。月平均浓度变化显示,京津冀重点地区在措施实施后PM2.5月平均浓度下降3 μg/m3~26 μg/m3之间。特定气象条件下,京津冀地区“以电代煤”措施的影响范围可扩散至山东、江苏和河南北部以及山西西部,京津冀周边部分地区小时浓度变化量最大值超过了50 μg/m3。 展开更多

关键词 燃煤 模型 以电代煤 空气质量

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北京平原和延庆地区山谷风异同及对污染的影响 被引量：10

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作者 吴进 李琛 +6 位作者 马志强 孙兆彬 韩婷婷 邱雨露 马小会 李颖若 朱晓婉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4660-4668,共9页

在一定的地形与天气条件下,山谷风环流是影响山地和平原气溶胶污染的主要气象因素之一.本研究基于2015~2019年京津冀地区生态环境监测数据和多源气象数据,对比分析了北京平原和延庆地区山谷风异同,结合典型污染事件揭示了山谷风不同阶段... 在一定的地形与天气条件下,山谷风环流是影响山地和平原气溶胶污染的主要气象因素之一.本研究基于2015~2019年京津冀地区生态环境监测数据和多源气象数据,对比分析了北京平原和延庆地区山谷风异同,结合典型污染事件揭示了山谷风不同阶段对PM_(2.5)浓度的影响机制.经分析发现,观象台山谷风为偏西南风转偏东北风,延庆站为偏东南风转偏东北风,随着污染等级加重,山谷风强度减弱17.7%~32.4%;观象台风速2~6 m·s^(-1)时,最大为SE风向PM_(2.5)浓度83μg·m^(-3),东南风浓度高于西南;延庆站风速2~6 m·s^(-1)时,偏东南方向浓度高于其他风向20~40μg·m^(-3),谷风阶段PM_(2.5)浓度高于近5年均值10~12μg·m^(-3).以2015年3月5~8日重污染事件为例,山谷风的影响作用主要体现在谷风时段东南风的高湿性及区域传输作用,延庆站3月6~7日谷风阶段PM_(2.5)浓度上升100~130μg·m^(-3);山风时段逆温发展至1000 m,观象台和延庆站露点先后抬升18℃左右,延庆站露点峰值滞后观象台2 h,高湿环境下PM_(2.5)浓度小幅上升.同时,3月6~7日延庆站400 m高度和玉渡山站热力梯度逐渐减小,山谷风分别减小8%和6%,局地环流减弱可能与边界层和高浓度气溶胶双向反馈机制有关. 展开更多

关键词 山谷风环流 PM2.5 北京平原 延庆 边界层 双向反馈

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上甸子区域背景站VOCs污染特征及其对臭氧生成贡献 被引量：22

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作者 韩婷婷 李颖若 +3 位作者 邱雨露 何迪 王垚 马志强 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2586-2595,共10页

大气中的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)作为对流层臭氧和二次有机气溶胶的前体物,在光化学反应和细颗粒物污染中发挥着重要的作用.本研究于2017年9月1~27日在上甸子区域背景站开展VOCs的连续在线观测,对VOCs的浓度水平... 大气中的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)作为对流层臭氧和二次有机气溶胶的前体物,在光化学反应和细颗粒物污染中发挥着重要的作用.本研究于2017年9月1~27日在上甸子区域背景站开展VOCs的连续在线观测,对VOCs的浓度水平,时空变化特征,化学反应活性及其对臭氧生成的贡献进行了研究,并运用特征物种比值法对初始VOCs的来源进行了分析.结果表明,2017年9月上甸子站总VOCs平均体积分数为12.53×10^-9,其中,烷烃是体积分数最大的组分,占到了总VOCs的65.3%,其次是烯烃和芳香烃,分别占到了总VOCs的26.7%和6.5%.从大气化学活性来看,上甸子站总的L·OH(·OH损耗率)为5.2 s^-1,其中C4~C5烯烃占到了61%,其次是C2~C3烯烃,占到了12.8%.VOCs的臭氧生成潜势平均值为36.5×10^-9,烯烃是贡献最大的组分,占到了71.2%.烯烃中又以C4~C5烯烃的贡献最为突出,而体积分数较大的烷烃对臭氧生成的贡献却不大.对特征物种的比值研究发现,上甸子站VOCs受生物质燃烧和燃煤排放的影响较大,除此之外,交通排放源也有一定的影响,完全不受工业排放源的影响. 展开更多

关键词 挥发性有机物(VOCs) 时间变化 化学反应活性 臭氧生成潜势(OFP) 特征物种比值

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ARIMA时间序列分析模型在臭氧浓度中长期预报中的应用 被引量：32

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作者 李颖若 韩婷婷 +6 位作者 汪君霞 权维俊 何迪 焦热光 吴进 郭恒 马志强 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3118-3126,共9页

近年来,京津冀地区近地面臭氧浓度呈现上升趋势,臭氧污染超标情况严重.目前由于前体物源排放清单、臭氧生成和扩散的物理和化学过程机制存在不足等原因,导致了数值模型在预报夏季臭氧浓度时仍然存在较大偏差,而时间序列分析方法由于具... 近年来,京津冀地区近地面臭氧浓度呈现上升趋势,臭氧污染超标情况严重.目前由于前体物源排放清单、臭氧生成和扩散的物理和化学过程机制存在不足等原因,导致了数值模型在预报夏季臭氧浓度时仍然存在较大偏差,而时间序列分析方法由于具有建模简单、计算成本低的特点,在臭氧污染预报中具有很好的应用前景.本研究利用华北区域大气本底站上甸子站点和环境监测总站天津和保定站点的臭氧观测数据,采用ARIMA时间序列分析模型开展臭氧浓度中长期预报研究.结果表明,季节性ARIMA模型在预报臭氧长期月均值时,预测值和观测值的相关系数R可达0.951,均方根误差RMSE仅为10.2μg·m^(-3).加入了日最高气温及二次项作为协变量的动态ARIMA模型,对臭氧日最大8 h滑动平均值的预报效果得到了很大提升,预测值和观测值的相关系数由0.296~0.455提升至0.670~0.748,RMSE得到了有效降低. 展开更多

关键词 臭氧(O_(3)) 中长期预报 时间序列分析 ARIMA模型 京津冀地区

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