大气气溶胶遥感反演研究进展

大气气溶胶是悬浮在地球大气中的微粒混合物,它不仅对全球气候变化产生影响,而且影响到大气环境质量和人类身体健康。目前,大气气溶胶的研究已经成为国际研究热点之一。介绍了气溶胶参数遥感反演的国内外研究进展,对利用卫星遥感资料反演气溶胶参数的方法进行了总结,分析了方法中的各种假定条件,并对该领域内现存的问题与发展方向进行探讨。     

2006年9～10月常德市太阳山大气中PM10气溶胶变化特征

对常德市太阳山大气成分站GRIMM-180颗粒物监测仪2006年9～10月PM10质量浓度资料进行分析,结果得出非降水天气下质量浓度日变化呈双峰分布。主要影响因子为人类生产活动直接产生和排放的气溶胶以及影响气溶胶扩散的气象条件大气湍流,非降水有雾天气质量浓度明显比无雾天气偏高;降水天气过程对大气中气溶胶有明显湿清除作用;对比常德市环境监测站PM10观测采样资料,两者具有很高的相关性,常德市环境监测站的PM10浓度要略高于太阳山大气成分站,说明太阳山受到人为影响更弱一些,具有更加充分的区域代表性。     

雾、霾的危害及预防

<正>一、影响身体健康雾多就表示空气中灰尘多,这是危害人的健康的。而灰霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气颗粒物。其中有害人类健康的主要是直径小于10μm的气溶胶粒子,如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等,它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中。由于灰霾中的大气气溶胶大部     

雷达和GPS水汽资料在人工增雨指标中的应用

利用雷达、GPS大气可降水量等综合分析了云物理特征参数在一次对流降水中实施人工增雨的指标,根据对流过程的演变,将其细分为生成、发展、成熟、减弱、消亡5个阶段来分析各物理参数的变化特征。结果表明,GPS大气可降水量对降水的产生有较好的指示作用;组合反射率、回波顶高、垂直积分液体水含量与降水相关性好,能表示对流云总体发展情况;成熟阶段是实施人工增雨的最佳时段。     

阴天条件下河北地区大气气溶胶粒子分布特征分析

利用2007年春季在河北省中南部地区2架次飞机探测资料,分析了该地区阴天情况下大气气溶胶粒子浓度和谱的分布特征。结果表明,南支槽和华北低涡天气系统下气溶胶粒子浓度随高度的增加总的趋势是减小的,但如果高空有卷层云存在时,出现随高度增加而增加的现象。逆温层底存在气溶胶和云滴的明显累积。受复杂天气系统的影响,气溶胶粒子谱由于上升气流或乱流的扰动,呈多峰型分布。     

TRMM 卫星对东亚地区深对流云的观测研究

利用TRMM卫星的星载仪器的长期观测,通过1998～2005年3～8月的雷达最大回波高度资料的研究,对比其闪电和亮温资料,对东亚的深对流云进行研究。结果表明,深对流云主要分布在我国的华东和华南地区,这2个地区3—8月深对流云的发展呈愈强的趋势,其影响的范围也愈大,盛夏深对流云的发展最为旺盛,6月以后副热带高压对东亚对流云的发展有很大的影响,强烈的下沉气流抑制着对流的发展,进而导致在6月份以后的深对流云发展不算旺盛,7月以后副热带高压继续西伸,中心向内陆发展,东亚高空转为西北风,不时有冷平流,地面温度较高,层结不稳定程度加大,导致对流发生的强度增加;入夏以后深对流云的发展变得活跃可能是由于切变线伴随弱冷空气将自西北向东南横扫华东地区,造成深对流云的发展得到加强。     

TRMM卫星对东亚地区深对流云的观测研究

利用TRMM卫星的星载仪器的长期观测,通过1998~2005年3~8月的雷达最大回波高度资料的研究,对比其闪电和亮温资料,对东亚的深对流云进行研究。结果表明,深对流云主要分布在我国的华东和华南地区,这2个地区3~8月深对流云的发展呈愈强的趋势,其影响的范围也愈大,盛夏深对流云的发展最为旺盛,6月以后副热带高压对东亚对流云的发展有很大的影响,强烈的下沉气流抑制着对流的发展,进而导致在6月份以后的深对流云发展不算旺盛,7月以后副热带高压继续西伸,中心向内陆发展,东亚高空转为西北风,不时有冷平流,地面温度较高,层结不稳定程度加大,导致对流发生的强度增加;入夏以后深对流云的发展变得活跃可能是由于切变线伴随弱冷空气将自西北向东南横扫华东地区,造成深对流云的发展得到加强。     

基于CE-318观测的南宁市气溶胶光学特性变化特征

基于CE-318太阳光度计观测数据,对南宁市2015年大气气溶胶光学厚度、浑浊度系数、波长指数进行反演研究,分析其光学特性的年变化特征、季节变化特征。结果表明:2015年南宁市大气气溶胶光学厚度年均值为0.85,处在较高的状态;AOD最高为秋季,春冬季次之,最低为夏季;浑浊度系数年均值为0.28,说明南宁市大气污染较为严重;波长指数年均值为1.27,大于1,说明南宁市大气气溶胶主控粒子为细粒子。     

夏季青藏高原那曲地区一次对流降水及云微物理的数值模拟

利用NCEP FNL再分析资料为初始场,通过WRF中尺度数值模式(V4.0版)对2019年夏季青藏高原那曲地区一次对流云降水及云微物理特征进行了数值模拟.结果表明：WRF模式能够较好地再现本次降水的时空特征和云发展过程.固态水凝物分布高度普遍高于液态水凝物,其中冰和雪主要位于中高层,中低层以霰和云水为主,低层多为雨水粒子;降水过程中雪、霰和雨水粒子高值中心出现时段与降水峰值时间较好对应,表明本次降水以冰相过程为主,且雪粒子和霰粒子的贡献最大,其原因为雪粒子通过贝杰龙过程和自身的碰并过程增加,霰粒子则通过与雪粒子碰并和自身凇附作用不断增长,随着上升气流逐渐减弱,大量霰粒子和部分雪粒子落至0℃层左右融化形成降水,加之雨水与云水的碰并作用,进一步促进了降水的形成.此外,暖雨过程对降水的直接贡献较小,但对冰相粒子的形成贡献明显.     

灰霾天气气溶胶对北京市大气能见度影响贡献分析

[目的]分析灰霾夫气条件下气溶胶影响北京市大气能见度的贡献比例.[方法]针对2006年1月～2012年6月北京地区发生灰霾天气时气溶胶的光学特性观测资料进行计算和分析.[结果]近年来北京灰霾天气发生时,主要气态污染物是臭氧和氮氧化物,气溶胶散射是最主要的影响大气能见度的微观因子,水汽对大气能见度影响也明显.[结论]该研究可为灰霾天气的有效治理提供科学依据.     

气溶胶间接气候效应研究进展

由于工业和人类活动的影响,大气中气溶胶含量明显增加。它们通过直接吸收和散射太阳辐射以及改变其他辐射强迫因子（云和臭氧等）的大小间接影响地－气系统的能量收支。在对大气气溶胶概述的基础上,就近年来国内外在气溶胶对气候系统的间接辐射强迫效应研究状况做了简要总结。     

江西千烟洲大气降水和河流酸化特征对比分析

摘要：对2013年江西千烟洲地区大气降水和河流进行采样对比分析,研究结果表明：（1）江西千烟洲地区降水呈现出酸性,同处亚热带森林地区的河流呈现出弱酸—弱碱性。（2）用[SO42-+NO3-]当量浓度估算出来的大气降水和河流酸度相差不大,降水和河流pH的差异主要与它们碱性物质含量不同有关。（3）江西千烟洲地区由于大量降水和地表森林覆盖度较高,大气中碱性气溶胶含量较少,对酸缓冲能力较弱;河流通过土壤淋溶出大量的Ca2+、Mg2+等阳离子,酸中和能力较高,对酸缓冲敏感。     

江西千烟洲大气降水和河水酸化特征对比分析

对2013年江西千烟洲地区大气降水和河水进行采样对比分析。结果表明,江西千烟洲地区降水呈酸性,同处亚热带森林地区的河水呈弱酸要弱碱性;用[SO42-+NO3-]当量浓度估算出来的大气降水和河水酸度相差不大,降水和河水pH值的差异主要与它们碱性物质含量不同有关。江西千烟洲地区由于大量降水和地表森林覆盖度较高,大气中碱性气溶胶含量较少,对酸缓冲能力较弱;河水通过土壤淋溶出大量的Ca2+、Mg2+等,酸中和能力较高,对酸缓冲敏感。     

乌鲁木齐地区新一代天气雷达降水回波特征

利用乌鲁木齐新一代多普勒天气雷达资料,对2003年7月～2005年6月的回波资料和5个气象观测站的地面资料中的云状、云量、降水量及降水时段资料进行对比分析,总结出层状云、对流云及混合云降水的时空分布特征。结果表明,层状云是乌鲁木齐地区降水的主要云系,降水次数明显多于对流云和混合云,混合云常常造成大降水,3类降水云的季节变化有明显差异。     

大气颗粒物浓度变化特征及其与气象因子的关系研究

利用马鞍山市2017年5个大气气溶胶监测资料和气象站常规气象资料,通过数理统计分析,研究该地区大气颗粒物浓度变化特征。结果表明:2017年马鞍山市PM2.5、PM10浓度年均值分别为55.0和91.3μg/m~3;月变化上,PM2.5、PM10颗粒物浓度,全年变化大体相似,夏季最低,冬季最高,春季较高;1—8月逐月下降,8—12月浓度逐渐升高;日变化上,两种颗粒物浓度变化呈明显的双峰特征,9时达到最高,16时达到最低,夜间颗粒物浓度也处于较高水平;气象因子对颗粒物浓度的影响显著,风和降水对大气颗粒物的扩散和稀释有着十分重要的作用,大气颗粒物浓度与风速和降水呈显著负相关。     

黑炭气溶胶对丹东地区温度影响的模拟研究

黑炭气溶胶是气溶胶的重要组成成分,在大气中的浓度非常低,却对全球变暖、区域气候变化有重要影响。黑炭气溶胶能吸收从可见光到红波段的太阳辐射,已经被普遍认为是造成全球变暖的潜在因子。根据1951年~2016年丹东地区平均温度图可知,丹东地区平均温度波动上升。黑炭气溶胶的大量排放是丹东地区气温异常和快速升高的重要因子之一。本文利用SBDART模型,分别对丹东地区在有黑炭气溶胶和没有黑炭气溶胶的情况下,对丹东地区温度的影响进行模拟分析。模拟得到的结果是,在有黑炭气溶胶时,地面0~10公里有明显增温。当云在黑炭气溶胶的上层时,增加黑炭气溶胶以上云层的温度,但对下层大气的温度有削减作用。当云层在黑炭气溶胶以下时,对下层大气有明显的保温作用。     

抚顺市“8·16”特大暴雨水汽图及红外云图特征分析

利用气象常规资料、气象卫星资料对2013年8月16日抚顺地区特大暴雨过程进行了水汽图和红外云图特征分析,结果表明:1此次暴雨为弱冷空气与强盛的偏南暖湿气流交绥形成的副高后部暴雨,稳定性降水与对流性降水相互叠加,雨量大、降水时段集中、持续时间长是此次降水的显著特点。2地面辐合线的方向与对流云团的发展方向有较好的对应关系,暴雨落区与对流云团位置基本一致。3对流云团具有明显的长轴,呈椭圆型,水汽带出现于对流云团的后方,在对流云团的后方有新的对流单体形成并发展成云团,形成云团的后向传播,在抚顺地区形成列车效应。4高空较为平直的纬向环流有利于冷空气自西向东推进,形成波动,促进副高边缘对流云团的发展。     

一次稳定天气系统下气溶胶沉降过程分析

选取天津地区春末夏初一次空气污染过程,利用安徽光机所研制的Mie散射激光雷达探测资料,结合微波辐射计、地面气象观测数据对天津地区大气气溶胶垂直分布情况进行了研究,并对当时的气象条件及大气边界层逆温特征进行了分析。结果表明,大气气溶胶的沉降过程与能见度的变化具有一定的相关性,在一次连续的观测过程中监测到大气气溶胶随时间有一个明显的沉降过程。气溶胶层层顶下降1 km,当日能见度在相同时段里明显降低,说明气溶胶的沉降对能见度产生了一定的影响。由于逆温层I的存在抑制了大气的垂直运动,逆温层II异常稳定,在较长的时间内未发生明显的变化。天津地区此次空气污染过程中污染物主要为外源性输送。     

贵州暴雨模拟分析及地形影响数值试验

利用中尺度数值预报模式MM5,对贵州省2005年6月25～26日一次由中尺度对流系统（MCS）引起的暴雨过程进行数值模拟,并在MM5很好地模拟了此次MCS过程及伴随的云物理过程基础上,通过分别降低云贵高原的地势及削平云贵高原中东部以东地区模拟试验,研究了云贵高原西部阶梯型地形对贵州地区暴雨的影响。结果表明,云贵高原的第2阶梯地形仅对该地形下游地区对流云系的发展有影响,对上游地区降水影响不大,而云贵高原对高原西侧迎风坡降水有显著影响,对高原中东部地区暴雨的分布、强度和对流云系的持续时间有重要影响。     

甘肃省玛曲县人工增雨气象条件分析

分析了甘肃省玛曲县降水的气候背景和天气系统,结果表明,80%的降水是由中尺度对流云团造成。为此,综述了用卫星云图分析青藏高原MCSs活动的特征及其大尺度环境条件和降水的关系,发现青南高原和玛曲对流云团的低云冰水路径,其中心强度为223～245 g/m2,大于东侧的陇南和陕南,而高云光学厚度则相反,玛曲仅为8,是陇南和陕南的44%,显然与高原海拔高度较高有关。玛曲的大降水多由对流云团产生,降水效率较小约为19%～40%,人工增雨潜力应比冷锋高云带大,但小于古巴热带对流云的增雨率39.7%。