Evidence for substantial variations of atmospheric hydroxyl radicals in the past two decades

The hydroxyl radical (OH) is the dominant oxidizing chemical in the atmosphere. It destroys most air pollutants and many gases involved in ozone depletion and the greenhouse effect. Global measurements of 1,1,1-trichloroethane (CH3CCl3, methyl chloroform) provide an accurate method for determining the global and hemispheric behavior of OH. Measurements show that CH3CCl3 levels rose steadily from 1978 to reach a maximum in 1992 and then decreased rapidly to levels in 2000 that were lower than the levels when measurements began in 1978. Analysis of these observations shows that global OH levels were growing between 1978 and 1988, but the growth rate was decreasing at a rate of 0.23 +/- 0.18% year(-2), so that OH levels began declining after 1988. Overall, the global average OH trend between 1978 and 2000 was -0.64 +/- 0.60% year(-1). These variations imply important and unexpected gaps in current understanding of the capability of the atmosphere to cleanse itself.     

沈阳桃仙国际机场一次暴雪过程分析

利用常规观测资料,结合分析大气环流及各层物理量特征基础上,对2010年3月19～20日沈阳地区暴雪过程,进行天气动力学分析。结果表明：在东北地区特定的马蹄形地形条件下,容易形成中低层下沉气流,抬升上升气流与高层冷空气形成不稳定大气层结,高层强辐散的抽吸效用对暴雪的形成起到了重要作用;气旋入海后迅速加深形成的准暴发性气旋对水汽的阻挡是此次降雪形成的主因。暴雪的水汽来源于黄海和渤海,沈阳上空的湿位涡区与暴雪有密切关系。     

Small interannual variability of global atmospheric hydroxyl

The oxidizing capacity of the global atmosphere is largely determined by hydroxyl (OH) radicals and is diagnosed by analyzing methyl chloroform (CH(3)CCl(3)) measurements. Previously, large year-to-year changes in global mean OH concentrations have been inferred from such measurements, suggesting that the atmospheric oxidizing capacity is sensitive to perturbations by widespread air pollution and natural influences. We show how the interannual variability in OH has been more precisely estimated from CH(3)CCl(3) measurements since 1998, when atmospheric gradients of CH(3)CCl(3) had diminished as a result of the Montreal Protocol. We infer a small interannual OH variability as a result, indicating that global OH is generally well buffered against perturbations. This small variability is consistent with measurements of methane and other trace gases oxidized primarily by OH, as well as global photochemical model calculations.     

2012年11月呼伦贝尔市一次大到暴雪过程分析

2012年11月10日8：00时到14日8：00时在呼伦贝尔市自西向东出现了明显的降雪天气过程,通过对这次降雪过程中两次集中降水时段分析,同时结合高低空环流形势、各物理量场、云图等的演变,找出影响其降雪的主要原因,发现产生明显降雪的奈件主要是：有利的高低空环流配合;充足的水汽来源;中低层切变线产生的强烈上升运动;持续较长的降雪时间。另外。伴随降雪持续的低空急流也为降雪的产生提供了有利的动力热力条件。     

一次由河套倒槽影响产生的华北大雪天气分析

利用实况资料和NCEP FNL 1°×1°资料,对2012年12月13日华北大雪天气进行了分析。结果表明,此次降雪过程发生在高空环流较平直的形势下,西风带低槽东移,引导地面冷空气从西北路侵入地面暖倒槽中,与暖湿气流交汇而产生降雪的;深厚的湿层和强烈的水汽辐合为此次大到暴雪提供了充分的水汽条件,暴雪中心位于低层2个水汽通量轴线交汇的南侧;高空副热带西风急流的动量下传是低空偏南急流形成的重要原因,低空西南急流和东南急流的耦合加强,不仅为此次大雪提供了水汽和热量输送,还加强了抬升运动;高层辐散、低层辐合的垂直配置以及暴雪区上空深厚而强烈的上升运动,是强降雪出现的动力条件。     

2008年安徽雪深全国之最的成因探讨

基于大气探测资料和雪灾评估报告,分析2008年雪情分布状况,得出安徽雪深为全国最大的事实,并从天气学、数值模式模拟方面探讨安徽雪深之最的原因。结果表明:①2008年安徽雪深较大的区域集中在大别山和江淮之间,该区域为全国积雪深度之最。②西南暖湿气流北上,北方阻塞系统稳定存在,冷暖空气在长江中下游不断交汇,水汽凝结易形成雨雪天气。水汽输送和相对湿度很大,非常有利于在安徽形成较大降雪天气。③雪、冻雨的天气学分析说明,长江以北地区易形成降雪,江南地区则易形成冻雨。④短波槽长期稳定维持在安徽附近地区,成为安徽省积雪深度最大的理由之一。⑤MM5模式模拟结果验证淮河以南地区降水较大,江南地区的降水表现为冻雨,江北地区则表现为降雪。     

一次河北强降雪天气过程物理量诊断分析

利用Micaps、物理量场剖面及海岛自动站等同步资料,对2009年11月8～12日发生在河北区域性大暴雪高影响天气过程进行诊断分析。结果表明,大暴雪成因为3个不同时空尺度系统影响所致:8日降雨与强锋区弱切变南压及前期大雾抬升有关;9～10日暴雪是在天气尺度锋区的特定环流背景下,不同层面的温、湿场的"三支"气流辐合区恰好覆盖河北东部;11～12日中-大雪为环流快速调整后新生低槽东移所致;物理量诊断分析表明,9～10日石家庄地区强降雪时段850 hPa以下为下沉气流即升压降雪,渤海至太行山区偏东风和比湿大值区从8日持续到10日;11～12日新一轮低值系统垂直速度大值区中心为-10.0 hPa/h,12 h后倾45°,中心值为-7.0hPa/h,明显系统降雪时比湿中心高度达600 hPa,移到河北东部降雪时高度回落至700 hPa,与850 hPa的高比湿区形成上下叠加的形式,并随着系统快速东移入海,到20:00河套冷空气已进入太行山区西部降雪逐渐停止,低值系统迅速东移至华北东部出现中-大雪天气。华北东部降雪前渤海大于16 m/s偏东风维持时间大于18 h,950 hPa以下渤海中心区域主导风向水汽输送对强降雪落区动态变化具有指示意义;相对不同地区衍生的灾害性天气与持续降雪、持续低温及地形有关。     

一次小雨转大雪天气过程的诊断分析

应用常规观测资料、雷达资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2012年12月29日宿迁市一次小雨转大雪天气过程进行了诊断分析.结果表明,这次小雨转大雪天气过程的影响系统属后倾槽结构,西路冷空气从低层锲入形成冷垫,850 hPa对应的西北急流（冷空气）和700～600 hPa西南急流（暖湿空气）交汇,造成了这次雨雪天气;低层辐合和高层辐散的抽吸作用以及锋面的抬升作用,使上升运动得以维持;南海水汽沿700～600 hPa西南急流向北输送,受北方冷空气阻挡,使得水汽在雨雪区辐合上升;地面至850 hPa有冷平流,使得低层迅速降温,700 hPa以上有暖平流,造成逆温层结,为雨转雪过程提供了有利的温度环境;另外,利用雷达径向速度和风廓线图可清晰反演低层风场的变化,进一步分析冷、暖平流对雨转雪的影响.     

Laser remote sensing of the atmosphere

Laser beams can be used as long-range spectroscopic probes of the chemical composition and physical state of the atmosphere. The spectroscopic, optical, and laser requirements for atmospheric laser remote sensing are reviewed, and the sensitivity and limitations of the technique are described. A sampling of recent measurements includes the detection of urban air pollution and toxic chemicals in the atmosphere, the measurement of global circulation of volcanic ash in the upper atmosphere, and the observation of wind shear near airports.     

2008年1月三次低温连阴雪天气异同分析

为深入了解2008年1月发生在宁夏南部山区3次低温连阴雪天气的异同点,采用诊断分析方法,从连阴雪天气形势、地面系统降雪部位、水汽分布特点等方面对3次降雪进行对比分析。结果表明,3次降雪发生时,天气系统均深厚,北方冷空气和高原南支槽前湿空气有效配合,比湿中心呈3种分布型,1g／kg等比湿线基本以40。N为界,北干南湿,降雪区处于比湿l～3g／k的高梯度区内,且有5种地面降雪位置,即冷锋前倒槽东侧偏南气流降雪、冷锋锋区降雪、锋后降雪、回流降雪和远离冷锋的高压内降雪.     

季节性积雪环境雪/气间汞通量特征初步研究

研究区域内冬季存有5个月以上稳定性季节积雪,为研究积雪地表状况下雪/气间汞交换通量特征,设置了平地农田和坡地农田2类共4处采样点,于2011年12月和2012年3月,使用动态通量箱法(dynamic flux chamber,DFC)与汞分析仪(LUMEXZeeman RA915+)联用技术测定了各样点雪/气间汞交换通量,并同步测定太阳辐射、气温和气湿等气象因子,分析了雪/气间汞通量变化特征及其与气象因子等因素间的关系.结果表明:季节性积雪稳定存在时,雪/气间汞通量表现为明显的由大气指向雪面的沉降特征过程.季节性积雪趋于消融时,雪/气间汞通量表现为沉降与释放交替出现,总通量水平比积雪期降低一个数量级.雪/气间汞通量与大气汞浓度存在明显的负线性相关关系,与太阳辐射强度间有明显的正线性相关性,与气温和气湿间无线性相关性.     

2013年2月一次雷暴伴降雪天气过程分析

利用常规气象观测资料、ECMWF 0.5°×0.5°的6 h再分析资料和多普勒天气雷达探测资料,综合分析了2013年2月18日夜间至19日凌晨发生在江淮地区的雷暴伴降雪天气过程。结果表明,高层低槽东移、中层在江淮之间有切变线东移南压,低层以及地面为冷高压控制,是此次雷暴伴降雪天气过程发生时的天气背景;此次雷暴是在稳定的层结下产生的,不再满足不稳定层结这一雷暴发生的三要素之一。中层有较强的西南急流带,急流带随着系统的南移而向南收缩,其辐合带南移的速度快于急流向南收缩的速度,雷暴主要发生在急流的北侧边缘附近的辐合带内,辐合位于800 hPa以上的气层内,主要位于650～600 hPa。此次雷暴过程中,近地层和中层出现了相反的冷暖平流交替,雷雨发生时段,近地层为冷平流控制,850 hPa以上暖平流迅速加强,这也导致在中层出现了较强的上升气流,暖平流和上升气流的突然加强为雷暴的发生提供了动力触发条件;西南急流为降水地区提供了良好的水汽输送环境,另外,对流的发展、强烈的上升运动使得水汽向高层输送,整个中高层均有较为充足的水汽,为对流提供了较好的水汽条件。此次雷暴伴降雪天气过程中,对流回波的强度较弱,为30～35 dBz,顶高较低,大部分回波低于6 km,且干湿层边界明显。     

Observed impact of snow cover on the heat balance and the rise of continental spring temperatures

Analysis of satellite-derived snow cover, radiative balance, and surface air temperature over Northern Hemisphere extratropical land shows that the retreat of the Northern Hemisphere's extent of spring snow cover over the past 20 years parallels a change in the influence of snow cover on the radiative balance and an observed increase of spring temperatures over the same area. These results help explain why the long-term (20th century) increase in surface air temperature over Northern Hemisphere land has been greater in spring than in any other season relative to the interannual variability.     

Infrared Radiation from the Atmosphere over the Arctic Ocean

The emission spectrum of the atmosphere over the Arctic Ocean was observed during a period when atmosphere and snow surface temperatures were about -40 degrees C. The main contributions to the emission in the 5-to 21-micron range came from ozone and carbon dioxide, with water vapor playing a minor part.     

西藏日喀则市南部边缘一次易漏报降雪(雨)天气过程分析

利用Micaps高空环流、自动站和卫星云等常规资料,对2017年2月20—23日出现在西藏日喀则市南部边缘易漏报的降雪(雨)天气过程进行分析。结果表明,南支槽上高原南压、南部低海拔辐合,近地面空气湿度大,冷暖空气在南部边缘一带交汇是出现此次雨雪天气过程的关键因素。     

青海牧区雪灾月尺度精细化直接预测方法研究

通过统计1961～2008年青海省牧区出现的雪灾情况,将出现雪灾的地区分为6个区,对应每个区域,将前期的降水、气温、降水日数以及同期的降水、气温作为因子,在保证信度≥0.1的基础上,确定相关系数较大的因子,运用线性回归方程建立预测模型,对青海省牧区分区域、分月份的积雪日数和积雪量进行预测,并依据＂青海省雪灾标准（DB63/T372-2001）＂进行相应级别的月尺度雪灾预警。通过检验,模型预测效果比较理想,是一种值得研究并不断完善的精细化直接预测方法。     

阿勒泰地区冬季积雪变化及其与气温、降水的关系

本文对阿勒泰地区2004年—2018年冬季的积雪变化及其与气温、降水之间的关系进行了分析、探讨,结果表明：(1)阿勒泰地区11月份开始形成积雪稳定期,12月积雪覆盖率迅速发展,主要表现为积雪面积的扩张,12月到2月发展到鼎盛阶段,1 月达到最高峰,随着暖季的到来,气温逐渐回升,积雪也逐渐的消融。(2)14年来,大于20cm的积雪面积年际变化趋势是较大的,总体呈明显的下降趋势。(3)积雪变化与降水几乎没有相关关系,但积雪面积与气温有很高的负相关性,受气温的影响较大,说明气温是影响积雪变化的主导因素。     

积雪特性参数分析及雪深模型建立

通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育三大主要气象因子。在时长为124 d覆雪期中,雪深最大平均融雪速率达3.20 mm·d-1,出现在融雪后期。雪层密度随雪深增加波浪式上升,其中稳定期全层密度0.1~0.4 g·cm-3;雪层液态含水率0.5%~3.5%,分层液态含水率中层较大,积雪表层和底部波动较小;全层积雪孔隙率平均值为72.3%,积底层孔隙率廓线下降最快,极差最大。经两次优化后,雪深模型最大绝对误差为0.614 1 cm,最大相对误差为5.85%,模拟精度控制在6 mm以内。     

黑龙江省2009年隆冬季节一次大到暴雪天气过程分析

从天气学、动力学角度对黑龙江省2009年12月4～7日的一次暴雪天气的形成、发展过程进行了分析。结果表明:华北低压北上是造成暴雪的主要原因;强冷空气是产生此次暴雪的另一有利条件;华北低压入海加强东移北上、低空急流、东风暖平流为降雪提供了充沛的水汽。此外,在隆冬季节有些物理量特征对暴雪预报上的应用价值不太明显。     

Increase of atmospheric methane recorded in antarctic ice core

Air entrapped in bubbles of cold ice has essentially the same composition as that of the atmosphere at the time of bubble formation. Measurements of the methane concentration in air extracted by two different methods from ice samples from Siple Station in western Antarcitica allow the reconstruction of the history of the increase of the atmospheric methane during the past 200 years.