一次东北冷涡的天气学分析及基于HYSPLIT4模式的水汽通道特征

摘 要：利用连续一年旌德县负氧离子监测数据,分别以兔儿山公园、路西村茶园代表城市公园、高山茶园这两种生态环境,对城市公园和高山茶园负氧离子浓度特征以及气象要素对负氧离子浓度影响进行比较分析。结果表明：①高山茶园负氧离子浓度显著高于城市公园;②负氧离子浓度夏季最高,冬季最低,春秋季次之,6月负氧离子浓度达全年最高;③负氧离子浓度日变化整体呈“一峰一谷”变化趋势,峰值出现在上午,谷值出现在正午前后,夜间至上午负氧离子浓度较高,城市公园负氧离子浓度日较差较高山茶园偏小;④负氧离子浓度日变化与气温、风速呈显著负相关;⑤负氧离子浓度雨天最高,晴天次之,阴天和多云相对较低,暴雨天气条件下大气负氧离子浓度显著提高。     

城市和森林空气负离子浓度与气象环境关系的通径分析

气象环境与负氧离子浓度关系存在很多的不确定性。利用宿迁市城市和森林区一年负离子观测资料和气象观测资料,使用通径分析方法,结果表明空气负氧子浓度会随着时间、环境的改变而有所不同,森林区的空气负离子浓度要高于城市区,而且这种负离子浓度的差异在夏、秋季节更为明显。气象环境中总云量、平均风速和日照百分率同城市和森林空气负离子浓度相关性不显著。日平均水汽压既是对大气负离子浓度作用最大的直接因子,也是最大的间接因子;日平均气温对城市和森林区负离子浓度具有仅次于平均水汽压的直接效应。城市区和森林区气象要素对负离子浓度的剩余通径系数达到0．8以上,表明气象因子对大气负离子浓度的影响较轻,环境中可能存在影响空气负离子浓度的其他重要因素。     

福建省空气负氧离子分布特征及气象预测模型北大核心CSCD

负氧离子是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。利用2018—2021年福建省负氧离子观测站数据分析负氧离子浓度的时空变化特征,并采用多元线性回归方法、多元逻辑回归方法和LightGBM机器学习方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明:福建省负氧离子资源十分丰富,中海拔区(350~550 m)年平均负氧离子浓度最高,低海拔区次之,高海拔区最小。负氧离子浓度日变化特征呈一峰一谷型,04:00—06:00(北京时,下同)达到峰值,12:00—13:00达到谷值;中海拔区负氧离子浓度季节变化较大,季节平均浓度从大到小依次为春季、夏季、冬季、秋季,而高、低海拔区季节变化相对较小。福建省不同海拔地区负氧离子浓度与湿度、降水和能见度均呈显著正相关,负氧离子浓度与气温、风速和气压显著相关,但不同海拔地区的相关性有所不同。机器学习方法对不同海拔地区负氧离子浓度数值的拟合效果比多元线性回归方法有明显提升,对负氧离子浓度等级拟合的准确率比多元逻辑回归方法提高7%~12%,且在绝大部分等级上的准确率均高于多元逻辑回归方法。     

佛山南海区冬季地温日变化特征分析

采用南海区气象站2010年1、2和12月有冷空气影响和无冷空气影响的天气条件下,对地温资料进行分析,包括地温的日变化及垂直结构的日变化分析。结果发现:在冬季没有冷空气影响的各天气条件下,地面温度及浅层地温均呈正弦曲线变化,只是振幅不同、位相不同、周期不同。浅层地温在有冷空气影响下的阴天或雨天不呈正弦曲线变化。有冷空气影响下的阴天和雨天,地温的日变化特征较相似。在各天气条件下80 cm以下土壤深度的地温日变化很小。在晴天或阴天的天气条件下,40 cm以下的深层地温随深度的增加而升高,但在雨天的情况下,清晨时段深层地温不再随深度的增加而升高,而是在80 cm土壤深度处有一个低值区。     

WRF-Solar模式对山东太阳总辐射的模拟效果检验

利用专门为太阳能资源评估应用的 WRF-Solar数值模式系统,结合 MODIS 气溶胶光学厚度（AOD550 nm）数据,设置了5种山东区域总辐射模拟方案,使用山东济南、福山、吉县3个太阳辐射站总辐射观测数据,对晴天、阴天、雨天以及四季代表月等逐时总辐射模拟结果进行了对比检验。 结果表明：WRF-Solar数值模式对总辐射模拟能力在晴天和少云天最好,阴雨天较差,四季代表月中,天气过程较少的秋季和冬季模拟效果较好,春季次之,夏季相对较差;晴天和少云天、阴天和雨天以及不考虑天气过程的四季代表月所有日条件下,长、短波辐射方案分别采用RRTMG方案、new Goddard 方案,积云对流参数化方案均采用Grell 3D集合方案,同时使用AOD550 nm的气溶胶数据的总辐射模拟能力最强;WRF-Solar模式中加入 MODIS 气溶胶光学厚度资料后,山东区域晴天总辐射模拟结果明显改善,秋季、冬季代表月亦明显改善,但阴天和雨天总辐射模拟结果改善不明显,低能见度日总辐射模拟结果有所改善。     

一次连续臭氧污染过程的气象条件分析

利用邢台市生态环境局的大气污染物监测数据和同期气象观测资料,对邢台市2018年6月10—24日的一次臭氧污染过程进行了分析。结果表明:(1)污染过程中邢台市4个监测点臭氧质量浓度变化趋势基本一致,邢师高专臭氧质量浓度最高,市环保局最低;臭氧质量浓度日变化呈单峰型,05:00—06:00最低,15:00最高,邢师高专臭氧质量浓度昼夜差最大,市环保局昼夜差最小。(2)晴天、阴天、雨天臭氧质量浓度变化趋势大致相同,日变化也呈单峰型,晴天臭氧质量浓度日变化剧烈,雨天则变化平缓。(3)臭氧质量浓度与平均气温、最高气温、最低气温、太阳辐射、平均风速均呈显著的正相关关系,其中与最高气温相关系数最高;臭氧质量浓度与NO_2、PM_(10)、CO、PM_(2.5)污染物之间呈显著负相关关系。(4)经过较强太阳辐射照射后,当最高气温在29℃及以上,相对湿度在30%～60%之间,风向为偏南风时,臭氧质量浓度在12:00—19:00时段易超标。     

东莞市典型天气的辐射特征及影响因子分析

通过对东莞观测站进行太阳辐射观测,得到2011年1—12月数据,来统计分析地面太阳短波辐射和地面、大气长波辐射的变化特征。分析典型天气的辐射特征及影响这些辐射变化的因子。结果表明:晴天向下短波辐射、反射辐射、地面长波辐射日总量最大,阴天次之,雨天最小。阴天和雨天的大气长波辐射均大于晴天。有云、雨的天气,净辐射的量值及其日变化特征都受到不同程度的影响。     

武汉市空气质量状况与气象条件的关系

基于2013年武汉市环境监测数据和气象要素资料,分析该市空气质量状况与气象条件的关系。结果表明,武汉市全年平均空气质量指数(AQI)为135,良和轻度污染所占比例分别为35%和30%。雾天、霾天、晴天、雨天四种天气条件下,6种污染物(SO_2、NO_2、CO、O_3、PM_(2.5)和PM_(10))浓度值基本上为雾天最高、霾天次之、晴天再次之、雨天最低,雾天00—08时污染物浓度明显高于其他天气条件;PM_(2.5)浓度与降水量的相关性较差,中雨量级时,降水对污染物的清除作用显著,PM_(2.5)浓度下降明显,当日降水量小于1 mm时,PM_(2.5)浓度略有上升,平均上升1.3μg·m~(-3)左右,这与微量降水的大气增湿作用有关;PM_(2.5)浓度变化与相对湿度(RH)和风速的关系较明显,其相关系数分别为0.87和-0.72,当RH70%且每增加10%时,PM_(2.5)浓度增加10μg·m~(-3)左右;静风和风速很大时,污染物浓度相对较高,东南风影响下PM_(2.5)浓度在四季均较高,而秋、冬季在西北风影响下PM_(2.5)浓度最高;PM_(2.5)浓度主要增长阶段以正变温、负变压为主。     

浙江省空气负离子浓度分布特征

利用2016年浙江省53个站的负氧离子监测结果,制定了负氧离子数据质量控制方法,从年均值、最大值、日最大最小值、各等级浓度占比、清新度等多个指标评价了负氧离子资源,全面分析了全省负氧离子时空分布特征及地区差异。结果表明:浙南和浙西山区空气负氧离子含量高、浙北平原含量相对较低。浙江省负氧离子浓度具有明显日、月变化特征,午后(13:00—16:00)浓度低,夜间和早晨(22:00—07:00)浓度高;4—9月浓度高,冬季浓度低,高山林区站的月变化最显著。高山林区负氧离子浓度基本保持在"清新"级别;浅山景区站"清新"、"一般"、"不清新"级别各约1/3;平原公园站的"不清新"级别占到一半。高山林区的"清新"空气日平均小时数多在20h以上,"非常清新"空气也多在16h以上。在浅山和平原地区的风景区、林区、水体型公园等,"清新"空气时间也在10h以上。     

近40a重庆城市热岛特征及其与天气状况的关系

利用1980—2019年重庆市中心城区4个气象站点的气温、降水等观测资料以及典型时段卫星资料,分析重庆市热岛效应的时空变化特征以及不同天气状况对热岛的影响。结果表明:20世纪90年代中期以来,重庆城市热岛效应增强趋势明显,21世纪10年代达最强,近年有减缓迹象。热岛的日、月及季节变化特征分布为:白天弱,夜间强;8月最强,6月最弱;盛夏最强,初春次之,仲春至初夏最弱。卫星遥感显示城市热岛呈东北、西南走向分布,强热岛主要位于人口密集的老城区、商业区、广场、车站、工业园以及城市新区等区域。21世纪10年代,城市热岛效应受雨天、阴天等负向驱动因素的影响以及多云天、晴天等正向驱动因素的影响,重庆市中心城区雨天、阴天、多云天、晴天时的平均热岛强度分别为0.19、0.52、0.69、0.76℃。