华北春季一次后门冷锋过程及其相关中尺度对流系统的演变特征

2018年4月21日华北南部发生了一次主观预报量级偏小的大范围春季暴雨,利用多种高时空分辨率观测资料、欧洲中期天气预报中心第5代大气再分析数据以及高分辨率数值模拟,对引发暴雨的大尺度和中尺度天气过程以及造成暴雨的中尺度对流系统的演变过程进行研究。发现后门冷锋是造成该次暴雨的大尺度天气系统。受太行山脉影响,锋面由西段南北方向和东段东西方向的两段组成,冷空气集中于1.5 km以下,伴随锋面后部东北风的增强,锋面南移、太行山东侧冷空气堆增高、强度增大;暴雨由与锋面有关的中尺度对流系统造成,中尺度对流系统形成和维持发生于后门冷锋附近且伴随锋生过程,位于沿后门冷锋爬升的暖空气前部水平风速辐合中心,其快速发展和对流中心的南移伴随锋面后部东北风增强所带来的锋面南移、冷空气堆增高;基于高分辨率数值模拟的动量收支计算表明,有利于中尺度对流系统中对流中心产生的上升运动主要由垂直气压梯度力和浮力项的合力项贡献,该合力项的大值区分布于沿锋面爬升的暖湿气流前沿具有较大的水平相当位温梯度区附近,这解释了伴随锋面增强南移的中尺度对流系统发展、对流中心南移这一现象。以上结果揭示了导致华北春季暴雨的这次后门冷锋和中尺度...     

水汽方程积分计算格式的数值试验

该文把Easter(1993)的水汽方程积分方案应用到球坐标的有限区模式（LAFS）中，并作了两组比较性试验。Easter的方案是把水汽的通量方程和连续方程联立求解。在计算中不会出现水汽负值。而且稳定性好。本文所做的两组试验表明。Easter的方案比LAFS的原方案所产生的计算性扩散小。因而降水预报更接近实况。但CPU时间增加了16%。     

绿色石化项目邻近海域表层沉积物PAHs分布及年际变化

为评估绿色石化项目运营前后的环境变化,于2018—2021年连续4年对项目所在地鱼山岛邻近海域的表层沉积物多环芳烃(PAHs)进行了调查。结果表明,PAHs含量为16.9～178.0μg·kg^-1,平均值为75.9±24.0～102.6±41.4μg·kg^-1,4年来整体呈下降趋势,与国内其他海区相比,总体含量较低;各组分平均值为4环PAHs>5环PAHs>3环PAHs>6环PAHs>2环PAHs。调查海域表层沉积物以粉砂为主,PAHs的空间分布受到多种因素的综合影响。调查海域PAHs来源相对稳定,年际差异较小,主要来源于石油、木柴、煤炭等燃烧产物的远距离迁移。依据沉积物质量基准法评价,调查海域沉积物PAHs生态风险水平较低。绿色石化项目在建设期及投产期未引起邻近海域沉积物PAHs的增加,但随着项目持续运营,其对周边生态环境的影响需持续关注。     

河北省低能见度事件特征分析

利用1981—2010年河北省99个地面气象站资料,分析河北省低能见度事件变化特征,为河北环境保护及综合治理提供参考。结果表明:低能见度事件地理分布呈北少南多特点,冀北高原少,太行山东麓、燕山南部地区多,低能见度出现频次排在前6位的站点都集中在太行山东麓;20世纪80年代低能见度频次相对较少,90年代迅速增长,2000年后随着对环境保护的重视,低能见度出现频次有所下降;12和1月低能见度出现频次明显偏多,占全年总频次的37.9%,5和6月低能见度出现频次较少,约占全年的5%,季节变化明显;低能见度变化增加趋势的站点主要分布在太行山东部和唐山、张家口东南部,经济工业相对比较发达且交通便利地区,呈现减少变化趋势的站点主要分布在冀北高原、衡水经济工业相对滞后地区,秦皇岛、沧州沿海一带也呈减少趋势;相对湿度与能见度有显著的负相关,小于2km的低能见度主要出现在相对湿度>80%的天气,5 km以上的低能见度主要出现在相对湿度<60%的天气条件下。     

北京“7.21”特大暴雨环流形势极端性客观分析

2012年7月21日(简称“7.21”),北京发生了自1951年以来最强的暴雨事件。利用倾斜旋转T模态主成分分析法和美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心再分析资料,探讨了北京“7.21”特大暴雨的大尺度环流形势的极端性。结果表明,北京“7.21”暴雨日所属的大尺度环流型在1951—2012年夏季出现的频率为10.9%,而在“7.21”同类环流型中暴雨出现的概率为4.51%。和同类暴雨日平均场相比,“7.21”暴雨日当天西太平洋副热带高压西伸更强,北京地区对流层低空急流更强,并伴随环境大气中极端充沛的可降水量和较大的风垂直切变。在“7.21”同类环流型下的621 d中,“7.21”暴雨日北京南侧的低空急流排在第54位,北京局地风垂直切变排在第209位,可降水量排在第8位,显示出其在低空急流和可降水量上的极端性。1951—2012年夏季,具有“7.21”暴雨日同类环流形势、且925 hPa低空急流和可降水量均达到或超过“7.21”暴雨日值的个例有3次,相当于每21年发生一次。     

首都机场浓雾中的能见度突发性振荡及其演变规律

利用2000—2011年北京首都机场每分钟的自动观测资料,对影响首都机场的52次浓雾过程进行分析,发现浓雾的形成、发展和消散过程中能见度演变具有突发性和振荡性的特征。浓雾中的能见度振荡可分为前导振荡、中间振荡和后位振荡,三者所占比例分别为86.5%、62.5%和79.2%。冷季浓雾比暖季浓雾具有更明显的温度振荡,在影响首都机场的34次冷季浓雾中,有61.8%的个例具有温度的振荡。辐射雾中温度振荡超前于能见度振荡,而平流雾来临前有温度振荡,雾发生时温度振荡不明显。根据统计结果本文定义了浓雾振荡指数DFOI,并发现DFOI为±0.2可以作为首都机场浓雾临近预报的阈值,使用该阈值可以将首都机场2000—2011年的浓雾预警平均提前1~2 h。根据2012年1月的实际预警测试,发现单独使用该指数无法区分浓雾、降雪和霾过程,今后在雾的预警过程中还需要引入其他指数。     

低空急流的研究进展与展望

低空急流与强降水事件、空气污染、风能利用、航空安全、沙尘暴、森林火灾及其他诸多天气、气候现象存在着密切的联系,因此自发现之日起便受到人们的广泛关注。在过去的半个多世纪中,中外气象学家围绕着低空急流事件开展了大量的研究并取得了丰硕的研究成果。对这些成果进行了综合回顾,重点对低空急流的分类和定义、分布状况及结构特征,低空急流形成演变机制,低空急流与降水及其他领域的关系等三个方面的研究工作进行了总结。最后通过对比分析中外针对低空急流事件的研究历史和现状,指出了中国现有研究工作中所存在的诸如低空急流选取标准宽松、观测数据缺乏且质量控制不完善、低空急流自身特征与形成演变机制研究数量和深度有限、交叉领域研究工作匮乏等方面的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

内蒙古阿巴嘎旗奥陶纪岩体的发现及地质意义

阿巴嘎旗格日敖包岩体位于贺根山断裂带北侧,为一个复式岩体,由石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩组成,主体为二长花岗岩。采用LA--MC--ICP--MS 锆石U--Pb 定年方法,获得黑云母二长花岗岩206Pb /238U 年龄为449 ± 3. 0 Ma,形成时代为晚奥陶世。岩石为高钾钙碱性系列,轻稀土富集,微量元素Ba、Sr、Nb、Ta 、P、Ti 亏损,Rb 、Th、U、K、Nd、Zr 等元素富集,表明其形成于活动大陆边缘环境。其形成可能与苏尼特左旗南侧俯冲事件有关。     

西北太平洋热带气旋降水特征分析

利用1997—2006年GPCP(Global Precipitation Climatology Project)逐日卫星降水资料、上海台风研究所西北太平洋热带气旋资料,研究了近10年西北太平洋热带气旋降水的时空分布特征。发现整个西北太平洋区域多年平均TC(tropical cyclone)降水为175 mm,TC降水占总降水的比率为12%。年均TC降水场有两个极大值区域,分别位于菲律宾北部和菲律宾以东洋面。纬带平均的经向分布显示,总降水呈双峰分布,主、次峰值分别出现在6°N和35°N;而TC降水呈单峰分布,峰值出现在16°N。10年中TC降水以2004年最强;El Ni?o年TC降水在135°E以东偏多,而在南海中部和菲律宾至台湾等地区偏少;La Ni?a年TC降水在南海地区偏多,在菲律宾以东地区则显著偏少。     

单体同位素分析在有机污染物研究中的应用进展

单体同位素分析(Compound-Specific Isotope Analysis, CSIA)是1990年代发展成熟的现代分析方法,日渐应用于环境分析领域,成为当前研究有机污染物最具有应用前景的技术之一.当前CSIA技术在有机污染物研究中的应用主要集中在污染物来源判识、生物转化及降解机理研究等方面,本文主要综述了CSIA在有机污染物生物转化的证明和转化机理研究方面的进展.