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摘要:基于1971-2016年NCEP/NCAR（美國環(huán)境預(yù)報中心和國家大氣研究中心）的逐日再分析資料及NCPC（美國國家海洋和大氣管理局氣候預(yù)報中心）的海溫、大氣環(huán)流及海洋指數(shù)等資料通過多尺度能量分析（MS-EVA）等方法，把冬季北半球風(fēng)暴軸看做一整體，分析了風(fēng)暴軸區(qū)域多尺度的能量變化特征及其可能機制。主要結(jié)論概括如下：（1）多年氣候平均狀態(tài)下，風(fēng)暴軸的動能來源主要表現(xiàn)為在風(fēng)暴軸中上游先由低頻尺度向天氣尺度輸送有效位能，隨后在風(fēng)暴軸主體區(qū)再由天氣尺度有效位能轉(zhuǎn)換為天氣尺度動能，其中風(fēng)暴軸西端可直接由低頻尺度向天氣尺度輸送動能。（2）北半球三大風(fēng)暴軸聯(lián)合EOF結(jié)果表明：第一模態(tài)下，主要體現(xiàn)了北西伯利亞風(fēng)暴軸與北太平洋風(fēng)暴軸強度的減弱（增強），同時伴隨著北大西洋風(fēng)暴軸位置北抬（南壓）；第二模態(tài)下，主要體現(xiàn)了北西伯利亞風(fēng)暴軸強度減弱（增強），同時北太平洋風(fēng)暴軸位置北抬（南壓）中東部強度增強（減弱），而北大西洋風(fēng)暴軸位置南壓（北抬）。（3）回歸分析表明：北半球風(fēng)暴軸異常在不同模態(tài)下與低頻尺度環(huán)流聯(lián)系密切。低頻尺度波動可通過海溫及西風(fēng)急流等異常變化先影響風(fēng)暴軸區(qū)域多尺度間的能量轉(zhuǎn)換，進而影響風(fēng)暴軸整體的異常變化。

摘要:2015年12月在南京市郊進行霧的外場綜合試驗，觀測得到20-21日雨后兩次強濃霧的爆發(fā)性增強過程。利用常規(guī)氣象資料、邊界層廓線、霧滴譜等，分析此次典型霧過程的天氣背景和邊界層結(jié)構(gòu)特征，探討霧爆發(fā)性增強的原因。結(jié)果表明：雨后地表及近地層高濕環(huán)境為霧的形成提供了充足的水汽，南京冬季冷高壓控制下穩(wěn)定的天氣層結(jié)，以及夜間的輻射冷卻作用，極有利于輻射霧的產(chǎn)生。而霧的爆發(fā)性增強，主要和降溫與增濕有關(guān)。晴天夜間地表向上長波輻射增強引起的強降溫，日出后地面的強蒸發(fā)作用使得近地表水汽增多，都可直接引起霧的爆發(fā)性變濃。強的貼地逆溫層的形成是霧爆發(fā)性增強的關(guān)鍵，易于近地面水汽的積累。而超低空急流的產(chǎn)生，有利于加速逆溫層的貼地增強。

摘要:O₃和PM_2.5是影響長三角地區(qū)空氣質(zhì)量的主要污染物。利用2016年33個城市大氣環(huán)境監(jiān)測站6項污染物的小時濃度及4個省會城市的氣象數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，研究了該地區(qū)O₃和PM_2.5濃度的時空分布特征及其影響因素。結(jié)果表明：長三角地區(qū)O₃年平均濃度為50~73 μg·m^-3，平均為61 μg·m^-3；除蕪湖和宣城外，其余31城市均存在不同程度的超標狀況，超標率為0.34%~18.86%，平均為5.68%。O₃在5月和9月達到濃度高值；四季O₃日變化均呈單峰型，峰值出現(xiàn)在15：00，夏季O₃峰值濃度最高值為157 μg·m^-3。O₃濃度沿海城市整體高于內(nèi)陸城市；夏季宿遷-淮安-滁州片區(qū)O₃污染較重。O₃與NO₂、CO顯著負相關(guān)，且與NO₂相關(guān)性較強；O₃與氣溫、日照時數(shù)顯著正相關(guān)，與相對濕度、降水呈負相關(guān)。PM_2.5年平均濃度在25~62 μg·m^-3范圍內(nèi)，平均為49 μg·m^-3；各城市均出現(xiàn)PM_2.5超標，滁州PM_2.5超標率最大，為23.91%。PM_2.5在3月和12、1月達到濃度峰值；其日變化呈雙峰型，09：00-10：00和22：00-23：00達到峰值。冬季徐州PM_2.5濃度最高，為102 μg·m^-3。PM_2.5與NO₂、CO、SO₂、PM₁₀顯著正相關(guān)，與氣溫、風(fēng)速、降水負相關(guān)。

摘要:為了解不同程度的降水對江浙滬地區(qū)大氣PM_2.5的清除作用，搜集了2014-2016年該地區(qū)41個城市的降水和PM_2.5觀測數(shù)據(jù)，通過對比2 a非降水和全時段PM_2.5平均濃度的差異，發(fā)現(xiàn)前者顯著高于后者，說明降水對該地區(qū)PM_2.5具有清除作用。利用降水前與降水期間PM_2.5的濃度差異作為降水對PM_2.5的清除率，降水后與降水期間的濃度差異作為雨后濃度回升的增加率，分別研究了目標區(qū)域不同時期、不同降雨量以及不同降雨時長對PM_2.5的清除效果。結(jié)果顯示：（1）與江浙滬南部地區(qū)不同的是，北部地區(qū)降水清除率與降水前濃度存在正相關(guān)，降水后濃度的增加與當?shù)氐呐欧帕砍收嚓P(guān)。（2）當降水量為30 mm或者降水時長為36 h時，清除率增幅減緩，說明降水對PM_2.5的清除效率存在著閾值。

摘要:根據(jù)2007-2013年寧波市每日8次地面觀測氣象資料，運用羅氏法和統(tǒng)計分析法計算大氣混合層高度，分析其在霾日和非霾日的不同日變化特征。結(jié)果表明寧波市霾日與非霾日混合層高度均呈白天高，夜晚低的日變化特征，夏季兩者差值的日變化波動最明顯，波峰時間比其他季節(jié)晚3 h?；旌蠈痈叨热兆兓厔菖c風(fēng)速、氣溫、能見度趨于一致，霾等級越重，混合層高度越低。霾日與非霾日的氣溫差值除冬季呈正變溫外，其他季節(jié)呈負變溫，冬季14時差值最小，夜間加大，春夏季凌晨差值最小，14時最大，秋季波動不明顯；風(fēng)速差值除冬季夜間為正值外，其余季節(jié)為負值，秋冬季差值最小、夏季最大。大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)時，混合層高度隨著穩(wěn)定度增加而逐漸處于穩(wěn)定狀態(tài)時，隨著穩(wěn)定度增加而降低，中性大氣是寧波易致霾的大氣層結(jié)。霾日與非霾日大氣穩(wěn)定度表現(xiàn)不一致，中午霾日中性大氣占多數(shù)，非霾日則是不穩(wěn)定大氣；夜間霾日穩(wěn)定-弱穩(wěn)定大氣和中性大氣所占比例相當，非霾日穩(wěn)定-弱穩(wěn)定大氣占多數(shù)。另外，PM_2.5濃度在霾日和非霾日均為白天低、夜間高的日變化特征，但霾日波動大，波峰時間晚于非霾日2 h，峰值濃度也高于非霾日2.7倍；早晨或下午到上半夜是霾日的PM_2.5濃度兩個上升時段，上午為下降時段；非霾日的兩個濃度緩升（降）時段分別出現(xiàn)凌晨和下午（上午和前半夜）。研究成果有助于預(yù)報員了解大氣混合層高度及其對霾的可能影響，從而提高霾預(yù)報預(yù)警能力。

摘要:使用中尺度數(shù)值模式WRF3.9/Noah/UCM，對長三角地區(qū)無明顯天氣過程的2013年8月11至17日一周進行數(shù)值模擬，采用2013年500 m分辨率的MODIS數(shù)據(jù)更新土地覆蓋資料，依據(jù)城鎮(zhèn)比例將城市下墊面進一步分類為高中低3種類型，以此研究長三角城市群非均勻性對區(qū)域熱島效應(yīng)的影響。結(jié)果表明：長三角城市群近地面氣象要素場對城市下墊面的非均勻性比較敏感，平均熱島強度、干島強度和風(fēng)速衰減相較于不考慮城市非均勻性分別減小了16.41%、20.04%和6.25%；受背景風(fēng)場影響，白天城市群的熱島強度弱于夜晚，均有向下游擴展現(xiàn)象，且內(nèi)陸城市的熱島強度和干島強度較沿岸區(qū)域更強；相比于均勻城市下墊面試驗，考慮非均勻城市影響后，整體熱島強度和干島強度減弱；白天垂直熱島環(huán)流結(jié)構(gòu)明顯，整體可以伸展至2 km高度，在東南風(fēng)背景下，熱島上游高密度城市的熱島環(huán)流會抑制下游熱島環(huán)流發(fā)展，考慮城市非均勻性后，上游效應(yīng)更顯著；熱島強度受非均勻性影響在傍晚和夜間最高減弱可達0.2℃，且進入較強熱島的時間會推遲，維持時間也將縮短。因此，忽略城市下墊面的非均勻性，可能會高估區(qū)域熱島效應(yīng)。

摘要:本文基于NCEP/NCAR月平均再分析資料，分析了對流層上層200 hPa緯向西風(fēng)的時空變化特征，并通過EOF分解得到一個表征西風(fēng)急流位置的指數(shù)（Westerly Jet Position Index，WJPI）；同時基于對流層中上層（500~200 hPa）溫度緯向偏差，構(gòu)建了一個描述青藏高原（簡稱高原）大氣熱力特征的指標（Plateau Atmosphere Heating Index，PAHI），定量分析了該指數(shù)與西風(fēng)急流位置的關(guān)系。結(jié)果表明：由冬到夏西風(fēng)急流軸不斷北抬西伸，風(fēng)速逐漸減??；各季西風(fēng)急流軸均處于西風(fēng)變率的小值區(qū)，表明各季急流均軸的位置較穩(wěn)定。各季PAHI與200 hPa緯向風(fēng)的顯著正相關(guān)區(qū)均分布在高原北側(cè)，即高原PAHI增強時，其北側(cè)西風(fēng)增強，南側(cè)西風(fēng)減弱，對流層上層西風(fēng)急流北移；各季W(wǎng)JPI與PAHI之間均存在顯著相關(guān)，表明PAHI異常對西風(fēng)急流位置的變化有重要作用。

摘要:本文利用NCEP/NCAR提供的2.5°×2.5°全球再分析數(shù)據(jù)，以2018年5月江蘇兩次極端降水事件發(fā)生前副高異常變化為研究對象，根據(jù)全型渦度方程定量計算了凝結(jié)潛熱分布不均引起的渦源對副高迅速演變的誘發(fā)作用。研究發(fā)現(xiàn)，120°E處500 hPa 5月第1候副高脊線多年平均位置位于16°N附近，而2018年同期120°E的脊線則位于19°N附近，呈明顯偏北的狀態(tài)。2018年5月第1候東亞500 hPa位勢高度距平場表現(xiàn)出南高北低的形態(tài)，有利于我國華東地區(qū)成為暖濕空氣和干冷空氣的交匯區(qū)，構(gòu)成了江蘇5月兩次極端降水過程的有利環(huán)流背景。與對流層中層環(huán)流異常對應(yīng)的是，同期115°~125°E之間850 hPa上8 g·kg^-1等比濕線位于28°N附近，較多年氣候態(tài)偏北15°，強降水區(qū)內(nèi)同期850 hPa比濕較往年偏多2~4 g·kg^-1，相應(yīng)距平百分率可達50%~75%。且110°~120°E之間θ_se的340 K等值線5月第1候多年氣候態(tài)位于13°N以南，但2018年同期卻偏北至25°N附近，暖濕氣團北進有利于強降水的發(fā)生。副高西伸北抬前，副高主體西側(cè)和北側(cè)均有凝結(jié)潛熱加熱區(qū)存在，說明潛熱加熱與副高演變關(guān)系密切。垂直剖面表明600 hPa為凝結(jié)潛熱加熱中心，向上加熱率隨高度減小，因此500 hPa處潛熱加熱率垂直梯度為負，使得500 hPa成為負渦源所在。因凝結(jié)潛熱分布不均產(chǎn)生的負渦源，1~2 d便可形成與副高自身十分接近的負渦度值，足以誘發(fā)副高突變，該時間尺度與副高真實演變時間相符。負渦源中與凝結(jié)潛熱垂直分布不均相關(guān)的部分起主要作用，而與凝結(jié)潛熱水平分布不均相關(guān)的部分同時期產(chǎn)生的負渦度最多僅為前者的1/3左右，對副高突然西伸的作用較小。與凝結(jié)潛熱相關(guān)的負渦源作為引發(fā)西太平洋副高異變的可能原因，其與副高的關(guān)系仍需進一步研究。

摘要:利用NCEP FNL（1°×1°）全球分析資料，采用動能梯度的定義和擾動動能方程，對2014年8月25-27日初生于青海省東南部之后東移到四川省中部產(chǎn)生天氣影響過程的高原切變線進行了能量診斷分析。結(jié)果表明：在高原切變線發(fā)生發(fā)展時，切變線的位置和強的地轉(zhuǎn)偏差及動能梯度大值區(qū)相對應(yīng)，動能梯度模值的水平、垂直分布和相應(yīng)的散度分布一致，可以反映切變線的基本結(jié)構(gòu)特征；引入動能梯度有助于從能量變化視角來理解高原切變線的發(fā)展演變。擾動動能大值區(qū)的分布和切變線的走向一致，在切變線發(fā)展初期，擾動動能明顯增大。擾動動能平流項和正壓轉(zhuǎn)換項的值都比較小，不足以反映切變線演變過程中的能量變化，而斜壓轉(zhuǎn)換項和擾動位勢平流項是擾動動能收支的主導(dǎo)項；在切變線成熟階段，擾動有效位能向擾動動能的轉(zhuǎn)換最大，斜壓轉(zhuǎn)換項是高原切變線發(fā)展過程中能量轉(zhuǎn)換的重要途徑，有利于切變線上的上升運動加強。擾動動能趨勢項可以較好預(yù)示切變線的發(fā)展態(tài)勢，擾動非地轉(zhuǎn)位勢通量及其散度對高原切變線的生消及移動具有較好的指示意義。

摘要:本文利用南京青奧會開幕式期間的OTT雨滴譜儀觀測資料、探空數(shù)據(jù)和地面降雨及雷達等資料，結(jié)合火箭減雨作業(yè)的時間和地點，通過人工減雨作業(yè)對雨滴譜的影響分析來評估開幕式期間人工減雨作業(yè)的效果。首先以奧體中心為目標區(qū)域，利用探空數(shù)據(jù)分析火箭減雨作業(yè)的最佳高度和作業(yè)點與奧體中心的最佳距離，所得結(jié)果與實際作業(yè)情況一致。然后，利用實測雨滴譜擬合滴譜廓線，計算雨滴粒子平均直徑、中數(shù)直徑等特征直徑，對比南京站點人工減雨作業(yè)前后時刻的雨滴譜變化；再擬合各時刻的雨滴粒子總數(shù)濃度、雨滴譜譜型參數(shù)γ（反映雨滴粒子尺度分布），將人工減雨作業(yè)后同時段內(nèi)的南京站點與蕪湖站點的雨滴譜作比較分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工減雨作業(yè)后，南京站點的雨滴譜較作業(yè)前譜寬變窄，直徑小于1 mm的小滴粒子占比增加，大于1 mm的大滴粒子減少，雨滴粒子各特征直徑均小于作業(yè)前；同時段內(nèi)南京站點雨滴粒子總數(shù)濃度、質(zhì)量加權(quán)平均直徑在減雨作業(yè)影響時段內(nèi)均小于蕪湖站點，而譜型參數(shù)γ總體大于蕪湖，且隨時間變化趨勢與蕪湖站點相反。這些特征表明人工減雨作業(yè)明顯改變了雨滴譜分布，有效減小了雨滴群中的大粒子，從而抑制了降雨的發(fā)展，起到減雨效果。

摘要:采用引入城市水文過程的WRF/SLUCM方案，以北京2010年7月4-6日高溫?zé)崂颂鞖鉃楸尘?，模擬了綠地灌溉、綠洲效應(yīng)和人為潛熱等水文過程對城市氣象環(huán)境的影響。結(jié)果表明：（1）綠地灌溉、綠洲效應(yīng)和人為潛熱等水文過程可導(dǎo)致北京城區(qū)13：00（7月4-6日小時平均，下同）潛熱通量升高最多約100 W·m^-2，02：00升高最多約15 W·m^-2；感熱通量13：00降低最多約80 W·m^-2；02：00降低最多約5 W·m^-2。（2）城市水文過程可導(dǎo)致城區(qū)13：00相對濕度增加最多約4%，02：00約6%；地表氣溫13：00降低最多約1.2℃，02：00約0.4℃。（3）城市水文過程對北京城市熱島強度的減弱效果白天明顯好于夜間，且在10：00-14：00出現(xiàn)了強度約0.8℃的冷島效應(yīng)。（4）水文過程會導(dǎo)致北京城區(qū)500 m高度以下白天大氣溫度最多降低0.5℃，相對濕度最多增加3%，但夜間影響較小。由于熱對流運動的減弱，城區(qū)邊界層高度降低約200 m；城區(qū)1 km高度以上水平風(fēng)速增大，低層風(fēng)速減小。

摘要:本文結(jié)合2003-2013年以來南京國家基準氣候站的逐日酸雨資料以及地面氣象資料和高空探測資料，分析了近11 a來南京地區(qū)的酸雨變化特征以及相應(yīng)的氣象和氣溶膠影響因子變化。所得結(jié)果表明：近11 a來南京地區(qū)的酸雨變化總體呈明顯惡化態(tài)勢，表現(xiàn)為酸雨的發(fā)生率明顯提高，相應(yīng)的酸度（pH值）顯著下降；從影響酸雨變化的氣象條件看，酸雨的pH值隨著降水量增大而降低；垂直不穩(wěn)定條件是影響酸雨的另一重要方面，酸雨事件出現(xiàn)時通常伴隨出現(xiàn)高空逆溫，在冬季有99%的事件出現(xiàn)逆溫；分析850 hPa的風(fēng)速和風(fēng)向情況發(fā)現(xiàn)，冬、夏季分別有47%和52%的酸雨事件出現(xiàn)東風(fēng)或東北風(fēng)，這可能說明外部的輸入性污染物對酸雨的形成也起著重要的作用。

摘要:利用1971-2016年浙江常規(guī)氣象站觀測資料和多種再分析資料，分析了浙江省秋季連陰雨的氣候特征及其異常環(huán)流背景。結(jié)果表明：（1）浙江每年每站平均出現(xiàn)1.8次秋季連陰雨天氣，過程平均可持續(xù)5.5 d，平均雨量77 mm；秋季3個月中9月出現(xiàn)連陰雨的頻次最高；大多年份會發(fā)生1~2次持續(xù)5~7 d的連陰雨，78%過程累計降水量在100 mm以下；發(fā)生時多為全省一致變化型，多發(fā)區(qū)集中在杭州-紹興一帶。（2）連陰雨過程次數(shù)、累計持續(xù)天數(shù)及累計降水量有一致變化性，均反映出浙江秋季連陰雨有明顯的年際變化特征，有4個強年和7個弱年。（3）浙江秋季連陰雨強（弱）年對應(yīng)南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓"相向（背）而行"。強（弱）年時，西太平洋副熱帶高壓異常偏西（東），南亞高壓異常偏東（西），華東地區(qū)上空垂直上升運動強（盛行下沉氣流），低層異常偏南（北）風(fēng)提供了充足的水汽（阻礙了暖濕空氣北上），有（不）利于浙江連陰雨的發(fā)生。（4）連陰雨強弱年大氣環(huán)流異常與熱帶海表溫度強迫有關(guān)。強（弱）年時，赤道太平洋海溫呈拉尼娜狀態(tài)（距平不明顯），使東印度洋-南海-海洋性大陸上空對流活躍（偏弱），潛熱加熱（不足以）激發(fā)低層Matsuno-Gill型響應(yīng)，（不能）在亞洲大陸激發(fā)氣旋性環(huán)流異常，而赤道中東太平洋強（弱）下沉氣流則（不能）在西北太平洋激發(fā)反氣旋性環(huán)流異常，此低層氣旋-反氣旋異常環(huán)流配置（弱環(huán)流異常）使華東地區(qū)有低層偏南（北）風(fēng)異常，水汽增多（減少），有（不）利于浙江連陰雨的發(fā)生。

摘要:使用江西WebGIS雷達拼圖和自動站雨量、雷電監(jiān)測、強天氣監(jiān)測等數(shù)據(jù)，以及MICAPS常規(guī)天氣圖資料，對2017年3-7月江西汛期11個設(shè)區(qū)市26次城區(qū)暴雨過程的雷達回波特征進行分析。結(jié)果表明：2017年江西汛期共出現(xiàn)52日暴雨過程，其中江西11個設(shè)區(qū)市所在地城區(qū)出現(xiàn)26次暴雨。在這26次城區(qū)暴雨個例中，有23次伴隨出現(xiàn)短時強降水，有3次降水比較均勻。暴雨維持時間長短不一，最長的有15 h，最短只有3 h，平均是10 h。有5次出現(xiàn)大風(fēng)天氣，21次沒有大風(fēng)出現(xiàn)。雷達回波特征主要有3種：塊狀（強單體、超級單體）、帶狀（颮線、回波帶）、絮狀（絮帶、絮團）。這3種回波形態(tài)特征，出現(xiàn)率最高的是絮狀回波，即比較寬、嵌有中等強度的對流單體絮帶狀回波帶，強度40~55 dBz，出現(xiàn)16次，概率62%；其次是窄而長、緊密排列由強單體組成的颮線回波帶，強度50~60 dBz，出現(xiàn)8次，概率30%；塊狀（強單體、超級單體）回波強度最強，中心強度達到60~70 dBz，出現(xiàn)2次，概率8%。