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关中地区冬季人为源减排对PM_(2.5)浓度的影响

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中国环境科学 2017年第5期37卷 1646-1656页

作者：孟宁贝耐芳李国辉肖波西安交通大学人居环境与建筑工程学院地球环境科学系陕西西安710049 中国科学院地球环境研究所中科院气溶胶化学与物理重点实验室陕西西安710061 西安市气象局陕西西安710016

使用WRF-Chem模式和关中地区高分辨率的人为源排放清单,选取2013年冬季不利于关中地区污染物扩散的4类典型天气形势中的各1d,模拟了PM_(2.5)时空分布和日变化趋势,同时以国家环境空气质量标准为目标,制定人为源等比例减排的敏感性试验.... 详细信息

使用WRF-Chem模式和关中地区高分辨率的人为源排放清单,选取2013年冬季不利于关中地区污染物扩散的4类典型天气形势中的各1d,模拟了PM_(2.5)时空分布和日变化趋势,同时以国家环境空气质量标准为目标,制定人为源等比例减排的敏感性试验.结果表明,模式可以较好地捕捉PM_(2.5)的时空分布和变化趋势,且与天气形势有着一致的对应关系.在4类不利天气形势下,PM_(2.5)浓度随着人为排放源的减少呈二次曲线下降趋势,PM_(2.5)浓度下降率与所在区域原有大气污染程度成正比.在不同天气形势下,要使PM_(2.5)浓度达到国家环境空气质量标准75mg/m^3时,人为源需削减比例为30%~60%.

关键词：天气形势 PM2.5 关中地区人为源减排

1998年“二度梅”期间武汉—黄石突发性暴雨的模拟研究

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大气科学 2003年第3期27卷 399-418页

作者：贝耐芳赵思雄高守亭中国科学院大气物理研究所北京100029

采用较高水平分辨率的非静力中尺度模式 ,利用收集到的较完全的资料作为初值 ,对 1 998年“二度梅”期间武汉—黄石突发性暴雨进行了模拟。模拟结果分别复制出在 7月 2 0日 1 8时至 2 1日 0 6时及 2 1日 1 8时至 2 2日 0 6时 (世界时 )... 详细信息

采用较高水平分辨率的非静力中尺度模式 ,利用收集到的较完全的资料作为初值 ,对 1 998年“二度梅”期间武汉—黄石突发性暴雨进行了模拟。模拟结果分别复制出在 7月 2 0日 1 8时至 2 1日 0 6时及 2 1日 1 8时至 2 2日 0 6时 (世界时 )期间 ,武汉和黄石附近中尺度系统发生、发展和消亡的过程。其生命史约为 1 2小时 ,水平尺度为 1 0 0～ 2 0 0km ,为典型的 β中尺度系统。对 β中尺度系统的流场和物理量的剖面分析表明 ,在武汉和黄石强降水期间 ,两地对流层中低层的水平辐合、上升运动、正涡度值均有明显的加强和减弱的过程 ,而经向方向的强度比纬向方向这些物理量要强 ,水平尺度比纬向方向小。分析还表明 ,对流层中低层的风场扰动对 β中尺度系统 (如武汉暴雨过程 )的发生可能有触发作用。这些中尺度系统的强度 ,尤其是垂直运动与已有的我国梅雨锋个例和日本梅雨锋个例中较大的中尺度系统相比较要强得多。通过收支分析 ,讨论了β中尺度天气系统在发生、发展和消亡各阶段的水汽和正涡度来源 ;通过物理过程试验 ,分析了潜热释放和行星边界层参数化过程在 β中尺度系统发生、发展中的作用。此外 ,在地形试验中 ,探讨了长江中游 ,尤其是湖北省局地中尺度地形对武汉和黄石突发性强降水过程的影响。最后给出?

关键词： p中尺度系统风场扰动收支计算物理模型突发性暴雨

初值及物理过程对“98·7”暴雨预报结果的影响

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气候与环境研究 2002年第4期7卷 386-396页

作者：贝耐芳赵思雄中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029

利用非静力中尺度模式系统(ARPS),对1998年7月20日至22日期间长江流域的低涡切变线及暴雨过程进行了模拟。探讨了对“98·7”突发暴雨的影响因子及改进预报的可能途径。初值的不完全是影响成功预报的重要原因之一。在利用尽可能收集到... 详细信息

利用非静力中尺度模式系统(ARPS),对1998年7月20日至22日期间长江流域的低涡切变线及暴雨过程进行了模拟。探讨了对“98·7”突发暴雨的影响因子及改进预报的可能途径。初值的不完全是影响成功预报的重要原因之一。在利用尽可能收集到的资料,对初值进行了合理的处理之后,模式能较好地复制出7月20～22日24h降水及环流形势。利用模式结果,讨论了凝结潜热释放和行星边界层过程在低涡切变线维持中的作用以及云贵高原在低涡发生发展过程中的作用。此外,还对低涡及切变线的演变过程做了初步的分析,初步探讨了低涡切变线形势维持的可能机制。

关键词：暴雨预报物理过程地形降水 1998年7月切变线潜热

一次引发台湾地区强降水的锋面及中尺度系统分析研究

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气候与环境研究 2005年第3期10卷 474-491页

作者：贝耐芳赵思雄中国科学院大气物理研究所北京100029

使用1998年海峡两岸及其临近地区暴雨试验(HUAMEX)和南海季风试验(SCSMEX)提供的加密观测资料,对1998年6月6～11日间影响台湾地区的降水系统进行了分析.发现,这段时间内影响台湾地区降水的中尺度系统大部分来自海上,主要由台湾的西南部... 详细信息

使用1998年海峡两岸及其临近地区暴雨试验(HUAMEX)和南海季风试验(SCSMEX)提供的加密观测资料,对1998年6月6～11日间影响台湾地区的降水系统进行了分析.发现,这段时间内影响台湾地区降水的中尺度系统大部分来自海上,主要由台湾的西南部或东南部进入台湾地区,还有少量影响台湾地区的降水系统来自台湾的西北端,弱冷锋的存在为台湾附近中尺度系统的发生发展提供了有利的背景场;低空急流对水汽输送和低层动力辐合有重要贡献,中尺度地形的影响不可忽视;上述条件形成了有利于此次台湾强降水特有的环境,这与TAMEX期间的某些个例有明显的差异.作者集中对引发6月7～8日台湾地区大暴雨的中尺度系统的特征进行了深入分析,表明:此次强降水过程为一系列β中尺度系统所致,其生命史大约为3～8h,水平尺度为20～150 km;对流层中低层风场扰动是中尺度系统可能的触发机制之一.每小时地面资料的分析表明,强降水发生期间,地面南风分量、地面湿度等均明显增加,表现出明显的β中尺度特征.

关键词：台湾地区暴雨 β中尺度系统中低层风场扰动

天气形势对2014—2018年关中地区各季节空气质量的影响

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地球环境学报 2022年第1期13卷 61-72页

作者：梁佳艺刘浪贝耐芳西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049 中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室西安710061 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061

天气形势是驱动大气污染物变化的最初动力,其与大气污染有着密切联系。探究天气形势对各季节空气质量的影响,可为污染防控提供一定的指导意见。本文利用NCEP-FNL再分析资料、环境监测数据,研究了天气形势对2014—2018年关中地区各季节... 详细信息

天气形势是驱动大气污染物变化的最初动力,其与大气污染有着密切联系。探究天气形势对各季节空气质量的影响,可为污染防控提供一定的指导意见。本文利用NCEP-FNL再分析资料、环境监测数据,研究了天气形势对2014—2018年关中地区各季节空气质量的影响。结果表明:春、秋、冬季“槽西南型”和“高压东南型”对大气污染物浓度减小的影响幅度最大,夏季“低压北部型”和“过渡型”对臭氧最大8小时浓度(O_(3_8h_max))减小的影响幅度最大,在各季节出现以上天气形势时,空气质量一般较好;其余天气形势对大气污染物浓度变化的影响幅度基本均为正值。各年份各季节有利天气形势下污染物浓度均低于不利天气形势;春季、秋季和冬季有利天气形势下的PM_(2.5)、PM_(10)浓度相较不利天气形势下分别减少64.93%、57.14%,55.30%、49.50%和46.61%、34.63%。夏季(O_(3_8h_max))在有利天气形势下相较不利天气形势下降28.80%。对天气形势与大气污染物浓度变化趋势的分析表明:2014—2018年在各季节均呈现出当有利天气形势天数增加(不利天气形势天数减少)时,污染物浓度下降;当有利天气形势天数减少(不利天气形势天数增加)时,污染物浓度出现上升的规律。而在2016年秋季出现的有利天气形势天数较2015年增加,但污染物平均浓度却高于2015年的现象,主要可能是由于沙尘天气增加所导致的。

关键词：天气形势空气质量关中地区

Mesoscale Analysis of a Heavy Rainfall Event over Hong Kong During a Pre-rainy Season in South China

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Advances in Atmospheric Sciences 2007年第4期24卷 555-572页

作者：赵思雄贝耐芳孙建华 Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100029

During the Heavy Rainfall Experiment in South China （HUAMEX） of 1998, a record heavy rainfall event occurred in the delta of the Pearl River during the 24 hours from 1200 UTC 8 June to 1200 UTC 9 June, 1998, and a 24-hour precipitation maximum of 574 mm was reported in Hong Kong. In this paper, some mesoscale characteristics of this heavy rainfall event are studied using data from satellites, Doppler radar, wind profilers, and automatic meteorological stations collected during HUAMEX. The following conclusions are drawn：（1） During this heavy rainfall event, there existed a favorable large-scale environment, that included a front with weak baroclinity in the heavy rain area and with an upward motion branch ahead of the front. （2） Unlike most extratropical or subtropical systems, the closed low in the geopotential height field does not exited. The obvious feature was that a southerly branch trough in the westerlies existed and Hong Kong was located ahead of the trough. （3） The rainfall areas were located in the warm sector ahead of the front, rather than in the frontal zone, which is one of the characteristics of heavy rainfalls during the pre-rainy season of South China. A southerly warm and moist current contributed to the heavy rainfall formation, including the transportation of rich water vapor and the creation of strong horizontal wind convergence. （4） The observations show that the heavy rainfall in Hong Kong was directly caused by a series of meso β systems rather than a mesoscale convective complex （MCC）. These meso β systems moved with the steering current in the lower-mid troposphere, their life cycles were 3-6 hours, and their horizontal sizes were 10-100 km. （5） The disturbances in the lower and mid troposphere, especially that in the planetary boundary layer （PBL） were very shallow. However, they are a possible trigger mechanism for the occurrence and development of the mesoscale convective systems and related heavy rainfalls. Finally, a conceptual model

关键词： warm sector heavy rainfall mesoscale convective system southerly branch trough in westerlies

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亚澳中低纬度区域暴雨天气系统研究

气候与环境研究 2002年第4期7卷 377-385页

作者：赵思雄贝耐芳孙建华陈红张凤祁立新中国科学院大气物理研究所北京100080 澳大利亚新南威尔士大学数学学院

以跨越南北半球的亚澳季风区内的暴雨等灾害天气系统为主要讨论内容,分析了影响这一地区的环流和天气系统的主要特征以及它们之间的异同,这对深入了解该区域内季风的影响和降水系统的机理提供了帮助。同时,对于预报的改进也是有益的。

关键词：季风区暴雨天气系统大气环流冷空气梅雨锋

气象条件对2013—2015年冬季关中地区空气质量的影响

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地球环境学报 2017年第6期8卷 516-523页

作者：李晓配贝耐芳赵琳娜西安交通大学人居环境与建筑工程学院地球环境科学系西安710054 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

大气污染是由过度的人为源排放和不利于大气污染扩散的气象条件共同作用的结果,通过探讨天气形势及气象要素与细颗粒物(PM_(2.5))的关系,分析气象条件对空气质量的影响,从而为关中地区的环境治理提供有利的参考依据。本文利用NCEP-FNL... 详细信息

大气污染是由过度的人为源排放和不利于大气污染扩散的气象条件共同作用的结果,通过探讨天气形势及气象要素与细颗粒物(PM_(2.5))的关系,分析气象条件对空气质量的影响,从而为关中地区的环境治理提供有利的参考依据。本文利用NCEP-FNL再分析资料、环境监测资料及有关的降水数据,对2013—?2015年冬季关中地区空气质量的演变趋势及其与气象条件的关系进行了研究。结果表明:2013—?2015年冬季关中地区平均PM_(2.5)浓度分别为159.5μg?m^( -3),74.2μg?m^( -3),101.8μg?m^( -3),呈现出先明显下降然后又回升的趋势。对2013—?2015年冬季关中地区天气形势的分类分析表明:这三年关中冬季的有利天气形势呈先上升后下降的趋势,能基本解释同期关中地区PM2.5的演变趋势。有利天气形势不但会使当天的PM2.5降低,还会使第二天的PM_(2.5)维持在较低的水平。因此,有利天气形势天数的增加会使冬季的整体PM_(2.5)浓度下降;反之,有利天气形势的减少或不利天气形势的持续则会使PM_(2.5)浓度飙升到很高的水平。此外,风速与每天的PM_(2.5)浓度呈显著的负相关,可以解释同一天气形势下日平均PM_(2.5)浓度的变化。降水对污染物有明显的湿清除作用,但降水并不是造成2014年关中地区PM_(2.5)浓度偏低的主要原因。

关键词：天气形势空气质量细颗粒物关中地区

1998年中国科学院大气物理研究所气候与环境预测研究中心汛期暴雨短期数值预测

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气候与环境研究 1998年第4期3卷 95-102页

作者：陈红孙建华贝耐芳王俊张宝严杜长萱蔡则怡赵思雄中国科学院大气物理研究所

对１９９８年夏季汛期（６～８月）天气过程进行了分析；在６～８月期间用ＩＡＰ－ＥＴＡ暴雨数值预报模式进行了每天的２４小时的降水实时预报；首次采用从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上获取的ＮＣＥＰ资料，作为初值。预报的结果表明，ＥＴＡ... 详细信息

对１９９８年夏季汛期（６～８月）天气过程进行了分析；在６～８月期间用ＩＡＰ－ＥＴＡ暴雨数值预报模式进行了每天的２４小时的降水实时预报；首次采用从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上获取的ＮＣＥＰ资料，作为初值。预报的结果表明，ＥＴＡ坐标有限区域模式对暴雨预报有较好的参考价值；ＮＣＥＰ资料是有用的，尤其是在高原和广大海洋资料稀少地区。

关键词： ETA坐标模式夏季汛期降水