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华北平原冬季气候变化特征及臭氧对极端冷暖天气的指示作用

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华北平原冬季气候变化特征及臭氧对极端冷暖天气的指示作用

作者：杨静如中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

大气臭氧日变化对华北平原冬季天气急剧冷暖变化有很好的标识作用:臭氧急剧增加往往伴随天气快速变冷,臭氧急剧减少往往意味着天气快速变暖。本研究基于1979-2019年卫星臭氧遥感资料,配合以同期欧洲中尺度预报中心ERA-Interim气温再分... 详细信息

大气臭氧日变化对华北平原冬季天气急剧冷暖变化有很好的标识作用:臭氧急剧增加往往伴随天气快速变冷,臭氧急剧减少往往意味着天气快速变暖。本研究基于1979-2019年卫星臭氧遥感资料,配合以同期欧洲中尺度预报中心ERA-Interim气温再分析资料,探究华北平原冬季大气温度和大气臭氧总量变化特征,极端冷暖事件和贫富事件的年际变化规律。结果表明,1979年—2019年华北平原冬季大气温度总体呈逐年上升趋势,地表2米增温速率大于850hpa增温速率。平原前冬近地表温度变化幅度较小,后冬增温明显。同期冬季大气臭氧总量呈现逐渐减少的态势,在1979—1992年中,以-0.711DU/a的速率逐年递减;在1996年—2018年,以-0.031DU/a的速度减少。冬季各月递减程度在1979—1992年中比较大小为V>V>V。近地表极端事件的发生频次波浪式增加,但存在先减少后增加的过程,转折年出现在1991年。极冷事件的发生频次亦呈先减少后增加的态势,极暖事件的日数变化规律为先急剧增加后缓慢减少。冬季各月极冷事件发生频次也显示不同程度的先减后增趋势,速率范围为-7.5～3freq/10a;极暖事件各月发生频次则表现为不同程度的先增后减,幅度在-3～3.5freq/10a之间。贫富臭氧事件的发生次数同样呈波浪式上升趋势,其中,minihole事件数表现为增长趋势,minihigh事件数呈急剧减少后平缓上升态势。平原冬季各月贫富臭氧事件数增长速度大小比较为V>V>V。以大气臭氧总量与近地表温度之间存在的相关关系作为评估研究区臭氧急剧变化是否对极端天气具有指示作用的对象,采用统计分析与大气后向轨迹追踪分析相结合,考察了华北地区冬季天气急剧冷暖变化过程中伴随的大气臭氧快速变化的作用机制。分析表明,华北平原冬季月份臭氧总量与850h Pa气温之间存在显著的负相关性,相关系数为-0.321。关于天气急剧变化过程中的臭氧快速变化,Koch等提出过远距离经向输送(A机制)和局地大气垂直运动(B机制)两种作用机制,然而,在华北地区冬季天气急剧变化过程中,我们发现了第三种机制的存在,即高层大气(对流层上部到平流层)与低层大气(对流层中下部)反方向运动,导致臭氧变化与天气变化表现异常:急剧降温过程中臭氧反而快速减少,以及急剧增温过程中的臭氧快速增加。这种机制的存在,与华北平原特殊的地理位置和高层与低层大气环流形势紧密相关。

关键词：华北平原臭氧急剧日变化极端冷暖天气后向轨迹追踪

多波长气溶胶激光雷达观测北京地区持续性雾霾的典型案例

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激光与光电子学进展 2019年第24期56卷 34-39页

作者：庄全风王一萌王章军陈超李辉刘军礼刘兴涛孟祥谦王秀芬齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266001 中国气象局气象探测中心北京100081

为了解雾霾天气条件下大气气溶胶的光学特性,利用多波长气溶胶激光雷达在北京海淀气象局的观测数据,反演得到了2017年11月4日至7日持续性雾霾期间大气气溶胶的消光系数、退偏振比和雾霾高度等参数,实现了在雾霾期间对大气的实时监测。... 详细信息

为了解雾霾天气条件下大气气溶胶的光学特性,利用多波长气溶胶激光雷达在北京海淀气象局的观测数据,反演得到了2017年11月4日至7日持续性雾霾期间大气气溶胶的消光系数、退偏振比和雾霾高度等参数,实现了在雾霾期间对大气的实时监测。结合探空资料数据获取的气象参数,并利用拉格朗日混合单粒子轨迹模式(HYSPLIT)分析了雾霾期间气团的路径来源和走向,分析得出,相对湿度增大、风速低以及逆温层的存在是雾霾形成和持续存在的重要因素。河北一带的污染物输送导致此次北京海淀区的雾霾形成,而西北风为污染物向上扩散消失提供了条件。

关键词：大气光学多波长气溶胶激光雷达雾霾气溶胶光学特性气象参数后向轨迹追踪

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梨园水电站可能最大洪水研究

云南水力发电 2013年第6期29卷 116-120,129页

作者：林芸中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院云南昆明650051

梨园水电站采用可能最大洪水(PMF)作大坝校核标准。以梨园水电站PMF推求为依托,对金沙江中上游流域的PMF进行研究。重点针对其PMP/PMF在前人研究的基础上采用了创新的计算方案及分析方法,求得的PMP/PMF成果较为合理可靠。

关键词：可能最大降水(PMP) 横断山区PMF青藏高原相应洪水天气形势分型后向轨迹追踪面雨量计算净雨同倍比放大

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两次大暴雨过程模拟诊断分析

气象灾害防御 2018年第3期25卷 1-5页

作者：杨秀峰于月明张智勇胡中明长春市气象局长春130000 吉林省气象台长春130062

利用区域自动站、NCEP再分析1°×1°、气象卫星云图、天气雷达、WRF3.3.1数值模拟模式等气象资料,对2017年7月13日和7月19日吉林省中东部出现的两次大暴雨天气过程进行对比诊断分析。针对两次大暴雨天气过程,着重分析了水汽条件、动力... 详细信息

利用区域自动站、NCEP再分析1°×1°、气象卫星云图、天气雷达、WRF3.3.1数值模拟模式等气象资料,对2017年7月13日和7月19日吉林省中东部出现的两次大暴雨天气过程进行对比诊断分析。针对两次大暴雨天气过程,着重分析了水汽条件、动力条件及其相互配合方式等中尺度系统特征对大暴雨形成的影响。研究结果表明:两次大暴雨天气过程在低层都具有丰富的水汽,但是前者湿层厚度明显不如后者,"7·19"大暴雨天气过程水汽条件更丰沛;上升速度都达到了暴雨标准,不过前者上升速度比后者大一个数量级,"7·13"大暴雨天气过程动力条件更强劲;通过对湿位涡的分析,"7·13"大暴雨天气过程对流不稳定强,对称不稳定较弱,而"7·19"大暴雨天气对流不稳定较弱,对称不稳定较强;雷达回波剖面图都呈风暴族一样排列,是典型的短时强降水回波特征;前者风暴质心强度明显强于后者,但是后者存在"列车效应"。

关键词：暴雨后向轨迹追踪上升速度湿位涡短时强降水