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上海海陆风分类特征、环流背景及对O的影响

中国环境科学 2022年

作者：毛卓成许建明瞿元昊殷长秦杨丹丹周广强上海市健康气象重点实验室长三角环境气象预报预警中心

针对2013-2019年上海三类海陆风(北支、南支和双支)过程，从气象要素(温度、湿度和风)、形成海陆风的六种环流背景及对O3浓度的影响等方面进行了对比分析.结果表明:2013-2019年上海共出现海陆风237d，其中北支天数最多(209d)，双支天数...

针对2013-2019年上海三类海陆风(北支、南支和双支)过程，从气象要素(温度、湿度和风)、形成海陆风的六种环流背景及对O3浓度的影响等方面进行了对比分析.结果表明:2013-2019年上海共出现海陆风237d，其中北支天数最多(209d)，双支天数最少(88d)，南支出现双支海陆风的比例最高(75.9%)；三类海陆风中北支的起始时间最早，维持时间最长，海风强度最强，南支的平均温度最高，平均湿度较低，风场最分散；与无海陆风相比，北支、南支和双支海陆风的O浓度分别上升了20.5、26.4和25.1微克/立方米，O污染浓度上南支与无海陆风持平，北支和双支均略低于无海陆风；在形成上海海陆风的6种弱环流背景中，高压中心型、无系统型和均压场型是最主要的三种类型，合计占比70%；环流背景和海陆风类型组合结果显示，上海海陆风中O污染概率最高的组合是均压场型的南支海陆风，达到40.0%，O浓度和O污染浓度最高的组合分别是无系统型的南支海陆风和高压前部型的双支海陆风，平均浓度分别为146.6和211.3微克/立方米.

关键词：

偏低气温下的O;污染特征及其主要气象成因分析

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中国环境科学 2021年

作者：毛卓成许建明瞿元昊潘亮谷怡萱杨丹丹长三角环境气象预报预警中心上海市健康气象重点实验室

针对2013-2019年上海地区气温相对偏低（25℃及以下）的一类O;污染事件，从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O;污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d，占各自O;污染总次数的... 详细信息

针对2013-2019年上海地区气温相对偏低（25℃及以下）的一类O;污染事件，从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O;污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d，占各自O;污染总次数的5.0%和7.3%，在春季则上升至20.6%和20.0%，是上海春季主要O;污染现象之一.当气压介于1010.1-1017.1hPa，风速介于2.1-3.2m/s，湿度介于40.0%-54.0%，辐射介于0.5-2.7MJ/m;，较易出现偏低气温下的O;污染；与高温下的O;污染相比，出现偏低气温下的O;污染时，气压、PM;和NO;浓度分别偏高了10.0hPa、26.0 μg/m;和24.9 μg/m;，辐射偏低了0.5 MJ/m;.造成偏低气温下的O;污染天气类型可以分为弱高压前部、弱高压控制和海上高压后部三种.三个典型污染个例分析显示，上游输送、本地静稳辐合和垂直逆温条件分别是这三种类型的主要气象成因.

关键词：偏低气温 O 污染天气类型气象成因

上海地区2017年三次短时重度污染过程变化特征及其气象影响因素

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气象 2020年第5期46卷 675-686页

作者：陈镭周广强毛卓成瞿元昊长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

2017年10月29日、11月2-3日和7-8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型:10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2-3日和7-8日为静稳叠加输送型污染,具有污染... 详细信息

2017年10月29日、11月2-3日和7-8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型:10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2-3日和7-8日为静稳叠加输送型污染,具有污染输送过程较慢,污染持续时间长的特点。分析这三次污染过程的气象要素特征可知,小的风速、稳定的垂直结构及下沉运动使得污染物在水平和垂直方向上都不易扩散出去,为污染物的积聚和污染的长时间维持创造了有利条件。另外,分析北京-上海一线PM2.5浓度、地面气象要素和垂直环流的剖面图发现,10月29日污染带自北向南呈窄带状分布,中低空和近地面对上海的污染输送都有贡献;11月的两次污染过程污染自北向南持续时间较长,分布范围较广,对上海的污染输送以近地面传输为主。计算三次污染过程的静稳指数和输送指数,进一步验证了10月29日的重度污染由外源输送造成,而11月的两次污染则由本地积累和外源输送叠加造成。应用FLEXPART扩散模式和华东区域大气环境数值预报系统对11月的两次污染过程进行定量分析,得到与观测数据分析一致的结论,同时发现这两次污染过程的潜在来源区域均为上海周边地区,来源集中,且江苏、浙江和安徽都有贡献。

关键词：空气污染气象要素 PM2.5 输送静稳

斜剖面图的设计及在PM2.5中期潜势预报中的应用

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中国环境科学 2020年第8期40卷 3312-3321页

作者：毛卓成瞿元昊许建明余钟奇施春红杨丹丹长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市健康气象重点实验室上海200030 上海中心气象台上海200030

本文将强降水潜势预报的“配料法”原理引入到环境预报中,选取ECMWF数值预报产品中的700hPa相对湿度、1000hPa风向风速和850hPa温度作为气象要素“配料”,沿占比最多的冷空气输送路径穿过华北重污染区和上海,设计制作了未来10d气象要素... 详细信息

本文将强降水潜势预报的“配料法”原理引入到环境预报中,选取ECMWF数值预报产品中的700hPa相对湿度、1000hPa风向风速和850hPa温度作为气象要素“配料”,沿占比最多的冷空气输送路径穿过华北重污染区和上海,设计制作了未来10d气象要素“配料”时空斜剖面图,并具体定义了业务中常见的典型污染过程(冷空气输送、干静稳和湿静稳累积)和清洁过程(冷空气清洁、湿沉降清洁)共5种图形的识别特征.该斜剖面图由于融合了单站时序图和单时次空间面图的优点,无需一张张翻阅天气形势图,显著缩短了看图分析时间;斜剖面图还建立了气象要素图形特征、污染气象条件和PM2.5污染潜势三者的对应关系,通过图形特征可以快速掌握区域内天气形势演变情况,识别出上述典型污染和清洁过程,最终得出PM2.5中期污染潜势,便于在业务中应用和推广.一次典型污染个例应用显示,斜剖面图和污染实况的图形型态特征非常相似,斜剖面图中静稳累积和冷空气输送过程图形特征辨识度高,区域和单站提前5d的预报结论和实况较为一致;进一步评估显示,2018年冬季期间预报时效5d以内的TS评分维持在0.32~0.50区间,未来10d的预报准确率维持在74.4%~86.7%区间.

关键词：中期潜势预报欧洲中期天气预报中心配料法斜剖面图图形特征

WRF-Chem模式降水对上海PM_(2.5)预报的影响

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环境科学学报 2017年第12期37卷 4476-4482页

作者：周广强高伟谷怡萱瞿元昊长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

为探讨降水预报准确性对细颗粒物(PM_(2.5))数值预报效果的影响,利用基于WRF-Chem模式构建的华东区域大气环境数值预报系统在2015年1月1日—2016年12月31日期间的业务预报结果,分析了该系统对上海降水和PM_(2.5)的预报能力,探讨了其在... 详细信息

为探讨降水预报准确性对细颗粒物(PM_(2.5))数值预报效果的影响,利用基于WRF-Chem模式构建的华东区域大气环境数值预报系统在2015年1月1日—2016年12月31日期间的业务预报结果,分析了该系统对上海降水和PM_(2.5)的预报能力,探讨了其在不同降水预报准确性下的PM_(2.5)预报效果差异.结果表明,华东区域大气环境数值预报系统对上海的降水和PM_(2.5)都有良好的预报水平,2年平均偏差小于5%;正确预报、空报和漏报较明显降水及准确预报无降水日情况下的PM_(2.5)预报效果差异显著,正确预报降水时有较明显偏高且高估程度随降水的增强而增大,无降水时偏低;正确预报降水时PM_(2.5)预报效果相对较差,其他情况接近.模式湿沉降方案存在不足,需要进一步完善,同时也需要提升模式的降水等气象条件预报能力.

关键词： PM2.5 细颗粒物数值预报 WRF-Chem 降水

上海地区降雨清除PM_(2.5)的观测研究

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环境科学学报 2017年第9期37卷 3271-3279页

作者：许建明高伟瞿元昊上海市气象局上海200030 长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比... 详细信息

分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比明显下降,PM_1质量浓度下降幅度占PM_(2.5)下降幅度的84%,表明降雨对PM_1的有效清除是PM_(2.5)质量浓度下降的主要原因.降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度是否下降和降雨前PM_(2.5)的初始质量浓度关系密切,当初始浓度在冬季大于70μg·m^(-3)、在其他季节大于45μg·m^(-3)时,80%以上的降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度较降雨前下降,因此可作为研判降雨过程对PM_(2.5)湿清除影响的预报因子.

关键词：湿清除 PM_(2.5) 降雨

2019-2020年上海地区空气质量变化特征及气象影响因素分析

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气象研究与应用 2022年第1期43卷 59-65页

作者：陈镭马井会瞿元昊常炉予长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

利用2019-2020年上海地区6种空气污染物小时浓度和逐日空气质量分指数(IAQI)的监测资料,统计分析了上海地区空气质量变化特征及其气象因素的影响。结果表明,2020年上海地区空气质量优良率达86.9%,空气质量状况优于2019年。上海地区AQI... 详细信息

利用2019-2020年上海地区6种空气污染物小时浓度和逐日空气质量分指数(IAQI)的监测资料,统计分析了上海地区空气质量变化特征及其气象因素的影响。结果表明,2020年上海地区空气质量优良率达86.9%,空气质量状况优于2019年。上海地区AQI具有冬季最差,秋季最好的季节特征,最主要的污染物已由过去的PM_(2.5)转变为O_(3)。分析O_(3)和PM_(2.5)浓度随时间的变化发现,O_(3)浓度一天中存在一个峰值和一个谷值,而PM_(2.5)浓度则有两个峰值和一个谷值;从逐月变化来看,O_(3)浓度呈现春夏高,秋冬低的季节特征,而PM_(2.5)则呈现夏秋低,冬春高的季节特征。地面风向风速、气温、日照和降水对上海地区O_(3)和PM_(2.5)浓度变化具有重要的影响。

关键词：空气质量气象要素 PM_(2.5) O_(3)

上海市浦东新区居民非意外死亡与日均气温相关性的时间序列研究

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现代预防医学 2022年第9期49卷 1554-1558+1599页

作者：陈亦晨陈华曲晓滨孙良红陈涵一李小攀彭丽周弋上海市浦东新区疾病预防控制中心复旦大学浦东预防医学研究院长三角环境气象预报预警中心健康气象科上海市气象与健康重点实验室

目的了解日均气温对浦东新区居民非意外死亡的影响。方法收集2005—2019年浦东新区气象资料、居民非意外死亡资料以及上海市大气污染物资料，利用分布滞后非线性模型，评估日均气温对浦东新区居民非意外死亡的影响及累积性与滞后性。... 详细信息

目的了解日均气温对浦东新区居民非意外死亡的影响。方法收集2005—2019年浦东新区气象资料、居民非意外死亡资料以及上海市大气污染物资料，利用分布滞后非线性模型，评估日均气温对浦东新区居民非意外死亡的影响及累积性与滞后性。结果高温与低温均导致居民非意外死亡、心脑血管疾病及呼吸系统疾病死亡风险上升。以中位温度(P50, 18.2℃)为参照，高温(P95, 30.1℃)对居民非意外死亡、心脑血管疾病及呼吸系统疾病死亡累积2 d(Lag0～1 d)效应的RR值及其95%CI分别为1.28(1.23～1.33)、1.32(1.24～1.41)及1.45(1.28～1.64);低温(P5, 3.0℃)对居民非意外死亡与心脑血管疾病死亡的影响在累积22 d(Lag0～21 d)的RR值及其95%CI分别为1.22(1.11～1.35)与1.37(1.17～1.60),对呼吸系统疾病的影响在在累积15 d(Lag0～14 d)的RR值及其95%CI为1.27(1.01～1.59)。低温对<75岁人群非意外死亡的影响不显著；高温对≥75岁人群的影响显著高于<75岁人群。小学及以下文化水平人群受高温及低温的影响显著高于中学及以上文化人群。结论高温与低温均增加浦东新区居民非意外死亡风险。≥75岁人群与小学及以下文化人群对气温的影响更为敏感。

关键词：日均气温非意外死亡心脑血管疾病呼吸系统疾病分布滞后非线性模型

上海秋冬季PM_(2.5)污染天气形势的客观分型研究

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环境科学学报 2016年第12期36卷 4303-4314页

作者：许建明常炉予马井会毛卓成陈镭曹钰上海市气象局上海200030 长三角环境气象预报预警中心上海200030 上海市气象与健康重点实验室上海200030

通过分析2013—2015年上海地面PM_(2.5)质量浓度观测资料,发现11、12、1月3个月对PM_(2.5)年总浓度的贡献达到36.4%,对总污染日数的贡献达到50.4%,对PM_(2.5)环境质量的影响最显著.采用T-mode斜交旋转分解方法(PCT),对2012—2015每年11... 详细信息

通过分析2013—2015年上海地面PM_(2.5)质量浓度观测资料,发现11、12、1月3个月对PM_(2.5)年总浓度的贡献达到36.4%,对总污染日数的贡献达到50.4%,对PM_(2.5)环境质量的影响最显著.采用T-mode斜交旋转分解方法(PCT),对2012—2015每年11月、12月和次年1月的海平面气压场和10 m风场进行大样本客观分型研究,揭示了4种秋冬季上海PM_(2.5)易污染的天气环流类型,分别为冷锋(Cw)、高压后部弱气压场(WGh)、高压前部弱气压场(WGl和WGf).对上海而言,冷锋、高后弱气压、高前弱气压分别表现为有利于上游污染输送、本地静稳累积、以及本地积累和上游输送相叠加的天气学特征.对比2个典型污染月(2013年1月和12月)和清洁月(2014年11月和2015年11月)的逐日分型结果发现,Cw环流控制下污染输送对秋冬季上海PM_(2.5)环境质量影响显著,高前弱气压的维持是导致上海3次连续重度污染的重要原因.

关键词：客观分型 PM2.5重污染 PCT