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广州番禺大气成分站复合污染过程VOCs对O_3与SOA的生成潜势

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环境科学 2017年第6期38卷 2246-2255页

作者：邹宇邓雪娇李菲殷长秦中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510080

通过对广州番禺大气成分站(GPACS)的历史观测数据进行分析,结果表明在P1(2011-09-02~2011-09-05)和P2(2012-06-12~2012-06-15)期间发生典型灰霾过程并伴有高臭氧(O_3)值事件的发生.在P1和P2复合污染过程中,日能见度变化范围分别为5.78~6... 详细信息

通过对广州番禺大气成分站(GPACS)的历史观测数据进行分析,结果表明在P1(2011-09-02~2011-09-05)和P2(2012-06-12~2012-06-15)期间发生典型灰霾过程并伴有高臭氧(O_3)值事件的发生.在P1和P2复合污染过程中,日能见度变化范围分别为5.78~6.91 km和5.60~9.25 km,最大8 h O_3体积分数分别为92.14×10^(-9)和91.29×10^(-9).在检测到的55种挥发性有机物(VOCs)中,烯烃和芳香烃的活性最高,对等效丙烯浓度和最大O_3体积分数的贡献分别为41%、39%,28%、54%(P1过程)和35%、46%,22%、61%(P2过程).利用气溶胶生成系数(FAC)估算污染过程的二次有机气溶胶(SOA)的生成潜势,发现烷烃、烯烃、芳香烃对SOA的生成潜势分别占13.2%、21.4%、65.4%(P1过程)和4.6%、13.8%、81.6%(P2过程).甲苯、异戊二烯、乙苯、间/对二甲苯是对O_3与SOA生成贡献大的物种.污染物从城区的输送、持续静小风、高温低湿以及强烈辐射共同导致这两次灰霾过程中高臭氧浓度事件的形成.

关键词：复合污染过程臭氧(O3) 二次有机气溶胶(SOA) 生成潜势广州

基于卫星遥感资料监测地面细颗粒物的敏感性分析

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中国环境科学 2014年第7期34卷 1649-1659页

作者：刘显通李菲谭浩波邓雪娇麦博儒邓涛李婷苑邹宇中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080

分析了垂直分布、粒径分布和吸湿增长3个影响因子及其组合对基于卫星遥感资料监测地面细颗粒物(PM2.5)的敏感性.以广州地区为例,使用影响因子及其组合对2010年全年、干季和湿季的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)资料进行订正,与时空匹配的地... 详细信息

分析了垂直分布、粒径分布和吸湿增长3个影响因子及其组合对基于卫星遥感资料监测地面细颗粒物(PM2.5)的敏感性.以广州地区为例,使用影响因子及其组合对2010年全年、干季和湿季的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)资料进行订正,与时空匹配的地基实测PM2.5质量浓度数据对比和分析.研究表明,两者的直接相关性很低,全年相关系数(R)仅有0.147.经单个因子订正后,效果提升有限.其中,粒径因子的敏感性最高,垂直因子次之.组合因子中,垂直及粒径订正的效果最好,敏感性最高,全年R达0.526.垂直及粒径因子再加上湿度因子后,全年R降为0.498.垂直及湿度订正的敏感性最低,全年R仅为0.145.总体而言,垂直及粒径订正因子敏感性最高,效果最佳.粒径因子加入后订正效果提升显著,而经验吸湿增长因子的时空代表性比较单一.

关键词：细颗粒物(P2 5) 气溶胶光学厚度(AOD) 敏感因子分析 MODIS

中山市2000~2014年霾天气特征及气象影响因子

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中国环境科学 2016年第6期36卷 1638-1644页

作者：李颖敏邓雪娇邓涛劳钊明夏冠聪中山市气象局广东中山528400 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080

利用中山市2000~2014年气象资料及2013~2014年环境监测站资料,分析中山市霾特征及气象影响因子,结果表明,中山市霾日数年际变化明显,最少为11d,出现在2005年;最多为134d,出现在2008年.霾天气主要发生在秋冬季节,霾日数最多的月份是1月,... 详细信息

利用中山市2000~2014年气象资料及2013~2014年环境监测站资料,分析中山市霾特征及气象影响因子,结果表明,中山市霾日数年际变化明显,最少为11d,出现在2005年;最多为134d,出现在2008年.霾天气主要发生在秋冬季节,霾日数最多的月份是1月,平均为10.5d.霾日PM_（2.5）的平均浓度是非霾日的2.26倍,PM_（2.5）是霾天气的重要污染物.中山市霾日典型天气形势有7种：大陆高压型、海上高压型、均压场型、冷锋前部型、台风外围下沉气流型、槽前脊后型、低压槽型.其中以大陆高压型占比例最高,为52.03%,冷锋前部型造成的能见度最低.气流轨迹聚类分析表明,影响中山的气流轨迹有7类,主要来源于东北方向的大陆和偏东方向的沿海;在东北方向气流轨迹影响下,污染物浓度较高;在东部沿海的气流轨迹下,能见度较低,表明中山市的霾天气受区域传输影响显著.

关键词：霾特征大气污染物天气形势气流轨迹

基于ENVI-met的中山市街区室外热环境数值模拟

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中国环境科学 2017年第9期37卷 3523-3531页

作者：劳钊明李颖敏邓雪娇李颖昕中山市气象局广东中山528400 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080

随着城市化进程的加快,城市对局地热环境的影响越来越明显,为定量分析城市建筑物和绿化设施对夏日室外温度、风速和热舒适度的影响,运用三维非静力模式ENVI-met对中山市典型街区建立实际和无植被两种方案进行模拟研究.结果表明,ENVI-me... 详细信息

随着城市化进程的加快,城市对局地热环境的影响越来越明显,为定量分析城市建筑物和绿化设施对夏日室外温度、风速和热舒适度的影响,运用三维非静力模式ENVI-met对中山市典型街区建立实际和无植被两种方案进行模拟研究.结果表明,ENVI-met模式模拟结果与实况接近,能较好反映实际情况.建筑物阴影和树阴可降低行人高度的环境气温2.6~3℃;草坪和沥青路面行人高度(1.5m)的温差在11:00~17:00较大,逐时最大的温差达1.7℃.建筑物背阳面和树木附近PMV值(表征人体热反应(冷热感)的评价指标)比沥青路面低2个等级.无植被方案下,行人高度的高温面积比实际方案增加最大可达10%,平均风速增加24%,PMV≥4(非常热)面积增加最大可达13%.在垂直方向上,无植被方案街区的加热效应可伸展到10m高度,在0.6m高度上该效应最显著.由此可见,在炎热的天气下,城市的绿化可以显著降低温度,有效提高人体舒适度.

关键词： ENVI-met数值模式室外热环境城市典型街区

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2021年南海夏季风爆发偏迟原因分析

气象 2023年第12期49卷 1468-1480页

作者：郑彬谷德军林爱兰陈静屈静玄朱泳中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510640

通常La Nina年南海夏季风爆发偏早,但是2021年La Nina背景下南海夏季风于5月第6候爆发,较常年偏迟。利用NCEP/NCAR再分析资料,从热带海温异常(SSTA)和季节内振荡(ISO)北传的角度来分析2021年南海夏季风爆发偏迟的原因。结果表明La Nina... 详细信息

通常La Nina年南海夏季风爆发偏早,但是2021年La Nina背景下南海夏季风于5月第6候爆发,较常年偏迟。利用NCEP/NCAR再分析资料,从热带海温异常(SSTA)和季节内振荡(ISO)北传的角度来分析2021年南海夏季风爆发偏迟的原因。结果表明La Nina确实使春季的西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)减弱,特别是4月之前;但是由于热带印度洋海温在冬春季持续偏暖的背景下抵消了La Nina的影响,特别是在5月,La Nina的影响小于热带印度洋的作用,导致5月西太副高偏强,南海夏季风爆发偏迟。此外,受La Nina影响,4月西太副高偏弱,南海地区背景正压南风偏弱,不利于南海地区赤道ISO的北传,这与气候态正好相反;随着热带印度洋SSTA的影响越来越显著,西太副高逐渐加强,直到5月下旬,背景正压经向南风才扩展到10°N以南地区,导致2021年南海地区赤道ISO北传偏迟,这也是2021年南海夏季风爆发偏迟的一个重要原因。热带印度洋和太平洋SSTA通过“竞争”共同对南海夏季风爆发产生影响,因此关注二者在冬春季的发展非常重要。

关键词：南海夏季风爆发海表温度

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地形对降水的影响机理及预报方法研究进展

高原气象 2020年第5期39卷 1122-1132页

作者：钟水新中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510080

本文分别从观测试验分析研究、地形降水物理机制以及地形降水模拟与可预报性研究等方面回顾了近年来对地形降水观测、数值模拟和预报方法方面取得的进展。概括了近些年来开展的若干地形降水观测试验、数值模式的若干线性地形降水方案,... 详细信息

本文分别从观测试验分析研究、地形降水物理机制以及地形降水模拟与可预报性研究等方面回顾了近年来对地形降水观测、数值模拟和预报方法方面取得的进展。概括了近些年来开展的若干地形降水观测试验、数值模式的若干线性地形降水方案,以及模式中次网格地形参数化效应对地形降水预报的影响。回顾了包括地形维度与几何分布、水汽分布及水汽凝结效应、大气稳定性等对地形降水的影响机制,并基于线性地形降水方案,综合考虑了次网格地形阻塞效应和大气降水概率因子,利用GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式检验了新简化线性地形降水参数化方案的应用情况。指出对地形降水机理研究和预报技术的改进,需进一步开展多种地形观测试验和多源资料机理分析,研究不同尺度天气系统在多尺度复杂地形下的相互作用,改进数值模式动力、物理精度以及资料同化理论技术,以期提高对地形降水的认识水平和数值模拟能力。

关键词：地形降水 GRAPES 地形降水参数化

南海台风模式TRAMS 3.0的技术更新和评估结果

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气象 2020年第11期46卷 1474-1484页

作者：徐道生陈子通张艳霞戴光丰钟水新张邦林陈德辉吴乃庚吴凯昕李昊睿中国气象局广州热带海洋气象研究所中国气象局/广东省区域数值天气预报重点实验室广州510000

在南海台风模式(Tropical Regional Assimilation Model for the South China Sea,TRAMS)2.0版本基础上,从模式分辨率、动力框架、物理过程三个方面进行技术改进,形成了TRAMS 3.0版本。对2017年的台风预报进行评估,结果表明TRAMS 3.0模... 详细信息

在南海台风模式(Tropical Regional Assimilation Model for the South China Sea,TRAMS)2.0版本基础上,从模式分辨率、动力框架、物理过程三个方面进行技术改进,形成了TRAMS 3.0版本。对2017年的台风预报进行评估,结果表明TRAMS 3.0模式比TRAMS 2.0模式有明显改进,其中72 h的平均路径误差减少了13.6 km(改进幅度为7%),强度预报误差减少了1.2 hPa(改进幅度为10.5%)。另外对于高空气象要素的预报,TRAMS 3.0模式也比TRAMS 2.0有全面的改进。分别对各项技术更新的效果进行敏感性测试,发现提高模式分辨率和更新对流参数化方案对TRAMS 3.0模式中南海台风预报效果的改进贡献最大。

关键词：台风模式水平分辨率对流参数化

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广州地区一次严重灰霾过程的垂直探测

中国科学：地球科学 2014年第11期44卷 2307-2314页

作者：邓涛吴兑邓雪娇谭浩波李菲廖碧婷南京大学大气科学学院南京210093 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广州510080

利用激光雷达和微波辐射计在广州地区一次严重灰霾过程进行探测,采用小波变换协方差方法反演边界层高度,从热力和动力的角度分析边界层气象因子和能见度之间的关系.结果表明,边界层高度有明显的日变化过程,和地面能见度变化有很好的一致... 详细信息

利用激光雷达和微波辐射计在广州地区一次严重灰霾过程进行探测,采用小波变换协方差方法反演边界层高度,从热力和动力的角度分析边界层气象因子和能见度之间的关系.结果表明,边界层高度有明显的日变化过程,和地面能见度变化有很好的一致性.在清洁过程,边界层高度超过1 km,发生严重灰霾时,最高仅为500 m.50-100 m的温度梯度滞后30 h和能见度相关性更加显著,相关系数达到0.77.高层能见度（255 m）和下层稳定度有显著的负相关,清洁日负相关系数最大达-0.76,灰霾日负相关系数最大达-0.49.在相关的边界层气象因子中,地表通风系数和地面能见度成线性关系,相关系数最高,达0.88.边界层高度、地面风速、相对湿度和地面能见度的相关系数分别为0.76,0.67和-0.77.各气象因子之间具有较高的相关性.此次灰霾过程的主控气象因子为地表通风系数,在没有边界层高度探测的地区可利用地面能见度和风速估算边界层高度.

关键词：激光雷达边界层高度地表通风系数灰霾能见度

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1次人工触发闪电引起的临近地网电位升高及其特征分析

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高电压技术 2017年第5期43卷 1642-1649页

作者：颜旭张义军陈绍东黄治钢吕伟涛陈绿文中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省区域数值天气预报重点实验室广州510080 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

为了研究近距离闪电发生时临近地网地电位升高的电压特征,对1次触发闪电过程中2个相距40 m的地网地电位升高电压的观测数据进行了分析。研究结果表明:(1)3次回击对应的地电位升高电压峰值范围为-9.0kV^-15.4 kV,均在亚μs时间内快速下... 详细信息

为了研究近距离闪电发生时临近地网地电位升高的电压特征,对1次触发闪电过程中2个相距40 m的地网地电位升高电压的观测数据进行了分析。研究结果表明:(1)3次回击对应的地电位升高电压峰值范围为-9.0kV^-15.4 kV,均在亚μs时间内快速下降形成次峰,下降幅度分别为51.1%、51.9%和53.9%,之后缓慢下降;(2)11次M分量引起的地电位升高电压峰值范围为-0.3 kV^-3.0 kV,平均为-1.0 kV;10%~90%上升时间范围为14.0μs^776.6μs,平均为190.7μs,与对应触发闪电电流特征基本一致;半峰宽度范围为49.6μs^1 005.4μs,平均为317.9μs,是对应雷电流参数平均值的1.5倍;(3)回击过程地电位升高电压峰值与雷电流峰值及雷电流陡度的相关系数分别为0.96和0.98,回击阶段的地电位升高是由雷电流在土壤中的泄放和感应耦合共同作用的结果;M分量过程地电位升电压峰值与雷电流峰值及雷电流陡度的拟合系数分别为0.99和0.73,M分量引起地网地电位升高主要是由雷电流在土壤中的泄放引起的,感应耦合的作用是第2位的。长连续电流叠加M分量会使临近地网的地电位升高电压长时间维持在较高水平,这是临近地网地电位反击导致浪涌保护器(SPD)损坏的重要原因。

关键词：人工触发闪电地电位升高 GPR 雷电流回击 M分量地网