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城市气象服务科学讨论会

作者：王强邓北胜徐怀刚周小刚李金香张蔷中国气象局培训中心中国气象局培训中心中国气象局培训中心中国气象局培训中心北京环境监测中心北京市气象局

为了研究北京市区雾和城市空气污染状况的相互关系,我们在1999年秋冬季组织了综合探测实验,对水雾和霾两种低能见度过程进行研究.实验项目包括地面自动气象站网观测,高空气象探测,气象铁塔和系留气球边界层探测,雾滴谱和气溶胶采样,空...

为了研究北京市区雾和城市空气污染状况的相互关系,我们在1999年秋冬季组织了综合探测实验,对水雾和霾两种低能见度过程进行研究.实验项目包括地面自动气象站网观测,高空气象探测,气象铁塔和系留气球边界层探测,雾滴谱和气溶胶采样,空气污染监测,雾水和悬浮粒子的化学分析等.研究表明,雾对城市边界层结构和环境状况产生明显影响,大城市人的活动也影响了边界层结构,在雾层内形成有利于污染扩散的条件.雾水中的离子含量大大高于远离城市的地区,由于空气中悬浮颗粒物增多,城市中经常出现低能见度、低湿度的现象,对城市环境正在产生越来越严重的影响.

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一次罕见的辐射-平流雾研究(Ⅱ)--雾水化学性质分析

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气象科学 2009年第1期29卷 17-24页

作者：封洋张国正朱彬濮梅娟刘端阳严文莲南京信息工程大学应用气象学院南京210044 南京农业大学南京210095 江苏省气象局南京210008

利用2006年12月24—27日南京市持续浓雾的雾水样品资料,结合雾滴谱仪观测的雾的微物理结构和系留气球探测的边界层资料,分析了本次浓雾雾水的化学特征。结果表明:酸雾的频率达61.5%,平均pH值为5.63;雾水中主要阳离子是NH4+、Na+、Ca2+,... 详细信息

利用2006年12月24—27日南京市持续浓雾的雾水样品资料,结合雾滴谱仪观测的雾的微物理结构和系留气球探测的边界层资料,分析了本次浓雾雾水的化学特征。结果表明:酸雾的频率达61.5%,平均pH值为5.63;雾水中主要阳离子是NH4+、Na+、Ca2+,主要阴离子是SO42-、NO3-,其次是Cl-;雾水中总离子和SO42-浓度水平较高,说明本次过程大气污染比较严重;雾水的Na+/Cl-为3.09,明显高于其它地区,Cl-亏损严重,主要是因为此次雾是辐射—平流雾,受到东南海面上吹来的暖湿平流的影响;雾水中的离子浓度远高于雨水中的浓度,但雨水比雾水更酸;雾水离子总浓度与雾滴粒径呈反相关趋势(r=-0.71);浓雾发展过程中,pH值先升后降,前后出现三次起伏,其趋势与各离子和总离子浓度的变化大体相反。

关键词：辐射平流雾雾水化学特性化学分析

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考虑湿度影响的城市气溶胶夜晚温度效应

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大气科学 1996年第3期20卷 359-366页

作者：李子华涂晓萍南京气象学院海南省气象局

本文利用一维非定常模式，研究了城市上空于、湿气溶胶粒子对夜间边界层温度的影响。结果表明，湿气溶胶粒子对低层大气有明显的升温作用，而对中上层大气则起降温作用，同时改变了贴地逆温层结构和边界层稳定度。

关键词：气溶胶大气边界层温度效应城市湿度影响

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北京春季不同天气条件下气溶胶垂直分布特征

北京春季不同天气条件下气溶胶垂直分布特征

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第26届中国气象学会年会大气成分与天气气候及环境变化分...

作者：马新成张蔷嵇磊黄梦宇李宏宇杨道侠何晖张磊李睿劫刘力威韩光吴宏议北京市人工影响天气办公室北京市气象台

对2005年和2006年北京地区春季没有沙尘和云影响下17次晴空大气气溶胶飞机垂直观测资料进行分析,给出了三种天气条件（地面高压、地面两高压之间和地面低压）下气溶胶的垂直分布,并计算了对应天气条件下的风通量和理查逊数,同时模式计... 详细信息

对2005年和2006年北京地区春季没有沙尘和云影响下17次晴空大气气溶胶飞机垂直观测资料进行分析,给出了三种天气条件（地面高压、地面两高压之间和地面低压）下气溶胶的垂直分布,并计算了对应天气条件下的风通量和理查逊数,同时模式计算分析了对光化学反应的潜在影响,结果显示:在北京地区处于地面高压控制下（简称类型1）,气溶胶的垂直混合和水平传输都很强,气溶胶浓度垂直分布平坦,地面气溶胶浓度平均约为1200个/cm3;在北京地区处于地面两高压之间（简称类型2）,气溶胶的垂直混合较强,边界层上没有阻挡,气溶胶浓度随高度递减,地面气溶胶浓度平均约为7200个/cm3;在北京地区处于低压控制下（简称类型3）,气溶胶在边界层顶垂直混合较弱,形成一个较强的阻挡,阻碍了气溶胶的从边界层内向自由层扩散,同时边界层内水平传输较弱,结果是在边界层以上气溶胶浓度迅速递减,地面气溶胶浓度非常高,约为10000个/cm3;三种类型下臭氧光化学分解率J[O3]值分别递减了11%（类型1）、48%（类型2）和50%（类型3）。

关键词：飞机观测气溶胶垂直分布北京

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城市大气湍流与污染物颗粒扩散的大涡模拟研究

城市大气湍流与污染物颗粒扩散的大涡模拟研究

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2014年全国环境力学学术研讨会

作者：王兵崔桂香清华大学航天航空学院

随着人类社会的发展,城市周边环境的破坏及城市功能的日益扩大造成的城市大气环境污染及其导致的健康危害是当今人类面临的严峻危机,已经成为城市可持续发展的最大障碍。一些国际组织向全世界发出警告:城市环境问题是21世纪世界各国面... 详细信息

随着人类社会的发展,城市周边环境的破坏及城市功能的日益扩大造成的城市大气环境污染及其导致的健康危害是当今人类面临的严峻危机,已经成为城市可持续发展的最大障碍。一些国际组织向全世界发出警告:城市环境问题是21世纪世界各国面临的最严峻的挑战之一。引起城市大气环境问题的因素众多,加之城市环境气象本身涉及多种尺度的大气物理与化学过程,其演化机制十分复杂。除了在城市大气层中设置测量点进行观测研究,还有研究者通过建立数值模型模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中的输送、扩散等物理过程,借助典型模型问题的研究揭示城市大气湍流与污染物扩散的动力学演化机制,为城市发展规划和破解城市环境问题提供相应的依据。颗粒污染物是最常见的大气污染物,由于颗粒物的惯性,其在城市大气湍流中的扩散过程更加复杂。近些年,我国众多大中型城市反复发生过持续若干天的"灰霾"天气。因此,PM10、PM2.5的协同防治已经成为当前亟待解决的难题。本文针对城市冠层大气边界层湍流和污染物颗粒弥散等大气环境演化问题,从城市大气环境影响预测的角度出发,介绍城市大气环境的尺度特征与预测方法、大气湍流特性、污染物颗粒的动力学模型与数值模拟研究进展。根据作者近些年的研究工作,重点介绍:(1)结合典型算例介绍城市大气环境研究中的多尺度耦合大涡模拟方法,并针对复杂城市环境中简化的城市建筑群模型,介绍城市大气边界层下垫面的动力学、热力学特性及模型研究;(2)介绍湍流边界层流动中污染物颗粒分布的倾向性扩散的表征及其弥散规律,简化的光滑大气边界层模型中污染物颗粒迁徙特性,探讨颗粒与湍流相互作用的微观物理机制及其相间作用机理的影响因素与规律;(3)针对污染物颗粒预报中点源污染物弥散、城市街区(粗糙下垫面模型)颗粒弥散等问题,对比分析欧拉方法和拉格朗日方法对于污染物颗粒扩散的预报结果与适用性,并进一步针对微尺度的街区模型讨论分析污染物颗粒在逆温梯度和湍流共同作用下的扩散特征。作者认为,上述研究进展和成果加深了对城市大气环境演化机制及污染物颗粒扩散机理的理解,可为大气环境的多尺度耦合预报提供理论模型和依据。最后,我们将探讨城市大气环境领域当前迫切需要解决的问题,并提出进一步研究工作的展望。

关键词：污染物颗粒城市大气环境温度湍流动力学模型数值模拟

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电强化型旋风器的电气特征

电强化型旋风器的电气特征

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中国物理学会第九届静电学术年会

作者：亢燕铭姚建荣西安建筑科技大学环境学院西安建筑科技大学环境学院

利用微扰法求解了“外涡型”静电强化旋风器放电条件下的空间电势分布.根据求解结果给出了低电流密度下的电流电压关系,并用必要的实验测定值验证了所得表达式的适用范围.这些结果可以用来评价和优化电强化型旋风除尘器的性能.

关键词：电强化旋风器 “外涡型”电晕极电势

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热带气旋强度数值预报物理参数化方案改进及试验

热带气旋强度数值预报物理参数化方案改进及试验

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第七次全国动力气象学术会议

作者：黄小刚费建芳孙劲松解放军理工大学气象学院

采用数值模式预报热带气旋强度变化的主要障碍可归结为模式初值误差、模式非绝热物理过程的描述误差,模式误差等。中尺度模式中的物理过程主要包括积云对流、行星边界层、微物理过程、辐射过程、地表温度等,每种物理过程的参数化都提供...

采用数值模式预报热带气旋强度变化的主要障碍可归结为模式初值误差、模式非绝热物理过程的描述误差,模式误差等。中尺度模式中的物理过程主要包括积云对流、行星边界层、微物理过程、辐射过程、地表温度等,每种物理过程的参数化都提供了多种根据需要可供选择的方案。其中积云对流和行星边界层过程对热带气旋强度预报影响较大,热带气旋形成和发展理论包括经典的第二类条件不稳定（CISK）、风引起热量交换机制、涡旋Rossby波和对称不稳定理论（Symmetric Instability,SI）等。其中对称不稳定是空气在作垂直运动对流稳定、水平运动惯性稳定时,在重力（浮力）和惯性力的作用下空气作倾斜上升运动时的一种大气不稳定现象。倾斜对流不稳定是热带气旋发生发展过程中与垂直对流不稳定共存的重要不稳定机制,目前,数值模式中常用的积云参数化方案均认为热带气旋内的积云对流以垂直对流为主,没有考虑对热带气旋发生发展有重要影响的倾斜对流不稳定机制。本文在Kuo方案的基础上引入倾斜对流不稳定机制,改进模式积云对流参数化方案。同时,下垫面和台风环流的相互作用对台风强度同样有着重要的影响,台风是剧烈的天气系统,在开放的海洋上由于强风的作用,海浪顶端的白泡沫破碎,在海气界面处就会产生大量的海洋飞沫（sea spray）。实验室研究、沫滴数值模型以及外海观测都表明海洋飞沫的生成和蒸发会使海气边界层内的温湿结构发生改变,对海气间热焓通量的交换过程产生重要影响。因此,海洋飞沫的作用在一定程度上将影响到台风的发展和演变。本文在Fairall和Andreas各自所发展的飞沫通量算法的基础上,以MRF边界层参数化方案为基础,在模式中引入海洋飞沫的影响。利用改进了物理过程参数化方案的MM5V3模式,对海棠（0505）台风进行了模拟试验,结果表明改进的物理参数化方案对热带气旋强度预报精度有非常明显的提高,具有很好的业务应用前景。

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达坂城地区边界层风场的集合预报研究

达坂城地区边界层风场的集合预报研究

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第七次全国动力气象学术会议

作者：王勇寇正解放军理工大学气象学院

本文利用NECP资料,通过改变近地面层过程、边界层过程,辐射过程和陆面过程这四个物理过程的参数化方案构建了一个有16个成员的短期集合预报系统。通过该系统研究了这四个物理过程对我国新疆达坂城地区的边界层风场的影响,比较了每个物... 详细信息

本文利用NECP资料,通过改变近地面层过程、边界层过程,辐射过程和陆面过程这四个物理过程的参数化方案构建了一个有16个成员的短期集合预报系统。通过该系统研究了这四个物理过程对我国新疆达坂城地区的边界层风场的影响,比较了每个物理过程中各参数化方案的表现,讨论了集合成员个数多少对集合预报系统发散度和预报精确度的影响。最终利用统计分析的方法选出了11个最优的预报成员,组成了一个11个成员的短期集合预报系统,并对该系统做了个例检验。结果表明:虽然各物理过程对于不同的预报量、不同的预报时段和不同的预报季节影响各不相同,但总的来说地面层过程和边界层过程对新疆达坂城地区边界层风场的影响最为重要,辐射过程和陆面过程对新疆达坂城地区边界层风场的影响很微弱。在确定预报中,应根据所关心的预报时间的长短和所预报的季节选择具体的参数化方案和模式配置。对于该集合预报系统,增加集合成员能够增加集合预报系统的发散度和提高集合平均的精确度。但随着集合成员的增加,集合预报系统的改进幅度会越来越小。集合预报能够在大多数时段内好于大多数成员的确定预报,这表明集合预报是一种能够有效地提高边界层风场预报的方法。

关键词：集合预报物理过程边界层风场发散度精确度

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前言

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第九届（2001）全国大气环境与污染学术会议

＜正＞本文集是中国空气动力学会风工程及工业空气动力学委员会组织的全国第九届大气环境与大气污染学术会议文集。会议由该委员会大气环境与大气污染学组主持,中国科学院大气物理所大气边界层和大气化学国家重点实验室（LAPC）协助并资...

＜正＞本文集是中国空气动力学会风工程及工业空气动力学委员会组织的全国第九届大气环境与大气污染学术会议文集。会议由该委员会大气环境与大气污染学组主持,中国科学院大气物理所大气边界层和大气化学国家重点实验室（LAPC）协助并资助,于2001年10月16日—19日在大连召开。它是1996年在西安召开的第八届全国大气环境与大气污染学术会议之后,这一领域又一次盛会。

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