分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 本文利用2011—2020年塔里木盆地多站浮尘日数据，筛选出396个浮尘滞空日。采用ERA5气象再分析资料，应用PCT算法对塔里木盆地浮尘滞空日地面及高空环流进行客观分型，并分析典型浮尘滞空个例，以揭示浮尘滞空与高低空天气环流之间的联系。结果表明：地面天气型可分为高压前部型、高压底部型和均压场型，不同地面天气型下气象条件和污染物浓度特征存在一定差异；地面天气系统演变过程为高压前部型－高压底部型－均压场型，高空天气系统演变过程为西风槽后型、高压脊型交替出现－平直纬向型；当地面西伯利亚冷高压东移南下，高空受槽后和伊朗高压控制时，浮尘滞空天气处于发生和发展阶段，地面PM10浓度较高；当地面为均压场，无明显气压系统活动，高空为平直纬向环流时，浮尘滞空天气趋于结束。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 行星边界层参数化方案（PBL）对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式（SCM）的乌鲁木齐单点理想实验，以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析，研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明：土壤湿度增加时，使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征；GBM、ACM2中，垂直水汽输送效率较低，大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大，降水偏漏报；QNSE、MYJ中，垂直水汽输送效率较高，大气比湿较高、位温较低，湍涡作用范围较小，降水偏空报；QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大；ACM2模拟的2 m比湿最小；夜间QNSE模拟的2 m温度最低；白天MYJ模拟的2m温度最高；QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 行星边界层参数化方案（PBL）对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式（SCM）的乌鲁木齐单点理想实验，以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析，研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明：土壤湿度增加时，使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征；GBM、ACM2中，垂直水汽输送效率较低，大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大，降水偏漏报；QNSE、MYJ中，垂直水汽输送效率较高，大气比湿较高、位温较低，湍涡作用范围较小，降水偏空报；QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大；ACM2模拟的2 m比湿最小；夜间QNSE模拟的2 m温度最低；白天MYJ模拟的2m温度最高；QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 中亚地区常规观测站点稀少，需借助星载高光谱AIRS资料分析出该地区数值预报最优初始场。以CRTM中输入探空模拟出的AIRS辐射亮温为参考值，分析了AIRS观测亮温偏差，并评估了AIRS卫星资料在中亚数值天气预报业务系统中的适用性。结果表明：（1）各通道模拟所选站点上空亮温最大正偏差的平均值约为3.3 K，最大负偏差的绝对值约为2.6 K。（2）多个站点平均的AIRS观测辐射亮温整体略高于模拟亮温，其概率密度分布比单个站点更加接近正态分布曲线。（3）AIRS的同化改善了RMAPS-CA对位势高度、温度、比湿等高空要素的预报效果，并未改善高空风速的预报。对各个要素，AIRS的同化改善幅度在低层较高层大。同化后，位势高度、温度、比湿和风速的预报RMSE分别小于20 gpm、2 K、8×10-4 kg·kg-1以及5 m·s-1。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-11-20 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用乌鲁木齐市城区和郊区的5座100 m气象铁塔10层比湿数据和乌鲁木齐气象站L波段探空雷达资料，详细分析了边界层2 km内比湿廓线特征，城区和郊区近地层比湿季节变化和日变化特征，揭示了乌鲁木齐逆湿的原因，得出以下结果：（1）乌鲁木齐市比湿季节差异明显，冬季最小，春季、秋季稍大，夏季最大，夏季比湿约为冬季的4～5倍，但秋季仅比春季大1 g·kg－1。除冬季外，比湿均随高度增加而趋于减小，夏季减小最显著，冬季比湿的垂直变化很小。比湿廓线极小值白天和夜间出现高度相近，且有多个极小值。夏季和冬季比湿日变化最大，且位相相反；夏季夜间大、白天小，冬季与之相反。冬季，郊区比湿小于城区；其余季节城、郊比湿差异不明显。（2）2 km内存在逆湿现象，逆湿出现概率高于35%，概率1月最大、7月最小。1月逆湿最大高度超过1 500 m，7月逆湿最大高度可达到1 900 m，且最大厚度可达到1 550 m。逆湿强度最大在7月和10月可达2. 5 g·kg－1·（100 m）-1，而1月最小。（3）1月逆湿往往与逆温相伴随，逆温层改变了水汽的垂直分布结构，从脱地逆温层顶起出现逆湿现象，逆湿还与水汽输送有关。本研究可以有效地揭示空气湿度的季节特征，为研究城市大气污染形成的气象因素提供了一个思路。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用乌鲁木齐市5座100 m气象塔10层气温观测资料，通过统计方法详细分析了乌鲁木齐市城区和郊区近地层不同高度气温季节变化和日变化特征。研究表明：乌鲁木齐市四季均存在逆温，北郊逆温最明显。近地层100 m内主城区气温日较差较小，约为3.5～5.5 ℃；郊区气温日较差较大，约为4.2～7.0 ℃。夏季郊区气温高于城区，冬季北郊气温最低、南郊最高；白天大气基本上为超绝热不稳定状态，夜间城区气温高于郊区。春、秋季，白天城区和郊区温差小、夜间大，且愈近地面温差愈大；春季城区与南郊温差可达2.4 ℃、秋季可达3 ℃。城区和郊区各季节各层最高气温与最低气温出现时间几乎不同步达到。夏季、秋季、冬季和春季最高气温分别约在17:00～18:10、16:00～17:20、14:30～15:50（北郊滞后1.5 h）、17:00～18:00（南郊提前1.5 h）出现，最低气温分别约在7:10～8:20、8:00～9:00、冬季为多个时段（这与出现逆温有关）、7:30～8:40出现。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-06-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用乌鲁木齐市4座10层100 m梯度气象塔2013年6月~2014年4月气象观测资料和7个环境监测站[WTBX]AQI[WTBZ]资料，计算并分析了大气混合层厚度和稳定度特征，探讨了大气混合层厚度和稳定度与污染的关系。结果表明：乌鲁木齐市混合层厚度夏季郊区高、城区低，冬季从南郊—城区—北郊随地势降低依次降低；夏季和冬季分别在1 559～1 772 m和526～1 156 m之间。地面至2 km以上每500 m高度间隔统计混合层厚度，500～1 000 m出现频率最多；月变化为6～9月基本在500 m以上，且每个高度区间其概率均超过10%，10月～次年2月1 500 m以上区间概率明显减小；日变化为中午13:00～16:00达到最高值，下午和傍晚迅速下降。白天较大的感热输送提供充足的热力条件，这也体现出白天以不稳定层结为主，夜间则以稳定层结为主。大气稳定度分类结果，夏季郊区和城区不稳定（A～C类）所占比例差不多，冬季北郊稳定（E、F类）所占比较最大、城区最弱。[WTBX]AQI指数冬季最大，从南郊—城区—北郊依次增大，这与采暖期污染物多、南郊比北郊地势高有利于扩散输送有关。总体来看，乌鲁木齐大气混合层厚度空间分布与气象要素、大气稳定度、地形等密切相关，对AQI[WTBZ]指数分布有重要影响，这对近地层大气污染状况预报有着重要的指导意义。
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