简介:城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外,气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21~28日北京地区典型细颗粒物(即PM2.5)重污染过程为例,基于颗粒物水平和垂直监测数据,常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据,分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明:弱低压场或弱高压场控制下,局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚,配合边界层低层顺时针方向的风切变,易发生大气中细颗粒物的爆发性增长;而均压场控制和近地层持续偏南气流输送,配合高层持续稳定的西北风,是污染长时间持续稳步增长的主因。此外,近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。
简介:利用自动气象站逐小时观测资料、实时探空观测资料及NCEP/NCAR(NationalCentersforEnvironmentalPrediction/NationalCenterforAtmosphericResearch)的1°×1°再分析资料,对2016年8月23—24日新疆维吾尔自治区巴州库尔勒地区一次罕见的短时强降水过程主要的环流系统、水汽输送、动力及湿位涡与垂直螺旋度的变化特征进行了诊断分析。结果表明:此次短时强降水天气过程发生在东部型南亚高压显著增强和西西伯利亚至巴尔喀什湖的长波槽缓慢东移的环流背景下,低层风向风速迅速辐合为此次短时强降水过程的发生提供了水汽和动力条件。此次强降水过程的水汽来源主要包括3个部分:乌拉尔山脊前偏北风引导冷空气南下与西风气流汇合于南疆西部地区的西路水汽输送、青藏高原西南侧低涡前部西南气流引导的西南路水汽输送及西太平洋副热带高压引导的偏南水汽输送,其中9426%的水汽来源于偏西与偏南气流。短时强降水过程发生前期,暴雨区上空左右两侧形成的中尺度环流圈是此次短时强降水过程发生的主要动力机制;垂直螺旋度的发展演变与强降水密切联系,当高层负的垂直螺旋度与低层正的垂直螺旋度配置耦合时,有利于短时强降水的发生。短时强降水过程发生在θse线密集且陡立的区域内,高层高值MPV1的下传触发了位势不稳定能量的释放,促进了强降水的产生。
简介:AstochasticmodelfordailyprecipitationsimulationinChinawasdevelopedbasedontheframeworkofa′Richardson-type′weathergeneratorthatisanimportanttoolinstudyingimpactsofweather/climateonavarietyofsystemsincludingecosystemandriskassessment.ThepurposeofthisworkistodevelopaweathergeneratorforapplicationsinChina.Thefocusisonprecipitationsimulationsincedeterminationofotherweathervariablessuchastemperatureisdependentonprecipitationsimulation.AframeworkoffirstorderMarkovChainwithGammaDistributionfordailyprecipitationisadoptedinthiswork.Basedonthisframework,fourparametersofprecipitationsimulationforeachmonthat672stationsalloverChinaweredeterminedusingdailyprecipitationdatafrom1961to2000.Comparedwithpreviousworks,ourestimationfortheparameterswasmadeformorestationsandlongerobservations,whichmakestheweathergeneratormoreapplicableandreliable.Spatialdistributionsofthefourparametersareanalyzedinaregionalclimatecontext.Theseasonalvariationsoftheseparametersatfivestationsrepresentingregionaldifferencesarediscussed.Basedontheestimatedmonthlyparametersat672stations,dailyprecipitationsforanyperiodcanbesimulated.A30-yearsimulationwasmadeandcomparedwithobservationsduring1971-2000intermsofannualandmonthlystatistics.Theresultsaresatisfactory,whichdemonstratestheusefulnessoftheweathergenerator.
简介:利用政府问气候变化专门委员会第四次评估报告(IPCCAR4)的15个耦合气候模式在不同排放情景下的模拟结果,对我国夏季降水及相关大气环流场的未来时空变化特征与模式之间的不确定性作了研究。结果表明,在全球变暖背景下,我国夏季降水表现出较强的局地特征。其中,我国东部和高原地区的降水在21世纪表现出明显的增加趋势,而且这种趋势随着变暖的加剧而增强,同时模式模拟结果之间的一致性也更好,表明这一结果的可信度较高。在全球变暖背景下,我国新疆南部地区表现为持续的降水减少趋势,而我国西南地区夏季降水的变化则呈现出先减少(21世纪初)后增加的特征,不同模式对降水这些局地特征的模拟也都表现出较好的一致性。其他地区夏季降水在21世纪的变化不大,同时模式模拟的一致性也较差。多模式模拟的我国未来百年夏季降水的这些变化特征在温室气体高、中、低不同排放情景下基本一致,A2情景预估结果变化最大,AIB次之,B1相对最小。东亚夏季大气环流场的预估结果显示,在全球变暖的背景下,大部分模式的模拟结果都表明,东亚夏季风环流有所增强,从而使得由低纬度大洋和南海地区向我国大陆的水汽输送增加,造成该地区大气含水量的增多,从而为我国东部地区夏季降水的增加提供有利条件。此外,随着全球变暖的加剧,西太平洋副热带高压持续增强,其变化对我国东部地区夏季降水的影响程度和范围也明显增大。这些环流场及其不确定性的分析结果进一步加强了我国夏季降水未来变化预估结果的可信度。
简介:主要利用1961~2014年中国东部地区438个台站的逐日降水资料和NCEP/NCAR的再分析资料,从大气内部动力角度对夏季不同极端降水情况下的环境场进行分析,结果表明:对长江中下游地区而言,在极端降水频次偏多年时,850hPa风场及整层水汽输送距平场均表明东亚夏季风偏弱,有利于更多的水汽输送到长江中下游地区,500hPa鄂霍次克海阻塞高压持续日数偏多,有利于冷空气南下,200hPa东亚副热带急流偏南,且30°N以南偏西风异常有利于辐散,而在斜压波包从西北东南向传播为极端降水事件分发生集聚了能量;对华北地区极端降水频次偏多年而言,850hPa风场及整层的水汽输送距平场均表明东亚夏季风偏强,有利于更多的水汽输送到华北地区,500hPa高度距平场日本海正距平,贝加尔湖蒙古地区为负距平,华北地区东高西低,200hPa东亚副热带急流偏北,从而导致我国华北地区极端降水频次偏多,能量传播也为西北东南向。这些结果表明极端降水的变化,与大气内部的动力作用和能量的传播有密切的关系。
简介:利用1979—2016年北疆冬季49个气象站日降水资料和ERA-Interim再分析资料(0.5°×0.5°),对北疆冬季降水的时空特征、水汽输送及环流形势进行研究。结果发现,北疆冬季降水的水汽输送通道有2条:地中海-黑海-里海-咸海-巴尔喀什湖-北疆为西方路径,红海-波斯湾/里海南侧-巴尔喀什湖-北疆为西南路径,其中以西方路径为主。500hPa高纬高(低)压、西伯利亚瞬变低压(高压)和伊朗高原脊(槽)的异常活跃促使北疆一致降水偏多(少),500hPa斯堪的纳维亚半岛正(负)距平、西伯利亚-伊朗高原负(正)距平的活跃和地中海低压槽(高压脊)的异常活跃导致北疆西北部降水偏多(少),500hPa巴尔喀什湖西南侧西南-东北负(正)距平的活跃和西伯利亚正(负)距平的活跃造成北疆西部降水偏多(少),其中全区降水一致型是北疆降水的主要分布型。