简介:2013年1月华北平原出现了罕见的重污染天气过程,并引发连续多天大范围重霾现象。利用中华人民共和国环境保护部公布的空气污染指数日值数据和气象常规观测数据,结合区域空气质量模式系统RAMS-CMAQ的模拟结果,对1月10~15日污染过程的气象要素和关键气溶胶物种时空分布特征进行了详细分析,并对灰霾成因进行了探讨。结果表明,受本次污染过程影响的区域主要分布在北京-天津-唐山、河北省中南部和山东省大部。这些地区细颗粒物(即PM2.5)日均质量浓度超过120μgm-3,且基本被灰霾覆盖,日均能见度在5~8km之间。其中在北京、天津、石家庄和济南市及周边地区细颗粒物日均质量浓度可达250~300μgm-3,部分市区可超过300μgm-3,而日均能见度则可下降至3km以下,形成重度灰霾。此外,对气象场的分析显示,本次污染过程期间华北平原大部分地区水平风速较多年平均值偏小约20%,且有明显逆温层覆盖,北京-天津-唐山、河北省南部和山东省北部的相对湿度则较多年平均值偏高达10%~40%。这样的气象条件不仅造成污染物易于堆积,而且有利于吸湿性粒子消光效应的快速增长,使能见度明显下降,是引发灰霾的重要因素之一。在北京地区引发灰霾的主要气溶胶物种为硫酸盐、硝酸盐和铵盐,这3种无机盐对近地面的消光贡献比率达到50%以上。其中硝酸盐的消光贡献比率最高,可达总体效应的1/4,表明在这次污染过程中除相关工业源排放外,交通源排放也是北京地区主要的污染源之一。
简介:TheElNino-SouthernOscillation(ENSO)ismodulatedbymanyfactors;mostpreviousstudieshaveemphasizedtherolesofwindstressandheatfluxinthetropicalPacific.Freshwaterflux(FWF)isanotherenvironmentalforcingtotheocean;itseffectandtherelatedoceansalinityvariabilityintheENSOregionhavebeenofincreasedinterestrecently.Currently,accuratequantificationsoftheFWFrolesintheclimateremainchallenging;therelatedobservationsandcoupledocean-atmospheremodelinginvolvelargeelementsofuncertainty.Inthisstudy,weutilizedsatellite-baseddatatorepresentFWF-inducedfeedbackinthetropicalPacificclimatesystem;wethenincorporatedthesedataintoahybridcoupledocean-atmospheremodel(HCM)toquantifyitseffectsonENSO.AnewmechanismwasrevealedbywhichinterannualFWFforcingmodulatesENSOinasignificantway.Asadirectforcing,FWFexertsasignificantinfluenceontheoceanthroughseasurfacesalinity(SSS)andbuoyancyflux(QB)inthewestern-centraltropicalPacific.TheSSSperturbationsdirectlyinducedbyENSO-relatedinterannualFWFvariabilityaffectthestabilityandmixingintheupperocean.Atthesametime,theENSO-inducedFWFhasacompensatingeffectonheatflux,actingtoreduceinterannualQBvariabilityduringENSOcycles.TheseFWF-inducedprocessesintheoceantendtomodulatetheverticalmixingandentrainmentintheupperocean,enhancingcoolingduringLaNinaandenhancingwarmingduringElNino,respectively.TheinterannualFWFforcing-inducedpositivefeedbackactstoenhanceENSOamplitudeandlengthenitstimescalesinthetropicalPacificcoupledclimatesystem.
简介:目前气候变暖导致的冰川退缩,引起了全世界的广泛关注。以新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川为例,根据1958年以来的观测资料,研究了冰川消融对气候变化的响应。结果表明,近50a来冰川在表面粒雪特征、成冰带、冰川温度、面积、厚度及末端位置等方面发生了显著变化,而这些变化均与气温的升高有着密切的联系;20世纪80年代以来的快速升温,使冰川的退缩出现了加速趋势,冰川融水径流量也呈加速增大趋势。
简介:2008年1月中下旬位于西北地区东部的陇东黄土高原出现近60a罕见阴雪低温天气,利用NCEP/NCAR大气环流资料分析了环流背景和物理量特征。结果表明:西伯利亚脊强盛,青藏高原西部低槽和中国东部弱脊维持,东亚大槽偏北,青藏高原南支气流强,控制中亚、中国北方大部和西北地区的冷气团强盛活跃,500hPa和700hPa西北地区东部为负距平,700hPa降温强。700hPa相对湿度西北地区东部处于正距平中心,500hPa相对湿度也在70%以上。700hPa风场在98°~110°E、35°~40°N存在明显的切变,水汽通量和散度分析表明,降雪期间低层存在水汽输送和辐合。主要降雪时段700~500hPa散度场表现为辐合,200hPa表现为辐散;700~200hPa涡度场表现为正涡度区,在降雪过程中有弱的动力抬升作用,降雪强度大。
简介:利用Radarsat-2SAR数据和定西地区野外土钻法及WET仪器观测的土壤水分数据,分析了同极化后向散射系数与不同土层深度土壤水分之间的关系,采用交叉极化(VV/VH)组合模型反演土壤水分并进行对比验证。结果表明:水平、垂直同极化后向散射系数均与10~20cm土壤含水量相关性最好,相关系数R均为0.74;受地表粗糙度和土壤质地等影响,同极化后向散射系数与0~10cm土壤水分相关性均较低。交叉极化组合模型的反演值与10~20cm实测土壤水分相关性较高,R值达0.75,而与0~10cm和20~30cm实测值的相关性较低(R值分别为0.47和0.52),但均通过α=0.05的显著性检验;WET仪器实测0~6cm土壤水分经校正后与反演值的相关系数为0.46(通过α=0.01的显著性检验),校正后的结果有效提高了WET仪器测量精度。交叉极化组合模型可用于裸露地表土壤水分的反演,更适用于提取10~20cm土壤含水量信息。
简介:利用CMIP5耦合模式RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景预估结果,以1890一1900年为基准气候,确定了2℃全球变暖时间、对应时期青藏高原平均气候和极端气候事件变化幅度,多模式集合平均结果表明:RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下2℃全球变暖分别发生在2063年、2040年和2036年;对应着2℃全球变暖,三种情景下青藏高原平均气温分别升高2.99℃、3.22℃和3.28℃,均超过全球2℃的升温水平;年降水量亦增加,分别增加8.35%、7.16%和7.63%。受气温升高和降水量增多影响,RCP4.5情景下霜冻日数、冰封日数减少,暖夜日数、暖昼日数增多;RCP4.5情景下中雨日数、强降水量、降水强度均增加,持续干期天数减少。从各地平均气候和极端气候事件变化结果来看,柴达木盆地是青藏高原气候变化的敏感区。
简介:通过对2008年2月初发生的义乌雨凇天气过程进行分析,认为雨凇加降雪的反复交替冻结,易造成难以估计的重大损失;义乌雨凇在隆冬季节的1月下旬前后居多,且有较大降水过程并伴有较强偏北风的环境中;该次雨凇过程是在较强的拉尼娜事件、异常稳定的欧亚中高纬度阻塞高压与偏强的副热带高压、南支槽的异常活跃与700hPa逆温层的长时间异常偏强、充沛而深厚的水汽层等天气背景下发生的。在探空T—lnp图上有趋强的逆温层且最强出现在800hPa层次附近,气温可达到2~3℃是冰粒或雪花融化成雨滴,在该暖层以下的低层有较厚冷空气温度达到-4℃左右,是保持过冷雨滴而形成雨凇的物理机制。雨凇过程结束时,探空迹线表现为逆温层升高并趋向消失,同时500hPa以上的高层开始变干且变干层次逐渐降低。
简介:利用北京325m气象塔47m高度上2006年全年连续观测获得的湍流资料,分析了北京城市近地层动量通量、感热通量、潜热通量和CO2通量的典型日变化、月平均日变化和季节变化特征。分析结果显示:动量通量具有明显的单波峰日变化特征,在15时(北京时间)左右达到最大,季节变化中春季最大,冬季次之,夏、秋季最小;感热通量和潜热通量全年变化范围分别为-92~389W·m^-2和-75~376W·m^-2,其日变化也表现为单波峰特征。感热通量的日变化受城市下垫面和人为热源影响,入夜后虽然降为负值,但只略小于0。阴雨天感热通量和潜热通量均很小,降雨前后有明显区别。感热和潜热最大值分别在春季3月和夏季6月,最小值都在冬季1月;城市下垫面CO2通量总表现为正值,即净排放,最大值为3.88mg·m^-2·s^-1,不稳定情况下最小值小于-2mg·m^-2·s^-1。受到人类活动的影响,CO2通量的日变化特征在工作日与周末有明显区别;由于冬季采暖,CO2通量明显大于夏季;在夜间,CO2通量受进城车辆的影响也出现高值。