典型河套气旋影响下的人工增雨天气过程分析

利用Micaps实时资料、T639数值预报资料、MM5中尺度数值预报资料,对2012年3月4-6日期间辽宁地区发生的大范围雨雪天气的天气形势、云宏观和云微观物理量场进行了再分析,探讨并总结了人工增雨作业条件。结果表明:该次春季大范围雨雪天气是高空冷涡底部分裂的高空槽结合地面河套气旋共同影响的;水汽条件及水汽输送条件是判断降水强度及人工增雨潜力的重要条件;立体分析宏观及云微观物理量场是确定人工增雨作业时间和部位的必要条件。该研究结果为今后类似的河套气旋或河套倒槽的降水天气系统提供人工增雨经验。     

人工增雨对贵港市空气质量影响的分析研究

利用广西壮族自治区贵港市2015～2019年降水等气象资料和空气质量资料,分析不同日雨量对污染物浓度和空气质量指数(AQI)的影响、自然降雨日和人工增雨日对污染物的清除率、还有污染日的天气系统可开展作业的天气形势和时机。结果表明,降雨量R≥1mm时人工增雨的污染物浓度比自然降雨日的污染物浓度要明显偏低,其中烟炉增雨的污染物浓度又小于火箭增雨的污染物浓度。人工增雨5≤R<50mm的降水对首要污染物PM_2.5、PM₁₀、O₃和AQI值清除率较理想,可明显改善空气质量。因此,在适宜开展人工增雨作业的污染天气类型中抓住冷高压脊、冷高压后部、西南暖低压的合适时机开展作业,便能达到改善空气质量的效果。     

人工增雨与环境可持续发展的思考

人工增雨是指出了由于自然气象条件出现增雨之外,利用目前的气象情况和条件,通过人工干预的方式使得出现更多增雨的方法.本文首先分析了人工增雨的必要性,讨论了目前人工增雨工作存在的问题和作业过程中需要重视的问题,最后为我国人工增雨的未来发展提出了若干建议.     

基于PSR模型的乌鲁木齐人工增雨环境效应评价

随着全球气候变暖,干旱区水资源短缺问题表现得日趋突出,实施人工增雨技术开发空中云水资源已引起人们的广泛关注。基于PSR模型,从压力、状态、响应3个层面筛选出11项指标,构建乌鲁木齐人工增雨环境效应评价的指标体系,并建立了人工增雨环境效应评价的综合指数。运用AHP法确定各指标的权重,并对评价指标无量纲化处理,使人工增雨环境效应评价的结果具有可比性。在此模型指标的基础上对乌鲁木齐一次人工增雨作业的环境效应进行了初步量化。结果表明,增雨作业后环境效应综合指数为0.542,达到良好状态,与增雨前环境效应综合指数(0.316)相比有明显好转,这在一定程度上反映了此次人工增雨作业对改善区域生态环境起到积极作用。研究结果可增进对人工增雨环境效应的认识,为今后人工增雨作业的效益评估及资源可持续利用等提供科学依据。     

义乌市人工增雨的经济价值估算

正确地评价人工增雨作业的经济价值可为管理部门今后开展人工增雨工作提供决策依据。在对2007年义乌市人工增雨经济价值的估算中,提出从水资源经济价值的角度,采用效益分摊系数法来测算人工增雨中增加的地表水资源的经济价值。通过估算结果,并由静态经济分析计算得出其经济价值费用比为562:1,净收益为8244×10⁴元。因此,在伏旱季节对义乌市进行人工增雨的效果良好。     

辽宁云水资源分布特征及开发潜力分析

我国淡水资源短缺,人口增长、经济发展与水资源短缺的矛盾日益加剧,已严重影响着我国部分地区经济和社会持续健康发展。人工增雨、开发空中云水资源是缓解水资源短缺的一个重要途径。文章利用辽宁省气象台站网的常规探空、云和降水的观测资料,计算、分析了辽宁云水资源的分布状况及开发潜力,结果显示全省云水资源总量年均为4.83×10¹¹m³,具有较多的作业机会和较大的人工增雨潜力,开发云水资源大有可为。     

宜昌降雨中元素和有机物含量分布及其影响

在宜昌国控酸雨监测点位采用智能降水监测仪收集2016年5月-2017年4月的自然降雨和人工增雨,采用吹扫捕集/气相色谱质谱法检测挥发性有机物含量,石墨板消解/电感耦合等离子体质谱法检测元素含量;使用SPSS等软件制图分析元素和挥发性有机物含量的变化趋势、自然降雨与人工增雨中待测物含量的不同及城区与郊区降雨中待测物含量的差异,探讨元素和挥发性有机物对地表水的污染状况。结果表明:宜昌降雨中待测物含量最大的时段是秋冬季,不同待测物在城区和郊区降雨中的分布不一致,人工增雨中待测物含量与自然降雨差异较小,所有降雨中待测物均未对地表水造成污染。     

人工湿地在沈阳市农村生活污水处理中的适用性分析

在总结沈阳市农村污水水质、排放特点的基础上,对人工湿地技术的组合形式、处理效果、冬季运行及经济指标等方面进行分析,并通过典型示范工程实例证明人工湿地应用于沈阳地区的农村污水处理是非常适用的。     

人工增雨（雪）的环境效应及评价方法

随着全球气候变暖,水资源短缺问题表现得日趋突出,实施人工增雨（雪）技术开发空中云水资源已引起人们的广泛关注,对人工增雨（雪）的环境效应及评价方法进行深入研究具有重要的理论意义与实践价值。从大气、土壤、水体等方面,对人工增雨（雪）所引起的环境效应进行阐述,并归纳总结了人工增雨（雪）的评价方法。包括物理学方法、天气学方法、统计分析方法和数值模拟方法等。旨在科学合理地开发空中云水资源,降低人工增雨（雪）的作业成本。     

沈阳地区一次颗粒物重污染天气过程的气象成因分析

为探究沈阳地区重污染天气成因,文章利用地面、高空气象观测资料、风廓线雷达资料、NECP再分析资料以及大气污染物监测资料,对2019年3月1~6日沈阳地区出现的一次持续性重污染天气过程,探讨了大气污染物质量浓度、地面气象要素变化特征、大气环流配置与外来输送等特征。结果表明,均压场、地面风场弱及辐合、高温高湿是本次重污染天气出现的原因;逆温层结建立、大气垂直运动差,造成污染加剧;来自京津冀东部地区和辽宁中南部地区的PM2.5外来输送对本次污染也有影响。     

上海秋冬季PM2.5污染天气形势的客观分型研究

通过分析2013—2015年上海地面PM_(2.5)质量浓度观测资料,发现11、12、1月3个月对PM_(2.5)年总浓度的贡献达到36.4%,对总污染日数的贡献达到50.4%,对PM_(2.5)环境质量的影响最显著.采用T-mode斜交旋转分解方法(PCT),对2012—2015每年11月、12月和次年1月的海平面气压场和10 m风场进行大样本客观分型研究,揭示了4种秋冬季上海PM_(2.5)易污染的天气环流类型,分别为冷锋(Cw)、高压后部弱气压场(WGh)、高压前部弱气压场(WGl和WGf).对上海而言,冷锋、高后弱气压、高前弱气压分别表现为有利于上游污染输送、本地静稳累积、以及本地积累和上游输送相叠加的天气学特征.对比2个典型污染月(2013年1月和12月)和清洁月(2014年11月和2015年11月)的逐日分型结果发现,Cw环流控制下污染输送对秋冬季上海PM_(2.5)环境质量影响显著,高前弱气压的维持是导致上海3次连续重度污染的重要原因.     

2018年沈阳市一次空气重污染过程分析

采用数值模拟与观测资料相结合的方式,对沈阳市2018年1—3月发生的1次重污染过程的气象条件、天气形势和潜在来源进行初步分析。结果表明:重污染过程与当地的气象条件密切相关,沈阳市重污染期间的PM_2.5和PM₁₀浓度与风速和气温呈负相关,与气压和相对湿度呈正相关。中度、重度及以上污染主要集中于相对湿度为50%~70%条件下;重污染主要在高压、高湿、低风速、近地层逆温的天气形势下,污染物不易扩散。高空若有暖平流、受槽前脊后暖平流的影响也会导致区域空气质量下降。潜在来源分析表明,沈阳市的气团共有4条运输路线,其中来自内蒙古的轨迹携带了大量的PM₁₀;属于簇团2（34.72%）的内蒙古自治区中东部,属于簇团3（21.94%）的河北省以及属于簇团4（13.06%）的吉林省西部地区对沈阳市的污染贡献比较高。     

沈阳市冬季一次严重污染天气过程成因分析

为探讨沈阳市冬季重污染天气的初步成因。以2013年1月11日~16日沈阳市发生的一次严重污染天气为例,利用中国气象局的MICAPS系统和美国的HYSPLT模式,从污染形成的天气背景、污染物扩散受地形的影响情况以及外来污染物输送的气流轨迹等几方面综合分析,从而探讨此次严重污染过程的成因:长白山小高压和西部倒槽双重系统的控制下,地面吹东北风,风速较小,湿度大,不利于污染物的水平扩散;有较强接地逆温存在时,不利于污染物的垂直扩散,导致近地面污染物累积;受来自于北部和东北部低层气流的影响,将内蒙古、辽宁东北部的污染物携带到沈阳地区汇聚。     

近35年广东省区域灰霾天气过程的变化特征及突变分析

利用广东省86个地面观测站1980～2014年逐日能见度、相对湿度资料,在对“区域灰霾过程”与“单站灰霾过程”进行定义的基础上,分区域诊断典型灰霾天气过程（即连续三站3d及以上出现灰霾日的天气过程）,并对其长期变化趋势及特征进行分析.结果表明：广东省的灰霾过程主要出现在珠江三角洲、粤北及粤东个别地区,并以珠江口以西的珠江三角西侧最为严重.“区域灰霾过程”以日平均能见度在5～10km之间的过程为主,没有出现过日平均能见度低于2km的重度灰霾过程.各“区域灰霾过程”的特征有所差异：首先是各“区域灰霾过程”出现峰值的时间略有差异.尽管灰霾过程均主要出现在10月～翌年4月,但粤北和粤东、西两翼最多出现在冬季（12月～翌年1月）、春季次之,而珠江三角洲地区则最多出现在春季（3～4月）、冬季次之.其次是各“区域灰霾过程”变化趋势的差异.珠江三角洲地区和粤北地区灰霾过程变化趋势比较相似,在2008年以前总体呈增多趋势,珠江三角洲地区增势最为显著的时段是2000～2008年,而粤北地区则是1991～2011年;粤西地区灰霾过程在2000年以前变化都比较平稳,2004年开始快速增多;粤东地区的灰霾过程近35年来虽有小的波动,但总体变化不大,呈稳中略减的趋势.利用M-K法和滑动t检验的突变分析表明,珠江三角洲地区灰霾过程的增多是一种不连续的突变现象,发生突变的时间点是1986年;粤北地区灰霾过程则在1992～1994年出现了突发性增多的现象;粤西地区灰霾过程也在2001年发生了突变.     

四川盆地冬季两次典型大气污染过程对比分析

为探究四川盆地冬季污染天气过程气溶胶分布和垂直气象场特征,利用MODIS MCD19A2大气气溶胶光学厚度数据、实况格点融合分析数据、环境空气质量监测数据以及探空气象观测数据,对四川盆地2017年12月19日—2018年1月3日以及2018年1月11—24日两次污染天气过程的气溶胶光学厚度(AOD)空间分布以及气象条件进行分析.结果表明:①四川盆地冬季两次污染天气过程中,成都市一直为AOD高值区.②霾天气过程(2018年1月11—23日)中,四川盆地AOD高值区分布区域更广,高低空环流形势稳定,混合层高度偏低,近地层逆温和高湿环境均有利于霾天气的形成与持续.③沙尘天气过程(2017年12月29日—2018年1月1日)中,四川盆地AOD值呈“南高北低”的空间分布特征;冷空气携带沙尘气溶胶自北向南影响四川盆地,对混合层高度有小幅抬升作用,空气质量得到轻微改善;但混合层高度始终偏低,干冷空气使近地层相对湿度下降,本地气溶胶粒子数减少,但沙尘气溶胶粒子数增加,伴随近地层逆温稳定维持,有利于沙尘天气的形成与持续.研究显示,冬季四川盆地混合层高度偏低、近地层逆温稳定维持,均不利于气溶胶粒子垂直扩散,导致四川盆地易出现污染天气.      

2014—2018年冬季长三角强霾事件及天气形势影响分析

利用2014-2018年环保部空气污染监测资料以及同期NCEP/NCAR再分析资料,统计分析了冬季长三角地区强霾污染过程中大尺度环流背景场及气象要素对强霾污染的影响.结果表明：2014-2018年冬季长三角地区共发生5次强霾污染过程,每年冬季的12月和1月是强霾污染事件发生的高频时期.当大气中相对湿度维持在较高的水平并且维持较小的风速时,更有利于污染物的累积从而导致强霾污染事件的发生.雾霾天气的发生发展与大气环流有着密切联系,在强霾污染过程发生初期,污染物大多伴随冷空气由北向南输送至长三角地区,对流层中层500 hPa的大尺度环流形势多以纬向环流为主.严重污染发生时,长三角地区受平直西风气流影响,对流层低层850 hPa等压线较为稀疏,长三角地区受均压场或高压控制频繁,稳定的大气层结使污染物更易在近地层累积,随后大风伴随冷锋过境将污染物快速清洁导致PM_2.5浓度迅速降低.     

中亚咸海干涸湖床粉尘潜在扩散的时空变异分析

基于1969~2018年再分析气象资料,运用拉格朗日混合单粒子轨道（HYSPLIT）模型,计算了以咸海为中心未来7d的逐日气团轨迹,采用核密度分析法,绘制了5个层次（0~0.5,0.5~1,1~1.5,1.5~2,2~5km·agl）的气团轨迹密度图,分析了咸海干涸湖床粉尘扩散的时空变异.结果显示,粉尘潜在扩散具有季节分异.春、冬季粉尘扩散范围与密度最大,沿东北方向扩散比例分别占61%、35%,最远可达亚洲东部地区,其次是秋季;夏季粉尘扩散以0.5km为界限表现明显的高度差异.随着高度的增加,粉尘潜在扩散的密度逐渐降低.受地形与天气系统的影响,春、夏粉尘扩散呈现向东北,西南方向扩散趋势,秋、冬呈现沿东北方向扩散趋势.有利的天气条件下,咸海干涸湖床粉尘可远距离输送：在近源区沉降,影响乌兹别克斯坦及周边国家,在山区沉降,则可能加速天山雪冰融化.     

河南省冬季3次重污染过程的数值模拟及输送特征分析

利用WRF-Chem模式模拟2015年11月27日—12月1日、12月5—14日、12月19—25日河南3次重污染过程,结合空气污染资料和ERA-Interim再分析资料,对比分析了这3次重污染过程的开始、持续和结束及污染物的输送特征.结果表明,静稳天气有利于污染的发展持续,3次重污染过程的结束均是由西路冷空气入侵造成的.第1次重污染过程平均风场上的风速均为小风或静风,从湖北到河南南部风向为偏南风;而第2和第3次重污染过程平均风场分别以偏东和偏北风为主.第2和第3次重污染过程中均存在明显的由北向南的污染物输送过程.3次重污染过程中,河南省本地排放对本省PM_(2.5)浓度的平均贡献率最大,而河南省周边区域对河南PM_(2.5)浓度的平均贡献率在这3次过程中不一样,第1次重污染过程,河南南部主要受偏南风影响,湖北对河南PM_(2.5)浓度的平均贡献率最大,为20.7%;第2和第3次重污染过程主要受偏东风影响,安徽和江苏对河南PM_(2.5)浓度的平均贡献率最大,分别为17.7%和18.5%.3次重污染过程中,安阳的主要污染输送源均不相同,分别来自河北、江苏和安徽、本省.     

珠江三角洲典型灰霾过程的边界层特征

2014年1月初珠江三角洲(以下简称珠三角)地区出现严重的灰霾天气.利用广东省城市空气质量资料、中国气象局番禺大气成分站逐时PM10、PM2.5、PM1以及能见度数据、广东省946个自动站风向风速数据、广州基本站风向风速数据、2013~2014年东莞佛山大气边界层观测试验资料等,研究了珠三角2014年1月1~8日典型灰霾过程的边界层特征.结果表明:大陆冷高压变性出海是这次灰霾过程发生的主要天气系统.其使得珠三角地区受静稳天气控制,造成微风或静风状况以及低的边界层和逆温结构;6日珠三角主要城市空气质量呈现不同的变化,其原因主要是区域内风向的变化,5日上午珠三角为弱的偏北风,整个珠三角都为灰霾天气,而5日下午风向由偏北风转为偏南风,珠三角东南部地区空气质量改善,北部(内陆)地区的空气质量恶化;后向轨迹分析发现所有气流呈明显下沉作用,且5日20:00的后向轨迹簇来自陆面,6日20:00的后向轨迹簇来自海面,两者对珠三角的空气质量具有不同的影响.