2004年辽宁地区一次沙尘天气过程的动力机制分析

利用NCEP再分析资料、气溶胶指数资料和污染物监测资料,从气候背景和环流形势入手,着重探讨了2004年4月14-16日辽宁地区的一次典型沙尘天气过程的形成动力机制.研究结果表明:2004年春季我国北方的气候背景为春季沙尘天气的发生提供了丰富的沙尘源;此次过程中,高空大槽引导极地强冷空气南下,配合低层强大的蒙古气旋构成了东北地区沙尘过程的典型天气环流形势.在起沙的动力机制方面,高低空急流的耦合加速了低层的辐合上升运动,加速了低层的辐合上升运动,高低空急流的有利配置所触发的强烈上升运动构成此次沙尘过程的主要动力机制.螺旋度上负下正的垂直分布是此次沙尘过程发生发展的重要动力机制,这是由于这种垂直结构对于沙尘过程这种中尺度天气系统而言,构成了低空辐合、高空辐散的深厚上升区,这种螺旋度的垂直分布十分有利于沙尘的发展.     

2016年冬季寿县一次边界层低空急流对污染物扩散的影响

利用安徽寿县地区2016年12月16~17日的观测资料与模拟资料,分析了一次夜间边界层低空急流对PM_2.5扩散的影响.此过程中,急流分布范围广,强度大,最大风速可达10~12m/s,而且风向随高度有明显转向,高低层风向差可达90°.急流发展过程中,急流轴基本位于200m以下,急流的最小风速高度出现在400~800m之间.通过分析可知,对于不同高度,急流对污染物扩散的影响存在明显差异.地面至急流轴范围内,PM_2.5总体减少.急流的出现使湍流混合明显增强,在湍流作用下污染物向上混合,使该层PM_2.5显著减少,净质量通量的峰值可达-103×10^-3μg/(m²·s).急流的水平输送可带来上风方较为清洁气团,同样减少了该层的PM_2.5浓度.但与湍流作用相比其影响较小,净质量通量仅为-2.9×10^-3μg/(m²·s).急流存在时,还会加强向下的垂直风速,在垂直输送作用下,上层污染物向下输送,增加了该层PM_2.5浓度,净质量通量约为11×10^-3μg/(m²·s).急流轴至风向转变高度之间,PM_2.5总体增加.这是由于湍流作用将低层高浓度污染物输送至该层,使PM_2.5浓度增加,净质量通量约为23.9×10^-3μg/(m²·s);水平输送作用使该层PM_2.5浓度略有增加,净质量通量约为2.3×10^-3μg/(m²·s);而垂直输送作用带来了高处较为清洁的气团,减少了PM_2.5浓度,净质量通量约为-6.6×10^-3μg/(m²·s).风向转变高度至LLJ最小风速高度之间,PM_2.5总体增加.湍流作用仍占主导,净质量通量约为17.8×10^-3μg/(m²·s);垂直输送作用稍有贡献,净质量通量约为1.4×10^-3μg/(m²·s);而水平输送起减少作用,净质量通量约为-3.7×10^-3μg/(m²·s).     

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。     

边界层低空急流导致北京PM2.5迅速下降及其形成机制的个例分析

2015年3月17日18:00~23:00北京地区的PM_(2.5)质量浓度快速下降,在此期间并未出现与冷空气活动相伴的强偏北风.本研究分析了导致空气质量迅速改善的原因,结果表明边界层急流起着关键的作用.随着边界层内偏南风速增大,大气的通风量增大,污染物浓度降低.急流发展也加大了边界层内水平风的垂直切变,从而导致湍流增强和混合层增厚.此外,3月17日20:00在混合层顶附近出现气旋性地转涡度,Ekman抽吸的方向为垂直向上,于是底层的污染物就被带到高空并随强劲的西南风输送到下游.边界层急流的发展与惯性振荡和大气的斜压性有关.     

直升机飞行大气环境的数值建模与可视化

低空大气环境是直升机飞行仿真的重要组成部分.基于综合自然环境(SNE,Synthetic Nature Environment)建模与仿真原理,开发了低空大气环境计算模型,探讨了分布式交互仿真中大气环境的建模方法,并基于VIS5D(Visualization of Large 5-D Gridded Data)实现了低空大气环境的可视化.     

南黄海6.1级地震前热红外异常

从1996-11-09南黄海6.1级地震(震中位置31°50′N,123°06′E)的地震地质构造环境、临震卫星热红外异常与近地表大气增温异常等3方面进行研究。认为该震震前有较明显的热红外异常显示,并初步探讨了该区地震的临震近地表大气增温与卫星热红外异常的基本特征。     

利用无人机低空遥感技术的管道爆炸污染监测研究

为了有效监测突发性环境污染，提出了利用无人机低空遥感技术的管道爆炸污染监测研究。以突发性管道爆炸污染事件为例，采用无人机低空遥感技术，识别突发性环境污染程度与区域范围，获取污染测量结果。根据污染物类别与气象条件因素，得到污染物质量浓度，验证污染监测的可靠性。实验结果表明，所提方法的污染监测失效率和可靠度分别为3.7%和93%,污染监测精确度为93%,污染监测时间为30.9s。验证了所提方法能够有效提高突发性环境污染监测精度和效率，确保突发性环境污染监测可靠性，为有效监测突发性环境污染提供了一定的参考。