利用2016-2019年四川盆地内成都、乐山、宜宾、绵阳和达州5个典型城市的逐小时PM2.5环境监测数据和降水、风速等地面气象台站资料,分析了降水对细颗粒物清除率的影响.结果表明:降水对细颗粒物有一定的清除作用,清除率与降水过程的累积雨量、雨强、持续时间和地面风速等密切相关.四川盆地内,当雨强低于1 mm/h,降水过程累积雨量低于1 mm时,对PM2.5的清除作用有限,随着雨量的增加,清除率明显提高.小雨、中雨和大雨的平均清除率分别为17％～22％、31％～37％和32％～50％.约30％～45％的小雨量级降水出现后,PM2.5浓度升高,中雨和大雨量级降水出现后,PM2.5浓度升高率明显低于小雨的.当降水过程持续时间小于1 h时,降水对PM2.5的清除效果不明显;持续时间大于6 h,清除效果显著提高.盆地大部分降水过程地面风速较小,但风速对PM2.5浓度的清除率具有明显作用.降水过程前和过程中的风速越大,平均清除率越高,且小雨过程中因风速增加产生的消除作用大于中雨和大雨过程中风速增加产生的消除作用.
利用2010-2020年的MYD04_3K气溶胶光学厚度(AOD)产品,进行波段提取、重投影、镶嵌和裁剪等预处理,从月均、季均和年均3个时间尺度分析了豫北AOD的时空分布特征.结果表明:2010-2019年豫北年均AOD为0.517～0.776,在2011年达到峰值,2010-2016年呈波动下降趋势,2016年之后呈稳定趋势.夏季AOD均值最大,秋季的最小.夏季AOD与夏季降水量负相关,夏季AOD年际变化最大.豫北年均AOD空间分布呈现出东高西低、南高北低的特征.夏季高值区主要分布在焦作市和新乡市,冬季高值区主要分布在新乡市和鹤壁市.2015-2020年春节,豫北AOD和NO2相关性较好,2020年春节AOD和NO2明显降低,AOD高值区域大面积减少,疫情期间空气质量得到较大改善,随着复工复产,AOD逐渐升高.
以2019年8月上旬广州地区一次臭氧污染过程为例,利用空气质量监测资料、气象常规观测资料、ECMWF再分析资料、风廓线雷达观测资料及清远探空站资料等,对臭氧污染天气条件垂直结构特征进行了分析.结果表明,此次污染过程发生在副热带高压控制和台风"利奇马"外围下沉气流接连影响的天气背景下,污染过程后期地面温湿条件更有利于臭氧生成,而污染过程前期风速更小、风向转换更频繁且边界层高度更低,限制了近地面臭氧及其前体物的扩散和稀释.风场垂直结构存在明显分层现象,边界层外风速较大,边界层低层为显著小风层,副高控制下海陆风环流影响明显,台风外围环流控制下出现城市尺度低压系统.重污染日低层为逆温或等温层结,逆温层以上为大范围下沉运动,有效压制近地面污染物垂直扩散;污染过程后期大气层结转中性偏稳定为主,局地垂直经向环流使污染物向沿海地区输送.相对湿度整体偏低,白天近地面存在明显干舌,在台风外围下沉气流影响下,中层为显著干区.通风量对捕捉臭氧污染暴发性增长和缓解趋势效果突出,此次污染过程的通风量阈值约为8000 m2·s-1;而回流指数对臭氧重污染有较高的识别能力,重污染日1500 m高度以下均为小值.通风量和回流指数均是反映臭氧污染的有效参数.
基于降水实况资料、高度场和风场再分析资料,对比分析了郑州"21·7"降水与贵州省"14·7"降水的成因,并利用Flood Area淹没模型对假定发生在贵阳的"21·7"强降水过程进行过程推演.结果表明:贵州省1 h、3 h、6 h、24 h极端降水量的空间分布特征基本相同,均具有 自西北向东或向南递增的分布规律.西太平洋副热带高压、台风、高空槽、低涡切变均是郑州"21·7"和贵州"14·7"降水过程的重要影响系统,但系统的位置却大不相同,并且地形抬升作用对"21·7"降水过程至关重要.若郑州"21·7"降水发生在贵阳,贵阳淹没深度＞2.4 m的区域将集中出现在云岩区和南明区的交界处、白云区中部、乌当区南部、花溪区北部,占贵阳市总面积的6.8％.对选定区域进行淹没模拟显示,随着降水量的增大,选定区域内淹没深度＞2.4 m的增幅网格数呈现先增多后减少的变化趋势,而淹没深度＞2.4 m的网格总数变化呈现前后增加缓慢、中间快速增加的变化特征.选定区域内各时次的淹没深度＞2.4 m的网格总数和增幅网格数分别与各时效累积降水量和逐小时降水量呈明显的正相关.
利用2018年1月下旬杭州及周边地区各气象观测站的逐小时地面气象要素观测资料、ERA-Interim逐6 h再分析资料,以及同时期微波辐射计、风廓线雷达和双偏振雷达资料,采用等熵位涡分析、物理量诊断等方法,分析了杭州市一次长时间连续雨雪过程的天气成因,并讨论了雨雪转换前后的气象要素特征.天气背景分析表明,200 hPa脊后辐散区和强西风急流提供了强上升运动,500 hPa倒"Ω"阻塞形势和以295 K等熵面高位涡值代表的低层冷空气提供了持续冷源.分析雨雪转换前后的气象要素发现,当700 hPa温度在-1℃以下,850-925 hPa为东北风,冷层温度低于-4℃时,杭州以降雪为主,反之将出现雨雪转换.不同的暖层和冷层厚度是造成27 日降水相态不同的原因.温度高于-1℃暖层和温度低于-3.5℃冷层的厚度,可作为雨雪相态的判断指标.微波辐射计和风廓线雷达探测资料分析结果表明,雪转雨时,温度的变化开始于700 hPa高度,并逐渐向下传导,700 hPa温度的变化时间较850-925 hPa的提前约4-6 h,待低层冷层强度明显减弱后由降雪转为降雨.双偏振雷达差分反射率(ZDR)、零阶滞后相关系数(CC)和相态识别产品(HCL)分析结果表明,25 日、27日两次雪转雨过程中25日层结温度较27日的低,冷层强度也较27日的强,是25日未出现纯雨的原因.通过分析雷达产品可大致分辨层结气温分布特征,并判断降水相态.
