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利用1958~2001年共44年的ECMWF资料及参数化方法，计算了对流层顶上、下3 km气层间的臭氧含量及其吸收太阳辐射加热率的时空分布.结果表明: (1) 臭氧分布的空间梯度从赤道指向两极，而加热率则是分别由高纬和低纬指向副热带，这样的经向梯度可能是驱动对流层顶结构变化的一种重要因素；两者空间分布的季节变化显著，但其对应关系并不完全一致，1月和4月的空间结构与7月和10月的相反，随季节调整具有突变现象；东亚及青藏高原是季节变化相对稳定的区域.(2) 在热带对流层顶控制区加热率与臭氧含量呈正相关，而极地对流层顶控制区各季节有所不同，还与太阳赤纬变化相关联；各纬度间加热率季节变化的位相和变率都存在差异，但南半球相对较为一致，最大距平为±2×10-4 K·d-1，北半球则较复杂，最大正距平为4×1010-4 K·d-1；两半球的季节周期位相趋于相反.(3) 除赤道外，臭氧距平的季节变化位相超前于加热率距平2~3月，并且发生在季节变化的调整期；最大距平出现在南极的8月大于0.4 DU，3~4月则小于-0.2 DU，而北极为±0.2 DU.(4) 臭氧含量和加热率的年际与年代际演变关系对应一致，并具有多尺度的结构特征；但两半球及赤道的时空演变差异明显，30° S~30° N间副热带控制区的加热率变幅剧烈，最大距平为±2.5×10-4 K·d-1，高纬和两极的变幅在不同演变期各不相同；臭氧的变幅结构与之相反，北极的最大距平分别大于0.25 DU和小于-0.35 DU.(5) 20世纪70年代以前及70年代中期，两半球的正负距平具有相反的演变结构，而90年代是负距平演变最剧烈的时期. 相似文献
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2013年1月我国中东部强霾污染的数值模拟和防控对策 总被引：18，自引：0，他引：18
利用自主研制的嵌套网格空气质量数值预报模式（NAQPMS）模拟研究2013年1月我国中东部的持续强灰霾天气，初步评估灰霾天气下大气细颗粒物（PM2.5）时空分布特征、传输规律和防控力度．结果表明：这一模式能够合理反映灰霾天气下中东部PM2．5，的时空分布特征和演变规律．发现静稳天气京津冀地区仍旧存在显著的区域输送，并直接造成京津冀地区PM2．5浓度的累积，来自区域外的跨城市群输送对京津冀PM2．5浓度贡献为20％-35％，区域内输送的贡献为26％-35％，两者之和与局地污染源贡献相当．针对这次强霾的控制试验表明，当京津冀周边区域省份污染源不控制，河北、天津和北京的污染物排放需要消减90％，90％和60％以上才能实现京津冀区域PM2．5达标（二级标准），表明京津冀灰霾污染防控不仅需要重视区域内的联防联控，同时也需要其他城市群的协同控制．气象一大气污染双向反馈机制对强霾的形成也有非常重要影响，可使京津冀部分地区细颗粒物月均浓度增加30％，忽视这种耦合作用会导致模式对重污染期间污染物浓度的低估． 相似文献
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应用2002～2006年高空流场和地面观测资料，计算近地面至500 hPa水平螺旋度的大小.结果表明：水平螺旋度负值中心值越大，500 hPa到近地面风速越大，西风增强，风速垂直切变越大，辐合上升运动越强，形成沙尘暴的强度就越强.水平螺旋度负值中心常常在河西走廊附近最强，导致其下游东南方发生沙尘暴.水平螺旋度负值中心与其下游沙尘暴发生强度有一致的对应关系：当水平螺旋度负值中心≤-200 m2/s2时，未来24小时内该区下游将有沙尘天气出现，当≤-600 m2/s2时，6小时内该区下游将有能见度小于500 m的强沙尘暴天气出现，当≤-1000 m2/s2时，6小时内该区下游将有能见度小于50 m的特强沙尘暴天气出现. 相似文献
4.
城市的植被覆盖对城市区域的气象环境有重要影响. 为了探讨利用区域边界层气象模式来研究这种影响的可行性,本文以北京为例,采用北京地区目前的城市规划资料以及拟议中的绿化方案,初步模拟分析了不同绿化带布局对北京市冬夏气象环境的影响,并进行了讨论. 同时对地气相互作用过程中的各种地面通量进行一些定量分析,以研究其对气象环境的影响. 通过本文工作发现,所用区域边界模式能够较细致地模拟出城市规划中绿化布局对区域气象环境的影响. 结果表明：绿化林和绿化草地的增加会导致地面风速减小,一般减小05m/s;在冬天算例中,北部绿化林和绿化草地会造成白天轻微增温,夜间微弱降温,幅度约为05～1℃, 东南面绿化带对市区内气象环境影响不大;在夏天算例中,北部绿化林使气温降低,最大幅度约为2℃,东南面绿化林降低北京市区南部的气温,有利于缓解北京夏季的高温灾害. 相似文献
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针对2011年12月初北京及华北持续近一周的严重大雾天气这一热点事件,从城市群大雾过程气溶胶区域影响的视角,基于"973"项目"北京及周边地区大气-水-土环境污染机理与调控原理"的研究工作,就北京及周边地区大雾天气与大气气溶胶区域影响的关系等方面进行了讨论.研究表明,北京城市大雾前低空SO2和NO2浓度存在"积聚"与"突增"现象.北京及周边地区冬季雾日数和气溶胶光学厚度则呈正相关,并具有"同位相"的年际变化趋势.研究同时发现北京及其南部周边的冬季气溶胶高值区呈南北向带状分布,其与北京周边居民户数高值区有所吻合,反映了冬季北京城市气溶胶颗粒物的远距离影响源区及大尺度输送效应.统计分析指出,冬季北京气溶胶颗粒物PM10、PM2.5主要影响成分是SO2和NOX,且有关研究也表明,电厂、采暖和工业面源是SO2的三大本地排放源,而机动车、电厂、工业为NOX的三大本地排放源,上述大气PM10、PM2.5主成分污染源亦与雾水样本化学分析结果相吻合,即冬季由于燃煤在生活能源中的比例较大,北京雾水中硫元素和碳元素的含量都较高.因此,北京冬季大雾不仅与北京城区气溶胶及其污染排放影响存在相关关系,而且与北京周边天津、河北、山东等地气溶胶及大气污染物的远距离输送和气溶胶区域影响效应有着重要的联系.因此,北京雾霾天气及相关大气污染的治理工作首先要着眼于局地污染物的减排,但同时如何做好区域大气污染的协同治理也是不容忽视的问题. 相似文献
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本文在城市边界层预报模式中耦合了一个单层冠层模式，此模式能够体现城市冠层结构和人为热源对城市热岛的共同作用.通过传统平板模式和城市冠层模式的模拟结果与自动气象站观测资料对比发现，耦合了城市冠层模式的模拟结果与观测资料更为吻合，尤其能够较好地模拟出城市地区夜间地面的气温变化情况.对北京城市区域的模拟结果进行分析，白家庄地区冠层建筑物使得城市地区气温白天下降，夜晚上升，不考虑人为热源作用时，城市冠层使得白家庄站地面气温白天最低下降2.5℃，夜间气温最大升高为4.7℃.针对模拟区域较小的理想算例模拟结果分析表明，城市冠层模式能够很好地模拟城市地区地表能量平衡关系，体现城市冠层对长短波辐射的封截以及热量存储能力，全天平均净辐射通量由传统模式的43.38 W/m2变为84.19 W/m2，热存储通量白天最大值为278.04 W/m2，夜晚最大释放热存储通量为160.35 W/m2.冠层建筑物和人为热源对夜间城市热岛强度的贡献分别为70.65％和29.35％.城市冠层建筑物对夜间城市热岛的形成起决定性作用. 相似文献
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基于2004~2006年12个航次的水文资料，用逆方法计算得到了奄美大岛以东AE断面琉球海流的流速和体积流量.再次证实琉球海流具有较稳定的次表层流核结构，流核位于110～600 m深度，并沿AE线分布于27.2°～28.2°N，流核的最大流速为15.1～80.0 cm·s-1. 12个航次的平均流速断面显示了一个完整的次表层流核，其流核的最大流速为21.3 cm·s-1, 流核的垂直和水平尺度分别为800 m 和 30 km. 观测结果表明，2004~2006年之间，琉球海流冬季、春季、夏季、秋季和年平均的流量分别为10.9,10.1,5.9,23.9和12.7×106 m3·s-1，秋季最强，夏季最弱.日本以南黑潮净流量为52.7×106 m3·s-1, 其中源于吐噶喇海峡黑潮和琉球海流的流量平均比为0.40. 相似文献
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对杭州城区四个不同功能区块土壤进行了系统的环境磁学测定，结果表明城市土壤的磁化率平均值为128×10-8m3·kg-1，频率磁化率平均值3.6%(样品数=182)，城市土壤呈现明显的磁性增强. 城市土壤的磁化率与频率磁化率呈极显著指数负相关，表明城市土壤磁性增强明显区别于自然成土过程引起的以超顺磁性(SP)颗粒为主的表土磁性增强机理. 统计分析表明,城市土壤磁化率与软剩磁和饱和等温剩磁(SIRM)呈显著直线正相关，说明亚铁磁性矿物是城市土壤剩余磁性的主要载体. 综合等温剩磁获得曲线、热磁曲线、磁滞回线等岩石磁学测定和SEM/EDX分析，城市土壤的磁性矿物以磁铁矿和赤铁矿为主，磁性矿物以假单畴-多畴（PSD-MD）颗粒存在，粒度明显大于成土过程形成的磁性颗粒，这些磁性颗粒主要来自燃料燃烧、汽车尾气等环境污染物. 因此，城市土壤磁测可作为城市土壤污染监测、污染空间分布和污染物来源判断的新手段. 相似文献
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为了解青藏高原东北缘岩石圈变形特征，进一步研究该地区地壳运动的壳-幔耦合机理，本文通过处理分析该地区1999～2007年多期GPS观测数据、1972~2000年水准测量数据和1992年及2007年相对重力测量资料，获得了该区域地壳水平运动速度场、较长时间段的垂直形变场和相对重力变化场.分析发现青藏高原东北缘东西部的变化特征存在明显差异：西部以北东向地壳缩短运动为主，而东部以顺时针旋转为主；东部以地壳隆升为主，速率在2.1 mm/a左右，而西部隆升的速率小于1 mm/a；相对重力变化则表现为在整体增大的背景下东部升高速率较大，平均为9.0×10-8 m·s-2·a-1，而西部较小，平均值为3.1×10-8 m·s-2·a-1.我们还发现，地壳不同变形形式的转换不是渐变的，而是发生在较窄的一个转换带内.这个转换带的整体走向为NEE，北部位于金昌与武威之间，中部在祁连山东部、门源以西，南部位于德令哈以东青海湖以西.最后结合前寒武纪构造格架、重力均衡异常资料和地震SKS分裂结果对形成这种运动态势的机理进行了探讨，我们认为岩石圈物质侧向流动、岩石圈结构及壳-幔耦合方式差异可能是导致东部与西部岩石圈变形差异主要动因. 相似文献
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《地球物理学进展》2015,(3)
本文利用中尺度可分辨云模式(WRF,Weather Research and Forecasting)对2011年8月14日北京地区一次强降水过程进行了数值模拟和敏感性试验,研究了城市环境(包括城市气溶胶和城市地表)对北京地区云和降水的影响.研究结果表明:城市气溶胶污染增强和城市地表使得北京地区(城区和周边)降水量减少,对城区平均累积降水量的影响作用分别为-38.92%和-3.4%.降水系统向北京主城区移动过程中,城市气溶胶在城市环境影响降水过程中的作用逐渐减小为85.13%,城市地表的作用增加到14.87%.城市污染气溶胶增强,使得非降水性粒子增多,而降水性粒子减少,这不利于对流的发展增强,使得水汽的垂直输送减弱,导致区域降水量减小.城市地表对强对流的发展也表现为减弱作用,这使得水汽的垂直输送减小,区域降水量减小. 相似文献
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WANG Guangtao WANG Xiaoyun MIAO Shiguang JIANG Weimei GUO Wenli JI Chongping CHEN Xianyan 《中国科学D辑(英文版)》2005,48(Z2)
Improvement of the atmospheric environment in urban planning is an important issue to implement the sustainable development of cities. In this paper, in order to meet the demand of planning office to compare and assess quantitatively of the designs in multi-scale, based on geographical information system (GIS) data with high resolution, a multi-scale numerical modeling system for the atmospheric environment impact of urban planning is set up, and the multi-scale assessment index system is established, which compose the technology system of multi-scale assessment of the impact on the atmospheric environment by urban planning. In urban planning (urban development of Beijing) and optimizing layouts of Olympic Green, it has been applied to quantitatively evaluating the impact on atmospheric environment by urban planning before construction, which offers scientific foundation to optimize the whole and local urban layout. 相似文献
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用北京地区20个气象观测站41年(1960~2000年)的年平均气温记录,研究了北京地区的大尺度气温变化及其热岛效应.结果认为,(1)北京地区气温的年际变化具有大尺度的特点,1981年是显著的跃变点,跃变点比跃变前北京地区气温增加了0.55℃,近40年的增温率为0.25℃/10年.(2)北京城市热岛效应具有典型性.1960~2000年北京城市热岛平均强度接近1℃.随着北京城市建设和城市化速度的加快,北京城市热岛强度也在明显地增加,近40年热岛强度的增温率为0.31℃/10年. 相似文献
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Spatial structure and scale feature of the atmospheric pollution source impact of city agglomeration 总被引：1，自引：0，他引：1
The spatial structure and multi-scale feature of the atmospheric pollution influence domain of Beijing and its peripheral areas (a rapidly developed city agglomeration) is dissected and analyzed in this paper on the basis of the atmospheric pollution dynamic-chemical process observation data of the urban building ensemble boundary layer of the Beijing City Air Pollution Observation Experiment (BECAPEX) in winter (February) and summer (August) 2003, and relevant meteorological elements and satellite retrieval aerosol optical depth (AOD), etc. comprehensive data with the dynamic-statistical integrated analysis of "point-surface" spatial structure. Results show that there existed significant difference in the contribution of winter/summer different pollution emission sources to the component character of atmospheric pollution, and the principal component analysis (PCA) results of statistical model also indicate that SO2 and NOX dominated in the component structure of winter aerosol particle; instead, CO and NOX dominated in summer. Surface layer atmospheric dynamic and thermal structures and various pollutant species at the upper boundary of building ensembles at urban different observational sites of Beijing in winter and summer showed an "in-phase" variation and its spatial scale feature of "influence domain". The power spectrum analysis (PSA) shows that the period spectrum of winter/summer particle concentration accorded with those of atmospheric wind field: the longer period was dominative in winter, but the shorter period in summer, revealing the impact of the seasonal scale feature of winter/summer atmospheric general circulation on the period of atmospheric pollution variations. It is found that from analyzing urban area thermal heterogeneity that the multiscale effect of Beijing region urban heat island (UHI) was associated with the heterogeneous expansion of tall buildings area. In urban atmospheric dynamical and thermal characteristic spatial structures, the turbulent scale feature of the urban boundary layer (UBL) of architectural complexes had important impact on the multi-scale feature of urban atmospheric pollution. The comprehensive analyses of the variational analysis field of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) AOD-surface PM10 under the condition of clear sky and the correlation resultant wind vector field for pollution source-tracing suggest that the emission sources for winter Beijing atmospheric pollution aerosols particle might be remotely traced to the south peripheral greater-scale spatial range of Hebei, Shandong, Tianjin, etc., and the spatial distribution of the high value area of AOD was associated with that of the high value area of resident family number (heating surface source). The backward trajectory feature of winter/ summer air particles exhibits analogous multi-scale feature, and depicts the difference in the scale feature of the pollution sources spatial distribution in different seasons. The peripheral source trajectory paths of urban atmospheric pollution (UAP) mainly come from the fixed industrial surface source or heating surface source in the outskirt of Beijing, and the diffusion and transport distance of peripheral sources in winter is larger than one in summer. The above conclusions depict the multi-scale spatial influence domain and seasonal features caused by UAP source influence and atmospheric dynamical structure. The high value area of the winter Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) AOD lay in the Beijing region and its south peripheral area, an S-N zonal pattern, which reflects the dynamical effect of peripheral topographic pattern on the diffusion of regional scale atmospheric pollution sources. Study suggests that the extent of winter atmospheric pollution within the "valley" megarelief in Beijing and periphery was close related with the pollution emission sources of the south peripheral area; and the significant "anti-phase" variation feature of winter AOD and sunshine duration in Beijing and its peripheral areas, and regional scale correlation of low cloud cover, fog days, and aerosols reflects the local climatic effect of aerosol influence in this region. Besides, analysis of the impacts of atmospheric dry/wet deposition distributions within a valley-scale on the regional water body of Miyun reservoir also reveals the possible influence of the multi-scale spatial structure of summer water, soil and atmospheric pollution sources on the water quality of Miyun reservoir. 相似文献
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在大地坐标系下利用Forsberg局部扰动位协方差模型（即DPM模型）导出了实用的局部重力异常协方差模型（即GAC模型）和局部扰动重力协方差模型（即GDC模型），两种模型形式完全一致.针对GAC模型，提出了两种模型参数的拟合方法,即按照泊松积分向上延拓获得的不同高度数据进行拟合以及按照测量区域的平面实测数据进行拟合，通过某地区的实测数据检验得出两种参数拟合方法得到的参数值相差不大，这种差别在向上和向下延拓过程中的影响可以忽略.依据本文的算例，GAC模型作为配置法的协方差模型用于延拓时，其向上延拓的精度在1.8×10－5 m·s-2左右，向下延拓的精度在5×10－5 m·s-2左右，完全满足局部重力场在中等山区的延拓要求.通过对不同高度下GAC模型用于延拓效果的对比，可以得出基于GAC模型的延拓精度随着高度的增加而衰减，在满足测量精度要求下其最大向下延拓高度约为7 km.总体而言，本文推导的GAC模型能够很好地利用地形数据，较好地满足了航空重力测量在局部重力场的延拓要求. 相似文献
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采集夏县中心地震台温泉水及周边水点样品进行水化学组分特征分析。利用矩形图、Na-K-Mg三角图等方法，初步分析温泉水的水质类型、水-岩平衡状态、热储温度以及循环深度等，并结合氢氧同位素组成特征，初步分析温泉水补给来源。研究表明，夏县中心地震台温泉水化类型属于Na-Cl·SO4型，水-岩反应属于部分成熟水，热储温度为148.8℃，循环深度为3.91 km，补给源主要为大气降水，温泉为断裂型温泉。以上结果可为该台流体异常分析提供基础研究资料，为夏县地区水化研究奠定基础。 相似文献
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The seasonal and interannual variations of Beijing urban heat island (UHI) are investigated in this paper using the temperature data from 1960 to 2000 at 20 meteorological stations in the Beijing region, and then the relationship between the intensity and spatial scale of UHI and Beijing urbanization indices is analyzed and discussed. Main conclusions are the followings. First, Beijing UHI shows obvious seasonal variations, and it is strongest in winter, next in spring and autumn, and least in summer. The seasonal variation of the UHI mainly occurs in the urban area. The UHI intensity at the center of Beijing is more than 0.8℃ in winter, and only 0.5℃ in summer. Second, the intensity of Beijing HUI exhibits a clear interannual warming trend with its mean growth rate (MGR) being 0.3088℃/10 a. The MGR of HUI is largest in winter, next in spring and autumn, and least in summer, and the urban temperature increase makes a major contribution to the growth of HUI intensity. Third, since the Reform and Opening, the urbanization indices have grown several ten times or even one hundred times, the intensity of HUI has increased dramatically, and its spatial scale also expanded distinctively along with the expansion of urban architectural complexes. Fourth, the interannual variation of urbanization indices is very similar with that of HUI intensity, and their linear correlation coefficients are significant at a more than 0.001 confidence level. 相似文献
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根据1993～2003年北京地区气象台站7、8月的温度资料，分析研究了近10年来北京夏季城市热岛的变化及其环境效应.结果表明：北京夏季城市热岛的水平范围扩大到近郊区和远郊区的通州，分布特征也由“单中心”转变为“多中心”；平均热岛强度呈逐渐增强趋势，在夏季出现了强热岛；北京夏季出现热岛和强热岛的天数激增，7月最大热岛强度也呈逐年上升趋势；热岛的强度和水平分布都有明显的日变化；由于热岛效应使城区增温显著，北京夏季的高温日（Tmax≥35℃）也逐年增多. 本文还指出朝阳区气象观测站由于周围高大植被的影响，观测资料已不具备城区代表性.同时也证明绿化对降低城市热岛效应是极为有效的.本文的研究成果对北京城市发展和规划有一定的科学参考价值. 相似文献