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安徽阜阳地区边界层高度的长期变化特征及其影响机制
被引量：
1
1
作者
路传彬
戴秋丹
+4 位作者
谢正辉
陈娟
孙向明
张思超
戴铁
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第6期2110-2124,共15页
安徽省阜阳市是人口和粮食大市,城镇化进程的加快引起的气候和环境问题急需关注,研究气候变化引起的阜阳市长期边界层结构和气象条件变化特征具有重要意义。我们利用阜阳市常规气象观测数据和阜阳市探空站2010~2019年间的L波段高分辨率...
安徽省阜阳市是人口和粮食大市,城镇化进程的加快引起的气候和环境问题急需关注,研究气候变化引起的阜阳市长期边界层结构和气象条件变化特征具有重要意义。我们利用阜阳市常规气象观测数据和阜阳市探空站2010~2019年间的L波段高分辨率探空观测资料以及ERA5再分析资料,采用总体理查森数方法计算了行星边界层高度(PBLH),对比分析了阜阳市PBLH的长期变化特征;并分析了多年月平均、季节和年际尺度的PBLH与10 m风速、近地面气温、相对湿度、大气压等气象影响因子的关系,以及观测和ERA5 PBLH差异的原因。结果表明:阜阳08时(北京时,下同)和20时探空观测的PBLH全年均小于500 m,这是由于太阳辐射在这两个时段比较弱,边界层没有充分发展或正在向夜间稳定边界层过渡。20时的PBLH高于08时的,是由于20时气压低、温度高和相对湿度小共同造成边界层抬升更高,超过风速低造成的降低影响。PBLH有显著的季节变化,夏季>春季>冬季>秋季。ERA5的PBLH与探空观测的季节变化特征大致相同。08时ERA5的PBLH比观测总体偏高23 m,这是由于ERA5风速偏高、温度偏高和气压偏低等原因造成;20时则是ERA5的PBLH总体偏低99 m,其影响因素比较复杂。ERA5与探空观测的PBLH多年月平均相关系数比较高,在08时和20时分别为0.91和0.74,因此可以用ERA5资料在阜阳站点及东南地区进行PBLH长期趋势研究。观测和ERA5年平均PBLH逐年的波动变化一致,探空PBLH是波动中保持平稳,ERA5则是在波动中略微下降(不具有显著性水平小于0.05的统计学意义)。月平均尺度上地表气象因子对PBLH有显著影响,气压和风速的影响都比较大,温度和湿度的影响次之。探空观测的月平均PBLH值与地面气压和相对湿度都呈现显著的负相关关系,而与地表温度和风速都呈显著正相关关系。08时比20时的相关性都更强一些;年平均PBLH值与地面气象要素的关系并不显著,因此虽然气候变化导致地表温度上升相对湿度增加,但年平均PBLH改变并没有呈现一定趋势。加密观测的结果表明,探空观测和ERA5的PBLH都随时间02~20时由低逐渐升高再降低,白天深厚,夜晚浅薄,反应了PBLH的典型日变化特征。
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关键词
L波段无线电探空
行星
/大气
边界层
高度
阜阳
总体理查森数
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职称材料
华北平原地下水水位持续下降对大气边界层高度影响的初步研究
被引量：
1
2
作者
周亚东
何报寅
+1 位作者
寇杰锋
钟玉龙
《华中师范大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2018年第4期589-598,共10页
利用GRACE重力卫星反演所得到的华北平原2003年~2015年的月均等效水高数据以及根据NCEP/NCAR再分析资料获取的华北平原大气边界层高度数据,对近13a来上午6时的边界层高度和等效水高的年均值、月均值以及季节均值进行相关性分析,同时也...
利用GRACE重力卫星反演所得到的华北平原2003年~2015年的月均等效水高数据以及根据NCEP/NCAR再分析资料获取的华北平原大气边界层高度数据,对近13a来上午6时的边界层高度和等效水高的年均值、月均值以及季节均值进行相关性分析,同时也对边界层高度和地下水水位变化的一致性进行了初步分析.结果表明:近13a来上午6时的年均边界层高度和年均等效水高均呈现波动下降的特点,二者具有显著的线性相关性,R2为0.57;边界层高度对于地下水水位的变化响应具有一定滞后性,滞相关分析表明二者之间的滞后性在时间上可能表现为3个月.华北平原地下水水位持续下降,可能导致了华北区域大气边界层高度的下降,从而减弱了大气污染物在垂直方向上的扩散,减少了大气环境容量.因此,地下水水位下降可能是加重华北平原灰霾天气的一个重要因素之一,该研究为更全面研究我国灰霾的形成机理提供一个新的视角.
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关键词
行星边界层高度
等效水高
华北平原
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职称材料
基于CALIPSO卫星数据的全球大气边界层高度时空分布特征
3
作者
高星星
陈艳
+1 位作者
张镭
张武
《兰州大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期646-653,共8页
通过CALIPSO卫星观测数据利用改进的最大标准差方法反演了全球范围2009年1月-2014年12月的行星边界层(PBL)高度.针对CALIPSO卫星获得的PBL高度,利用SACOL站NIES激光雷达和ECMWF PBL高度数据进行了验证.结果表明,CALIPSO卫星数据与NIES...
通过CALIPSO卫星观测数据利用改进的最大标准差方法反演了全球范围2009年1月-2014年12月的行星边界层(PBL)高度.针对CALIPSO卫星获得的PBL高度,利用SACOL站NIES激光雷达和ECMWF PBL高度数据进行了验证.结果表明,CALIPSO卫星数据与NIES激光雷达数据的相关性为0.83,ECMWF与NIES激光雷达数据的相关性为0.41,均通过95%的显著性水平检验.全球陆地PBL高度以及季节变化趋势都明显高于海洋,且呈现相反的变化趋势,陆地PBL高度最大值发生在夏季,最小值出现在冬季,而水面上则相反;中国区域PBL高度常年存在两个高值中心,分别位于青藏高原和沿海地区;冬季北美和亚洲东部海岸沿线地区的PBL高度比周围海洋PBL高度明显偏高;CALIPSO卫星获得的全球平均PBL高度75%集中在距地面2km以内的范围,集中在0.5~0.75 km的最多.
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关键词
CALIPSO
激光雷达
行星边界层高度
最大标准差法
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职称材料
题名
安徽阜阳地区边界层高度的长期变化特征及其影响机制
被引量：
1
1
作者
路传彬
戴秋丹
谢正辉
陈娟
孙向明
张思超
戴铁
机构
安徽省阜阳市气象局
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验(LASG)
新加坡国立大学
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024年第6期2110-2124,共15页
基金
国家重点研发计划项目2017YFA0604500
国家自然科学基金项目42075162、41575092
+1 种基金
安徽省气象创新专项基金项目ahqxcx2023-22
国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”。
文摘
安徽省阜阳市是人口和粮食大市,城镇化进程的加快引起的气候和环境问题急需关注,研究气候变化引起的阜阳市长期边界层结构和气象条件变化特征具有重要意义。我们利用阜阳市常规气象观测数据和阜阳市探空站2010~2019年间的L波段高分辨率探空观测资料以及ERA5再分析资料,采用总体理查森数方法计算了行星边界层高度(PBLH),对比分析了阜阳市PBLH的长期变化特征;并分析了多年月平均、季节和年际尺度的PBLH与10 m风速、近地面气温、相对湿度、大气压等气象影响因子的关系,以及观测和ERA5 PBLH差异的原因。结果表明:阜阳08时(北京时,下同)和20时探空观测的PBLH全年均小于500 m,这是由于太阳辐射在这两个时段比较弱,边界层没有充分发展或正在向夜间稳定边界层过渡。20时的PBLH高于08时的,是由于20时气压低、温度高和相对湿度小共同造成边界层抬升更高,超过风速低造成的降低影响。PBLH有显著的季节变化,夏季>春季>冬季>秋季。ERA5的PBLH与探空观测的季节变化特征大致相同。08时ERA5的PBLH比观测总体偏高23 m,这是由于ERA5风速偏高、温度偏高和气压偏低等原因造成;20时则是ERA5的PBLH总体偏低99 m,其影响因素比较复杂。ERA5与探空观测的PBLH多年月平均相关系数比较高,在08时和20时分别为0.91和0.74,因此可以用ERA5资料在阜阳站点及东南地区进行PBLH长期趋势研究。观测和ERA5年平均PBLH逐年的波动变化一致,探空PBLH是波动中保持平稳,ERA5则是在波动中略微下降(不具有显著性水平小于0.05的统计学意义)。月平均尺度上地表气象因子对PBLH有显著影响,气压和风速的影响都比较大,温度和湿度的影响次之。探空观测的月平均PBLH值与地面气压和相对湿度都呈现显著的负相关关系,而与地表温度和风速都呈显著正相关关系。08时比20时的相关性都更强一些;年平均PBLH值与地面气象要素的关系并不显著,因此虽然气候变化导致地表温度上升相对湿度增加,但年平均PBLH改变并没有呈现一定趋势。加密观测的结果表明,探空观测和ERA5的PBLH都随时间02~20时由低逐渐升高再降低,白天深厚,夜晚浅薄,反应了PBLH的典型日变化特征。
关键词
L波段无线电探空
行星
/大气
边界层
高度
阜阳
总体理查森数
Keywords
L-band radiosonde sounding
Planetary/atmospheric boundary layer height
Fuyang
Bulk Richardson number
分类号
P421 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
华北平原地下水水位持续下降对大气边界层高度影响的初步研究
被引量：
1
2
作者
周亚东
何报寅
寇杰锋
钟玉龙
机构
中国科学院测量与地球物理研究所环境与灾害评估湖北省重点实验室
中国科学院大学
出处
《华中师范大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2018年第4期589-598,共10页
基金
湖北省技术创新专项重大项目(2016ACA168)
国家自然科学基金项目(51079137)
武汉市科技局重大科技攻关专项
文摘
利用GRACE重力卫星反演所得到的华北平原2003年~2015年的月均等效水高数据以及根据NCEP/NCAR再分析资料获取的华北平原大气边界层高度数据,对近13a来上午6时的边界层高度和等效水高的年均值、月均值以及季节均值进行相关性分析,同时也对边界层高度和地下水水位变化的一致性进行了初步分析.结果表明:近13a来上午6时的年均边界层高度和年均等效水高均呈现波动下降的特点,二者具有显著的线性相关性,R2为0.57;边界层高度对于地下水水位的变化响应具有一定滞后性,滞相关分析表明二者之间的滞后性在时间上可能表现为3个月.华北平原地下水水位持续下降,可能导致了华北区域大气边界层高度的下降,从而减弱了大气污染物在垂直方向上的扩散,减少了大气环境容量.因此,地下水水位下降可能是加重华北平原灰霾天气的一个重要因素之一,该研究为更全面研究我国灰霾的形成机理提供一个新的视角.
关键词
行星边界层高度
等效水高
华北平原
Keywords
planetary boundary layer height
equivalent water height
North China Plain
分类号
X16 [环境科学与工程—环境科学]
P404 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
基于CALIPSO卫星数据的全球大气边界层高度时空分布特征
3
作者
高星星
陈艳
张镭
张武
机构
兰州大学大气科学学院
出处
《兰州大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期646-653,共8页
基金
国家自然科学基金重点项目(41430425)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(LZUJBKY-2017-62,LZUJBKY-2016-K01).
文摘
通过CALIPSO卫星观测数据利用改进的最大标准差方法反演了全球范围2009年1月-2014年12月的行星边界层(PBL)高度.针对CALIPSO卫星获得的PBL高度,利用SACOL站NIES激光雷达和ECMWF PBL高度数据进行了验证.结果表明,CALIPSO卫星数据与NIES激光雷达数据的相关性为0.83,ECMWF与NIES激光雷达数据的相关性为0.41,均通过95%的显著性水平检验.全球陆地PBL高度以及季节变化趋势都明显高于海洋,且呈现相反的变化趋势,陆地PBL高度最大值发生在夏季,最小值出现在冬季,而水面上则相反;中国区域PBL高度常年存在两个高值中心,分别位于青藏高原和沿海地区;冬季北美和亚洲东部海岸沿线地区的PBL高度比周围海洋PBL高度明显偏高;CALIPSO卫星获得的全球平均PBL高度75%集中在距地面2km以内的范围,集中在0.5~0.75 km的最多.
关键词
CALIPSO
激光雷达
行星边界层高度
最大标准差法
Keywords
CALIPSO
lidar
planetary boundary layer height
maximum standard deviation method
分类号
P421.3 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
安徽阜阳地区边界层高度的长期变化特征及其影响机制
路传彬
戴秋丹
谢正辉
陈娟
孙向明
张思超
戴铁
《大气科学》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
华北平原地下水水位持续下降对大气边界层高度影响的初步研究
周亚东
何报寅
寇杰锋
钟玉龙
《华中师范大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2018
1
在线阅读
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职称材料
3
基于CALIPSO卫星数据的全球大气边界层高度时空分布特征
高星星
陈艳
张镭
张武
《兰州大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2018
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职称材料
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