利用实况资料和再分析资料,结合WRF(weather research and forecasting)模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构,探究大风天气成因,并进一步对比不同参数化方案的模...利用实况资料和再分析资料,结合WRF(weather research and forecasting)模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构,探究大风天气成因,并进一步对比不同参数化方案的模拟效果。结果表明:1)大风过程发生在高空深厚冷涡和地面强暖湿低压的环流背景下,上空存在不稳定层结和不稳定能量的累积;雷暴大风在12—13时经历了发展、成熟、消散3个阶段,飑线以碎块型的方式形成。2)3种微物理方案中,MG方案模拟出更大面积的层云、强回波和极端大风,模拟的最大地面阵风为44.47 m·s^(-1)。Lin方案较好地模拟出飑线的演变过程和垂直结构特征,模拟的最强上升气流达23.55 m·s^(-1),下沉气流达-13.21 m·s^(-1)。3)水平方向上,雷暴大风附近存在成熟的飑线地面中尺度系统,地面存在深厚冷池出流、变压梯度大值区和冷锋过境,它们共同促进了地面大风的生成。4)垂直方向上,对流单体上空高层辐散、低层辐合,存在强上升气流和水汽潜热释放;后侧的干空气蒸发和粒子的拖曳加强下沉运动,配合地面冷池出流和辐散气流,造成了极端大风天气。展开更多
2024年5月14-18日福建省连续5 d出现区域性O_(3)污染过程,闽南地区代表城市泉州在14-16日维持3 d O_(3)污染,历史出现概率0.64%。14-15日在晴热天气与偏北气流控制下,本地生成和区域输送是导致O_(3)污染的主要原因,但15日夜间-16日凌晨...2024年5月14-18日福建省连续5 d出现区域性O_(3)污染过程,闽南地区代表城市泉州在14-16日维持3 d O_(3)污染,历史出现概率0.64%。14-15日在晴热天气与偏北气流控制下,本地生成和区域输送是导致O_(3)污染的主要原因,但15日夜间-16日凌晨泉州近地面O_(3)浓度异常升高导致16日08:00即出现O_(3)-MDA8超二级标准限值。利用环境国控点污染物监测、气象地面观测、风廓线雷达探测等多源地基遥感数据及ERA-5再分析资料,采用统计分析、天气学诊断等方法,探究该过程泉州近地面受垂直传输影响出现O_(3)污染的天气学成因。结果表明,此次O_(3)夜间污染主要分为两个影响阶段:第一阶段15日22:00-16日03:00,风矢量垂直廓线显示近地面风速陡升至18.3m·s^(-1),风切变使垂直方向产生湍流,大气残留层的高浓度污染气团随冷空气大风侵入地面,导致地面O_(3)迅速升高,各评价点的O_(3)浓度峰值为193-202μg·m^(-3)且PM_(2.5)、PM_(10)、CO、SO_(2)等其他污染物浓度也均有上升;第二阶段16日03:00-05:00,边界层高度稳定维持在1.2 km以上,混合层升高导致自由对流层中高浓度O_(3)气团垂直下沉向地面扩散,该气团较老气团更加干冷且富含O_(3),但其他污染物浓度则较低,入侵影响地面后气温(t)、相对湿度(RH)、CO、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)等要素同步下降。展开更多
马尾松作为中国东南部最大的有机碳库,在调节CO_(2)、维持生物圈碳氧平衡过程中发挥着重要作用。该文基于涡度相关观测数据,从生态系统尺度分析了武夷山国家公园马尾松2019年生长季的碳源汇变化特征与影响因子,并对不同条件下的光合参...马尾松作为中国东南部最大的有机碳库,在调节CO_(2)、维持生物圈碳氧平衡过程中发挥着重要作用。该文基于涡度相关观测数据,从生态系统尺度分析了武夷山国家公园马尾松2019年生长季的碳源汇变化特征与影响因子,并对不同条件下的光合参数进行了拟合推算。结果表明:(1)马尾松净生态系统碳交换量(NEE)的生长季总量为-593.06 g CO_(2)/m^(2);日尺度上,马尾松NEE的日变化特征均为“U”型,在12:00-14:00时碳汇能力最强;月总量上,马尾松9月碳汇能力最强(-94.55 g CO_(2)/m^(2)),而5-7月较弱。(2)光合有效辐射是日间碳交换的主导因子,两者呈显著负相关关系;土壤温度是夜间碳交换的主导因子,两者呈显著的二次函数关系。(3)光响应曲线表明,3月和7月马尾松生态系统的最大光合速率(Pmax)较高,而5月植被初始光能利用率(α)高;饱和水汽压差在1~2.5 k Pa时Pmax和α均较大,最适合马尾松进行碳吸收;土壤含水量的上升会引起生态系统呼吸(Rd)、α和Pmax上升,当土壤含水量过饱和时,Rd的增量与Pmax相近,植被净固碳量保持稳定。研究结果有助于提高对马尾松生态系统碳汇功能的全面认识。展开更多
文摘利用实况资料和再分析资料,结合WRF(weather research and forecasting)模式对南通一次极端大风过程进行诊断分析及数值模拟。分析了该个例发生的天气形势背景和系统的水平、垂直结构,探究大风天气成因,并进一步对比不同参数化方案的模拟效果。结果表明:1)大风过程发生在高空深厚冷涡和地面强暖湿低压的环流背景下,上空存在不稳定层结和不稳定能量的累积;雷暴大风在12—13时经历了发展、成熟、消散3个阶段,飑线以碎块型的方式形成。2)3种微物理方案中,MG方案模拟出更大面积的层云、强回波和极端大风,模拟的最大地面阵风为44.47 m·s^(-1)。Lin方案较好地模拟出飑线的演变过程和垂直结构特征,模拟的最强上升气流达23.55 m·s^(-1),下沉气流达-13.21 m·s^(-1)。3)水平方向上,雷暴大风附近存在成熟的飑线地面中尺度系统,地面存在深厚冷池出流、变压梯度大值区和冷锋过境,它们共同促进了地面大风的生成。4)垂直方向上,对流单体上空高层辐散、低层辐合,存在强上升气流和水汽潜热释放;后侧的干空气蒸发和粒子的拖曳加强下沉运动,配合地面冷池出流和辐散气流,造成了极端大风天气。
文摘2024年5月14-18日福建省连续5 d出现区域性O_(3)污染过程,闽南地区代表城市泉州在14-16日维持3 d O_(3)污染,历史出现概率0.64%。14-15日在晴热天气与偏北气流控制下,本地生成和区域输送是导致O_(3)污染的主要原因,但15日夜间-16日凌晨泉州近地面O_(3)浓度异常升高导致16日08:00即出现O_(3)-MDA8超二级标准限值。利用环境国控点污染物监测、气象地面观测、风廓线雷达探测等多源地基遥感数据及ERA-5再分析资料,采用统计分析、天气学诊断等方法,探究该过程泉州近地面受垂直传输影响出现O_(3)污染的天气学成因。结果表明,此次O_(3)夜间污染主要分为两个影响阶段:第一阶段15日22:00-16日03:00,风矢量垂直廓线显示近地面风速陡升至18.3m·s^(-1),风切变使垂直方向产生湍流,大气残留层的高浓度污染气团随冷空气大风侵入地面,导致地面O_(3)迅速升高,各评价点的O_(3)浓度峰值为193-202μg·m^(-3)且PM_(2.5)、PM_(10)、CO、SO_(2)等其他污染物浓度也均有上升;第二阶段16日03:00-05:00,边界层高度稳定维持在1.2 km以上,混合层升高导致自由对流层中高浓度O_(3)气团垂直下沉向地面扩散,该气团较老气团更加干冷且富含O_(3),但其他污染物浓度则较低,入侵影响地面后气温(t)、相对湿度(RH)、CO、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)等要素同步下降。
文摘马尾松作为中国东南部最大的有机碳库,在调节CO_(2)、维持生物圈碳氧平衡过程中发挥着重要作用。该文基于涡度相关观测数据,从生态系统尺度分析了武夷山国家公园马尾松2019年生长季的碳源汇变化特征与影响因子,并对不同条件下的光合参数进行了拟合推算。结果表明:(1)马尾松净生态系统碳交换量(NEE)的生长季总量为-593.06 g CO_(2)/m^(2);日尺度上,马尾松NEE的日变化特征均为“U”型,在12:00-14:00时碳汇能力最强;月总量上,马尾松9月碳汇能力最强(-94.55 g CO_(2)/m^(2)),而5-7月较弱。(2)光合有效辐射是日间碳交换的主导因子,两者呈显著负相关关系;土壤温度是夜间碳交换的主导因子,两者呈显著的二次函数关系。(3)光响应曲线表明,3月和7月马尾松生态系统的最大光合速率(Pmax)较高,而5月植被初始光能利用率(α)高;饱和水汽压差在1~2.5 k Pa时Pmax和α均较大,最适合马尾松进行碳吸收;土壤含水量的上升会引起生态系统呼吸(Rd)、α和Pmax上升,当土壤含水量过饱和时,Rd的增量与Pmax相近,植被净固碳量保持稳定。研究结果有助于提高对马尾松生态系统碳汇功能的全面认识。
