为揭示干旱半干旱地区天气形势与气象要素对大气污染的影响机制,基于2016—2022年欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的第五代大气再分析数据集(ERA5),采用自组织映射神经网络(Self-O...为揭示干旱半干旱地区天气形势与气象要素对大气污染的影响机制,基于2016—2022年欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的第五代大气再分析数据集(ERA5),采用自组织映射神经网络(Self-Organizing Map,SOM)对700 hPa位势高度场和风场进行天气分型,并结合二次曲线拟合解析甘肃不同气候区典型城市气象要素与污染物的非线性关系。结果表明:1)PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度与气温整体呈负相关,而O_(3)质量浓度随气温升高非线性增加;低风速(<1 m·s^(-1))和高风速(>4 m·s^(-1))下,PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度较高,在静风及强风时分别因局地累积和沙尘输送导致颗粒物质量浓度升高,而1~4 m·s^(-1)的风速有利于前体物积累,导致O_(3)质量浓度升高;25%~75%的相对湿度条件下污染物质量浓度较高,但其影响存在区域差异,如干旱区的酒泉,在湿度小于25%条件下由于易发生沙尘天气PM_(10)质量浓度较高,PM_(2.5)由于吸湿增长作用,质量浓度随相对湿度升高而增加,O_(3)在低湿条件下的消耗降低,其质量浓度随相对湿度升高递减。2)冬春季,以西南高压型和东部低槽型为主导,西南高压型下西部强西北风形成污染物输送通道,东部低压槽型下甘肃地区扩散条件差,其大气形势较为稳定,污染物易积累,导致PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度显著升高。3)夏秋季,以高压型为主导,充沛的太阳辐射与高温条件促使边界层高度抬升,配合暖湿气流输送,为光化学反应提供有利环境,导致O_(3)质量浓度较高。展开更多
随着全球气候变暖,北半球夏季山林火灾事件频发,严重威胁生态环境。本文利用1980-2024年欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5逐日大气再分析资料与欧洲森林火灾信息系统(European Fo...随着全球气候变暖,北半球夏季山林火灾事件频发,严重威胁生态环境。本文利用1980-2024年欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5逐日大气再分析资料与欧洲森林火灾信息系统(European Forest Fire Information System)的2024年夏季逐日火灾天气指数资料,基于天气尺度瞬变扰动的物理分解原理和大气长波活动诊断分析方法,对季节内和天气瞬变扰动两个时间尺度上的环流异常特点及影响2024年夏季美国加利福尼亚州(简称“加州”)山林火灾的机制进行了分析研究。结果表明:1)2024年7月上旬,北太平洋上空的准定常Rossby波能量向东传播,有助于北美大陆西岸异常高压反气旋的加强与维持,并通过绝热下沉增温,有利于山林火灾的爆发与蔓延。2)天气尺度瞬变扰动流场促使加州上空异常高压反气旋增强,进一步加强副热带高压,并提升山林火灾发生的风险。3)天气尺度瞬变扰动分解的结果表明,瞬变天气扰动场由于包含了天气尺度瞬变扰动过程中的纬向非对称性特征,其对区域性山林火灾发生的气象条件与风险指示意义明确,因此,天气尺度瞬变扰动场的分析可在山林火灾事件的预报预警中发挥作用。展开更多
文摘随着全球气候变暖,北半球夏季山林火灾事件频发,严重威胁生态环境。本文利用1980-2024年欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5逐日大气再分析资料与欧洲森林火灾信息系统(European Forest Fire Information System)的2024年夏季逐日火灾天气指数资料,基于天气尺度瞬变扰动的物理分解原理和大气长波活动诊断分析方法,对季节内和天气瞬变扰动两个时间尺度上的环流异常特点及影响2024年夏季美国加利福尼亚州(简称“加州”)山林火灾的机制进行了分析研究。结果表明:1)2024年7月上旬,北太平洋上空的准定常Rossby波能量向东传播,有助于北美大陆西岸异常高压反气旋的加强与维持,并通过绝热下沉增温,有利于山林火灾的爆发与蔓延。2)天气尺度瞬变扰动流场促使加州上空异常高压反气旋增强,进一步加强副热带高压,并提升山林火灾发生的风险。3)天气尺度瞬变扰动分解的结果表明,瞬变天气扰动场由于包含了天气尺度瞬变扰动过程中的纬向非对称性特征,其对区域性山林火灾发生的气象条件与风险指示意义明确,因此,天气尺度瞬变扰动场的分析可在山林火灾事件的预报预警中发挥作用。
