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  • 两种典型大气扩散指数在新疆的分布特征及其适用性对比

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为定量评估气象条件对空气污染的作用,利用20102020年新疆14个气象探空站及地面气象观测站资料计算大气自净能力指数和静稳指数,对比分析两者在新疆的时空分布特征及其适用性,结果表明:新疆的大气自净能力指数与静稳指数呈反位相分布,两者具有较好的相关性,相关系数达-0.89。大气自净能力指数在夏季最大[9.4 t(dkm2)-1],冬季最小[0.9 t(dkm2)-1],南疆[6.2 t(dkm2)-1]普遍大于北疆[6.0 t(dkm2)-1];静稳指数在冬季最大(5.1),夏季最小(0.7),南疆(1.6)普遍小于北疆(3.8),即南疆的大气扩散条件较北疆好,北疆较南疆更容易形成静稳天气。通过分析20152020年大气环境监测站逐日污染数据发现,大气自净能力指数和静稳指数在天山北坡对PM2.5和PM10均有较好的指示意义;在阿勒泰两个指数对PM2.5有较好的指示意义;在阿克苏静稳指数与PM2.5的相关关系通过了显著性检验;在和田自净能力指数与PM10通过了显著性检验。对于首府乌鲁木齐,当污染物排放严重时,若大气自净能力指数在0~20 t(dkm2)-1,则易出现重污染天气;静稳指数范围参考意义不大。

  • 基于探空数据的新疆大气扩散条件时空分布特征分析

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2022-01-21 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用20102019年新疆14个探空气象站资料统计分析了近10 a大气最大混合层高度(下文简称混合层高度)、通风量、边界层平均风速及大气自净能力指数的时空分布特征,探讨了各物理参数与空气质量的关系。结果表明:(1)以上参数的逐月分布均呈倒V型,表现为夏半年大、冬半年小,即新疆的大气扩散能力在夏季最强、冬季最弱,其中混合层高度和通风量在冬、夏季差距悬殊。(2)南疆大气扩散能力普遍比北疆好,无论冬夏南疆的自净能力、通风量、混合层高度均大于北疆。(3)北疆除阿勒泰站外,其余站点上述物理参数均与空气质量指数(Air quality index,AQI)呈显著负相关,即大气扩散能力越强,空气质量越好,而南疆只有和田站通过了0.01的置信度检验,但两者呈正相关,即大气扩散能力越强,空气质量越差,这归因于南北疆不同的大气污染来源。

  • 乌鲁木齐城区一次极端东南大风的形成机制——重力波与超低空急流耦合

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 东南大风是乌鲁木齐城区独有的强灾害性天气,通过研究发现东南大风是天山峡谷特殊地形造成的大振幅重力波与超低空急流耦合触发的强下坡风暴。针对2012年3月30日乌鲁木齐城区出现的近10 a最强的一次东南大风天气过程,使用中尺度WRF模式进行数值模拟,分析模式输出的高时空分辨率产品发现:在气压梯度力作用下,气流从天山峡谷南端进入,一方面由于狭管效应在峡谷内300~400 m高度形成超低空急流;另一方面气流在进入峡谷过程中,因爬坡强迫抬升形成重力波。重力波在峡谷内与超低空急流发生耦合,在峡谷北端背风坡形成大曲率背风波,背风波的下沉运动引起动量下传,将超低空急流的能量输送到地面,形成水跃型下坡风暴即东南大风。在此过程中背风坡上空风向切变的临界层吸收上层波能量加强了超低空急流,对流层低层稳定层结对背风波的下沉运动起到加速作用。