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甄靖郁
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1 第 1 卷第期年 4 月气候与环境研究 )! 5!$ '!)! 0 # ' 6 1 " 张宏刘子锐胡波等北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析气候与环境研究 <!/ *!/ (< '( *(! %# #& '! #&$ # + %! # ' '# ('!/ '# ' (#% ( %#! A!/ )! 5!$ '!)! 0 # '!! # 北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析张宏刘子锐胡波王莉莉王跃思中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京 4 摘要为了探索北京地区大气能见度变化规律对 4 年能见度的监测资料进行了分析结果表明北京地区能见度年均值为 ) 并呈现逐年上升趋势增长率为 14 ) 决定系数 % * 44 显著性水平同时霾天数则逐年下降细颗粒物浓度的降低是能见度好转的主要原因能见度的季节变化特征表现为春季最高冬季次之夏季最低能见度与气象要素的相关和偏相关关系表明能见度与相对湿度呈显著负相关关系与地面风速的相关关系时正时负表明风速对能见度的影响具有两面性大气颗粒物 8 的快速累积增长是造成大气能见度急剧降低的重要原因通过相关性分析发现两者之间存在显著的幂指数关系 % * 4, 要保持较高的能见度 ) 北京需将 8 控制在, / ), 以内而 8 质量浓度的进一步降低将大幅度提高能见度天气形势分析显示当华北地区处于锋后的高压控制时北京地区受偏北风影响地面风速较大大气扩散条件有利于污染物的稀释和扩散致使大气颗粒物质量浓度较低大气能见度较高而当华北地区处于高压均压场时地面风速较小大气层结稳定不利于污染物的扩散局地源累积以及区域输送的共同影响 8 逐渐累积浓度持续上升导致大气能见度持续降低研究的结果提示提高北京地区大气能见度需要控制的首要污染物为 8 关键词大气能见度气象要素 8 天气形势文章编号中图分类号 ;, ;, 文献标识码 % $ 6! $0 $ %# ' $ 7 <*7 '( *@ >7! >7=( # $ '/&! $ '$! $ ' $!$ & $6 ' $ '$!$ ' '!'$/ 0!" 4 %! $ # + %'( #! A!/ '! %:! + # #& # ' &') 4 #!!( )!$ # + %! A!/ # )! # & $ % '#! '! # /! &!! ' #!/ '! ' ) % 14 ) % 44! # ) ) : %# ' # ' %! # &('% '# ' #!!(!! '!#&8 ' %! ) ) ') ' )! ' #!&'! ' # $ # + %6 # + % # + #!# '!/+ '!! '! '#!#()) '!' ' (! '#! (# #& $ # + %! A!/ ' ' # #& $ # + % '(/ # 收稿日期 4, 收到 1 收到修定稿基金项目中国科学院知识创新工程重大项目 9<; => 1 国家重点基础研究发展规划项目 -,, 国家高技术研究发展计划项目 1 1, 作者简介张宏男 4 年出生博士研究生主要研究方向为大气物理与生态环境 5 ) :!/ '!! 通讯作者王跃思 5 ) %# '!!

2 期张宏等北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析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引言大气能见度是反映大气透明度的一个指标大气能见度指白炽灯发出色温为 9 的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的所通过的路径长度中国气象局, 大气能见度是衡量城市空气质量的重要指标与人们的日常生活密切相关低能见度对居民出行有着显著影响如交通堵塞航班延误等此外低能见度还可能造成严重的交通事故作为一个百万级人口的大型城市北京的大气能见度一直是人们关注的焦点由于空气污染的加剧北京大气能见度自上世纪 3 年代起逐年下降!/ 4 而引起能见度下降的主要原因是大气颗粒物特别是细颗粒物污染的加剧宋宇等, 并且与颗粒物的化学成分有密切关系 4 硫酸盐和硝酸盐等是引起能见度下降的最主要的细粒子成分! " ( ' 此外大气能见度还与风速空气湿度等气象要素以及降水沙尘等天气现象密切相关王淑英等, 为改善空气环境保障 3 年北京奥运会期间空气质量最近几年北京市政府出台了多项措施加强对空气污染物的控制包括污染物的源控制调整能源结构等北京市环保局网站 +A +/$! 4 因此分析北京最近几年能见度的变化趋势探讨能见度与颗粒物以及气象要素之间的关系不仅可以正确评价这些措施的影响而且可以为今后空气污染控制措施的实施提供重要的参考依据 * 材料与方法 *-) 采样地点及方法本文分析采用的能见度以及相关的气象数据空气温度相对湿度风向和风速由位于北京首都机场附近的气象观测站提供 (! '/'(! ) 4, 该站点的气象数据常年服务于首都机场因此数据质量可靠气象站位于北京市顺义区航平西路 - C 1C4 5 处于北京城区东北角与城区中心直线距离约 ) 大气颗粒物质量浓度 8 空气动力学粒径小于等于 ) 和 8 空气动力学粒径小于等于 ) 采用美国 0( ' 8 #! 公司生产的两台 ' - 进行测定最低检测限为 1/ ), 质量分辨率为 / ), 精度为 / ), 采样频率为 )! 采样点位于中国科学院大气物理研究所,4C3 1C 5,) 气象观测塔东 1 ) 的办公楼二楼楼顶距地面约 )

3 1 气候与环境研究 )! 5!$ '!)! 0 # ' 1 卷 6 1 该采样点介于北京三环路和四环路之间距北三环路 ) 其北侧 ) 是城市交通主干道北土城西路东距八达岭高速公路 ) 与机场气象站直线距离约 )<!/ 对北京地区个站点 8 的监测结果表明首都机场附近的 8 与城区相差不大冬季尤其相差无几 8 质量浓度首都机场为 14, / ), 城区为 11,/ ), 因此在随后的个例分析中本文近似认为首都机场附近与大气物理研究所附近大气颗粒物 8 的变化趋势一致 *-* 数据处理利用年月日至 4 年月, 日北京大气能见度和大气颗粒物 8 和 8 日均值分析北京市最近年能见度和颗粒物质量浓度变化趋势计算年均值时 4 年缺失的月份和月份的数据由 3 年对应月份的平均值代替为了消除自然事件对能见度的影响观测期间降雨降雪天的数据均删除 %! '!/ 研究表明当相对湿度大于 4 时硫酸铵等二次气溶胶粒子对太阳光的反射率会增加倍以上 )! % 造成大气能见度的急剧下降为了消除高湿度对能见度的影响分析时剔除日平均相对湿度大于 4 的观测数据年数据的剔除率为 3 不影响对观测期间能见度变化趋势的分析为研究北京能见度演变特征即由静稳天气的出现导致能见度逐渐下降随着降雪过程的出现能见度逐渐升高文中选取 3 年月 - 日作为典型个例进行分析其能见度以及相关的气象数据为小时均值由首都机场附近的气象观测站提供 8 为大气物理研究所办公楼楼顶同时期测定的小时均值由仪器测定的分钟数据平均得到 + 结果 +-) 能见度年际变化趋势 4 年北京市能见度和霾天数变化趋势如图所示霾天由下述, 个条件确定日平均能见度 ) 日平均相对湿度 4, 没有降雨事件 >( 从图中可以发现 1 年是 4 年空气污染最严重的一年年均能见度最低 4 ) 霾天数最多天从 1 年开始北京市空气质量逐渐好转年均能见度逐步上升霾天逐渐减少 4 年北京市年平均能见度达到 4 ) 霾天则减少至天通过线性回归模型分析 1 4 年间能见度变化趋势的结果表明最近 - 年北京年均能见度呈现显著的线性增长年增长率为 14 ) 决定系数 % * 44 显著性水平见表 +-* 能见度季节变化特征分析北京各个季节春季, 月夏季 13 月秋季 4 月冬季月 4 年能见度的平均结果表明春季能见度最高 4 ) 冬季次之,, ) 而夏季能见度最差仅为 33 ) 线性回归分析的结果表明近年北京秋季大气能见度呈现显著的线性增长增长速率为 - ) % * 4 见表其他, 个季节没有表现类似的变化趋势表 )*..*..8 年北京大气能见度年际及季节变化趋势分析结果! )# $ &! $ $ 7 $ *.. *..8 能见度 ) 变化趋势年 1 年年 3 年 4 年均值标准偏差 ) % 春季 !!! 夏季 ,3!!! 秋季冬季 !,,,!!! 年平均注! 表示无数据! 表示无线性关系能见度年变化趋势计算的时期冬季为 1 3 年其他季节为 1 4 年

4 期张宏等北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析!"# $!%& $' # #$ # # # $ )0 图 ( 北京市 )**)**+ 年水平能见度及霾天数年际变化, (% #!# - # $ #. -& $. $ $ # )** )**+ 图 ) 北京市 )**)**+ 年 (* 和 ) 年际变化, )% #! (* $ ) 3 $ # )** )**+ 讨论能见度年际及季节变化成因随着近年来北京市政府对污染物控制措施的加强大气污染物的浓度逐年降低北京市环保局监测的结果表明 )**)**+ 年北京市气体污染物 /) 和 / 的年均浓度以及 /0 的超标天数逐年降低北京市环保局网站 1 & 1& - )**+ () (* 同时本文的监测结果显示自 )** 年以来大气颗粒物 (* 和 ) 质量浓度逐年降低图 ) 相比较 )** 年 )** 年 (* 和 ) 均有不同程度的升高这可能与临近奥运会奥运场馆及附属设施等的建筑施工加强有关具体原因有待于进一步的研究证实比较图 ( 能见度和图 ) 颗粒物的年际变化趋势发现大气能见度与颗粒物 (* 尤其是细颗粒物 ) 的变化趋势具有较好的一致性两者的相关系数分别为 *+( 和 *+ 大气能见度的降低与大气中污染气体和气溶胶粒子的散射和吸收效率有关 $# $, 2 (+++ 因此上述污染物浓度的降低导致能见度增加改善了北京空气质量本文关于大气能见度季节变化的研究结果与王淑英等 )**0 分析北京 (++*)*** 年能见度季节变化的结果一致同样表现为春季最高冬季次之夏季最低可能的原因是春季温度较低冷空气活动频繁平均风速较大有利于污染物的清除同时春季也是北京沙尘天气出现频率最高的季节沙尘天气会显著降低能见度从表 ( 可知 )** 年是 )**)**+ 年春季能见度最低的一年这可能与 )** 年春季沙尘天气出现频率最高有关尽管受沙尘天气影响 )** 年春季能见度低于往年但仍高于同年其它 0 个季节表明沙尘天气不是影响能见度季节间差异的主要因素夏季能见度降低可能与夏季易出现高温高湿的天气有关较高的空气湿度和温度有利于二次气溶胶粒子如硫酸盐的形成颗粒物的光散射系数增强从而降低大气能见度从上述分析可知大气能见度的长期变化与大气污染物特别是细颗粒物浓度的变化关系密切提高能见度北京地区需要控制的首要污染物为 ) 而能见度较短时期内的急剧变化不仅和颗粒物的浓度变化有关同时也与伴随的天气演变过程有关 4 )** 本文选取 )**5 年冬季能见度急剧恶化的一个过程作为个例分析来研究低能见度下的污染特征及天气形势个例分析个例分析选取的时间段为 )**5 年 () 月 6() 日对大气能见度颗粒物质量浓度 ) 和气象条件进行了同步观测个例分析期间的天气情况分别为 () 月 6 日为晴天 + 日为霾天 (* 日有降雪 () 日为雾天这段时间内北京大气能见度急剧下降由一个清洁的大气环境能见度 ( $ 7 (+5 迅速转变为一个能见度极低的大气环境能见度 0

5 )6 气候与环境研究 7 $8-#7 9 # ( 卷 % ( 27 因此对这段时期能见度急剧变化原因的分析可以说明北京较低大气能见度环境下的典型污染特征及天气形势演变特征图 0 显示了个例分析期间大气能见度与空气温度相对湿度地面风速和风向以及 ) 质量浓度的变化情况从图中可以看出 () 月 6 日大气能见度为 )*27 而 () 月日仅为天内大气能见度由 )*27 下降至 27 以下本文将大气能见度较高的时间段定义为 #$' () 月 6 日而能见度较低的时间段根据是否有降雪事件的发生分别定义为 #$ ' () 月 + 日和 #$ ' () 月 (*() 日 0 个阶段大气能见度 ) 以及气象因子的统计特征见表 ) 从表中可以看出在 #$' 时期大气能见度较高为 (+627 属于清洁的大气环境而在 #$ ' 和 #$ ' 时期大气能见度降至 27 以下分别属于霾天和雾天能见度较高的时期对应着较低的 ) 质量浓度 7 0 较高的风速 7 ( 以及较低的相对湿度 ): 主导风向为偏北风而在能见度较低的时期则对应着较高的 ) 质量浓度 (** 7 0 较低的风速 )7 ( 以及较高的相对湿度 6+: 主导风向为偏南风说明大气能见度的降低与上述因子间存在密切的联系为了确定 ) 以及各气象要素对大气能见度的影响运用 (* 对 () 月 6() 日大气能见度小时均值与同时期 ) 和各气象要素小时均值作简单相关和偏相关分析计算其相关系数相关性分析前对数据进行正态分布检验运用 &(6* 分析软件中 3; ; 变换的自然对数转换将非正态分布数据转换为正态分布简表个阶段大气能见度以及气象因子统计特征!" "# #$!"%!& $%$ $ $#' " #!!!$ & #!% $"# # $! %$"# % %# ' 阶段时间段气温湿度风速 7 ( 主导风向 ) 7 0 能见度 27 #$' () 月 6 日 ) * )0 : (*: * 偏北 6( * (+6 *) #$ ' () 月 + 日 )* * 6+): ( : ( *( 偏南 ()(5 * 6+ *6 #$ ' () 月 (*() 日 (+ *6 +(: )(: ( *( 偏南 ((5* 05 *0 注括号内为对应的标准误图 0)**5 年 () 月 6() 日北京大气能见度空气温度相对湿度 9 : 地面风速 7 ( 和风向以及 ) 小时浓度变化趋势, 0 # $ 7 #! -& 71 # # # - 7$ : #! $1 $ 7 ( $$# $ ) #!#76 () )**5 3

6 期张宏等北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析!"# $!%& $' # #$ # # # $ ) 表大气能见度与以及地面气象要素间的简单相关与偏相关分析 %!" " #$! #$!"! &$$ "#!& $%$ $ $#' " " #!!!$ "#% # 相关偏相关相关系数概率样本数偏相关系数概率自由度 ) *5 **** )( *66+ **** )(* 相对湿度 *0(( **** )( *6)5 **** )(* 温度 * )0 **** )( **0) * 0+ )(* 地面风速 *+ **** )( *( **)) )(* 气压 * 50 **** )( *0) **** )(* 单相关和偏相关分析结果见表 0 由 # 相关系数可以看出大气能见度与平均风速和地面气压呈显著正相关关系而与 ) 相对湿度和温度呈显著负相关关系 # 相关分析不仅显示两个变量之间相互影响包括直接和间接影响的程度而且包含了其它相关变量的影响因此要单独考察两个变量间的相关程度时需要控制其它变量的影响此时需要进行偏相关分析表 0 的结果显示在不受其它因素影响的情况下大气能见度仍与相对湿度呈显著负相关相关系数为 *6)5 空气中水蒸气较丰富时容易发生凝结而生成大量的小液滴从而降低能见度沈家芬等 )** 在排除其它因素影响的情况下地面风速与大气能见度的相关关系由显著正相关变为呈显著负相关表明风速对能见度的影响是两方面的首先当风速较小时大气中气溶胶颗粒不易扩散使得能见度降低反之风速相对较大时有利于雾和气溶胶的扩散但是当超过临界风速时风又能吹起空气中的污染物反而使得能见度降低偏相关分析结果显示温度对大气能见度的变化无显著性影响表明温度对大气能见度的影响是间接的有研究显示张利娜等 )**5 温度对于冬季低能见度的影响是由于当大气温度降低至 * 以下冰面饱和水汽压低于水面饱和水汽压时有利于雾的形成从而降低大气能见度在不受其它因素影响的条件下 ) 和气压与大气能见度间仍分别存在显著负相关和显著正相关关系相关系数分别为 *66+ 和 *0) 为进一步分析 ) 与大气能见度的定量关系以及区域天气形势对大气能见度的影响本文下节将做进一步的讨论 6)( 大气颗粒物 ) 在大气能见度较高的第一个时期 #$' ) 的质量浓度较低浓度范围为 (*(* 7 0 而在 #$' 和 #$ ' ) 急剧增加均值大于 (** 7 0 最大小时均值为 ) *) 7 0 ) 的高值对应着大气能见度的低值表明能见度和 ) 间存在较强的相关关系进一步通过相关性分析显示个例分析期间大气能见度和 ) 存在显著的幂指数关系图 6 显示了二者之间的相关关系式和相关系数 ) *+6**( 图中显示有个数据点偏离模拟的幂指数曲线虚线图形框内分析数据表明这个数据点的采样时间为 () 月 (* 日 *5 时北京时间下同至 (0 时气象数据显示这段时间有降雪事件发生降雪过程不仅会急剧降低大气能见度同时对大气颗粒物的湿清除作用也会急剧降低 ) 的质量浓度从而影响能见度和 ) 的模拟效果剔除这部分数据后能见度和 ) 的相关性进一步提高二者的相关系数达到 *+5 以上这与上文分析两者的年际间相关系数接近从图 6 可以看出能见度为 (*27 时对应的 ) 质量浓度约为 0* 7 0 图 6 中黑色圆点显示因此反过来说当 ) 质量浓度大于边界浓度 0* 7 0 时北京就有可能处于较低的大气能见度 (*27 美国环保局于 )** 年 + 月颁布的新的颗粒物环境空气质量标准对 ) 质量浓度的指导标准为日均值小于与本文的分析结果非常接近同时能见度和 ) 的非线性关系表明当 ) 较高时能见度对 ) 的响应较弱例如当 ) 由 (** 7 0 增加至 )** 7 0 时能见度由 6 27 降至 ( 27 此范围内 ) 浓度上升导致能见度降低的速率代表能见度代表 ) 质量浓度为

7 ) 气候与环境研究 7 $8-#7 9 # ( 卷 % ( 图 6 大气能见度和 ) 质量浓度相关性分析 )**5 年 () 月 6() 日图中黑色的圆点代表大气能见度达到 (*27 时对应的 ) 的质量浓度虚线框内的点为降雪时刻对应的大气能见度和 ) 质量浓度数据, 6" # & -& $ # # $ # 6 () )**5 " $$ $ 7 -& # (*27 " $ &; # - & $ )! **) ( 而当 ) 质量浓度较低时能见度对 ) 的响应较强例如当 ) 由 (* 7 0 增加至 0* 7 0 时能见度由 (527 降至 (*27 此范围内 ) 浓度上升导致能见度降低的速率为 *)) ( 能见度与 ) 的这种非线性关系对于制定提高地区性大气能见度的策略具有重要的指导意义本文的研究结果提示提高北京大气能见度可以分为两步首先是制定 ) 指导标准 0* 7 0 从而可以保持较高的大气能见度 (*27 其次对 ) 的进一步控制将显著提高大气能见度当然本文获得的 ) 边界浓度仅仅是冬季较短时间内的经验值具体的 ) 与能见度间的定量关系还需要进一步的研究证实虽然近年来北京市政府加强了对空气污染物的控制但颗粒物的控制主要是 (* 没有制定 ) 的标准本文的监测结果显示北京 )**)**+ 年 (* 和 ) 的平均值分别为 (6*0 7 0 和 ( 7 0 相比 )** 年 )**+ 年 (* 和 ) 质量浓度的降低率分别为 )*5: 和 (*6: )**+ 对北京 )**)** 年 ) 的监测结果也表明近年来北京 ) 质量浓度年际变化不大年均值在 56 ( 之间而 0 年冬季 ) 的平均值为 +(( (6 7 0 与本文 ) 的边界浓度 0* 7 0 相比还存在着较大的差距因此提高北京大气能见度需要进一步加强 ) 主要排放源如化石燃料燃烧二次硫酸盐和生物燃烧等的控制 )** 6)) 气象条件个例分析期间北京大气能见度和 ) 质量浓度的变化与区域天气形势间存在密切的联系为了分析天气形势的影响本文比较了 0 个时期代表天的天气图天气图由国家气象局气象信息综合分析和处理系统 # '!#7 71# - $ # 7 ' 分析得到从天气图上可以看出在大气能见度较高的第一个时期 #$' 图华北地区处于大陆强冷高压前部的高气压梯度区即锋区等压线密集北京地区受偏北风影响地面风速较大平均风速达到 (*7 ( 以上图 0 大气扩散条件有利于污染物的稀释和扩散致使大气颗粒物质量浓度较低 ) 日均值 7 0 同时期空气相对湿度为 )0 : 表 ) 较低的空气湿度也有利于大气能见度的好转从 () 月日开始北京大气能见度急剧下降 #$ ' 从日 *5 时的天气图可以看出图华北地区处于高压均压覆盖风速较小平均风速小于 )7 ( 表 ) 不利于污染物的扩散图 0 显示 ) 从谷值开始累积浓度持续图 )**5 年 () 月 6 日 (( 时海平面气压, - 1# # ((** "6 )**5

污染物浓度仍然累积上升在 #$ ' 大气能见度和 ) 的变化可分为两个阶段在第一个阶段 () 月 (* 日受降雪湿清除作用的影响大气颗粒物质量浓度迅速降低而降雪引起的相对湿度的增加也导致较低的大气能见度此阶段大气能见度的降低主要受降雪及随后较高的空气湿度的影响从第二个阶段 () 月 ((() 日开始华北地区处于华南倒槽低压前均压控制图尽管蒙古高压前部向东南移动

8 期张宏等北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析!"# $!%& $' # #$ # # # $ ) 图 )**5 年 () 月日 *5 时海平面气压, - 1# # *5** " )**5 上升此过程属高压均压地方性风和静风累积阶段主要是本地区源排放累积的结果 )* 时华北大部分地区出现整齐的偏南风属于高压后部的西南风受西南风的影响河北等地区的污染物向北京进行远距离输送并形成累积此时高压中心从华东地区移至海上区域扩散条件差污染物浓度仍然累积上升在 #$ ' 大气能见度和 ) 的变化可分为两个阶段在第一个阶段 () 月 (* 日受降雪湿清除作用的影响大气颗粒物质量浓度迅速降低而降雪引起的相对湿度的增加也导致较低的大气能见度此阶段大气能见度的降低主要受降雪及随后较高的空气湿度的影响从第二个阶段 () 月 ((() 日开始华北地区处于华南倒槽低压前均压控制图尽管蒙古高压前部向东南移动但此时华北区域污染物浓度处于累积增加状态从图 0 可以看出 (( 日起 ) 质量浓度迅速增加并在晚上 )0 点达到峰值 ) *) 7 0 其后 ) 质量浓度有所降低但是在 () 日上午 (( 时达到第二个峰值 ( +* 7 0 随着蒙古高压的移近华北地区处于此高压前部锋区风速增大扩散条件有利于颗粒物的稀释和扩散从 () 日上午 (( 时开始 ) 质量浓度逐渐降低大气能见度逐步上升图 0 结论通过分析 )**)**+ 年北京大气能见度变化图 )**5 年 () 月 () 日 *5 时海平面气压, - 1# # *5 "() )**5 趋势以及选取能见度急剧下降的典型个例分析本文可以得出如下结论 ()** 年是北京 )**)**+ 年中能见度最低的一年随后能见度呈现显著的线性增长对空气污染物特别是细颗粒物排放控制措施的加强是大气能见度好转的直接原因春季能见度最高冬季次之夏季最低 ) 相关和偏相关分析结果表明能见度与相对湿度呈显著负相关关系与地面风速的相关关系时正时负大气能见度急剧降低的过程伴随着大气颗粒物的快速累积增长相关性分析显示两者之间存在显著的幂指数关系 ) <*+0 **( 要保持较高的大气能见度 (*27 北京地区首先需要将 ) 的质量浓度控制在 0* 7 0 以下对 ) 质量浓度的进一步控制将大幅度提高大气能见度 0 大气能见度和 ) 质量浓度的变化与区域天气形势密切相关个例分析期间当华北地区处于大陆高气压梯度区时北京地区受偏北风影响地面风速较大大气扩散条件有利于污染物的稀释和扩散致使大气颗粒物质量浓度较低大气能见度较高而当华北地区处于高压均压覆盖时地面风速较小不利于污染物的扩散北京地区受偏南风影响受局地源累积以及区域输送的影响 ) 从谷值开始累积浓度持续上升而大气能见度则表现为持续降低致谢感谢刘广仁老师和张文老师等工作人员在实验过程中给予的帮助

9 )5 气候与环境研究 7 $8-#7 9 # ( 卷 % ( 参考文献 9! # = 3 )**+ %& # $;7 (+ 0 )** > ( ( ( # )**) %& # $?@(+* (++ > 7 8-# 0 0( ( 0( ) (+5 %& /;!#$(+) (+5 > 4 # = A # 9 )**) 4 # & # $-& $ # $ # 7 $ # # ++5 > 8-#7 (( ))) )00 $#, 2 (+++ " 9! #9 $ 71 # 7 # $&2!8-#7 7 # 3 8$ $ & # 1# #( ) )**( 8 7! # 1 # # #!!# - 7$ > 7 8-# 0)56 )5 * 沈家芬冯建军谢利等 )** 广州市大气能见度的特征及其影响因子分析 > 生态环境 ( 6((++ ()*6 >!, > B )** # #.!- & $!! #. > 8 $8 -#7 ( 6((++ ()*6 宋宇唐孝炎方晨等 )**0 北京市能见度下降与颗粒物污染的关系 > 环境科学学报 ) ( = " B, )**0 9 1& - & $ # $ $1 # 1 3 > # 7 ) ( = = B )** # 11# 7! )3 &1-7 #;! #. > 7 8-# 6*() (0 " >@, )**+ 8!! 7 71! )-&. )** 1# > # 5 王淑英张小玲徐晓峰 )**0 北京地区大气能见度变化规律及影响因子统计分析 > 气象科技 0 )(*+ ((6 4 B B B! )**0!- #! #!-& $!! #3 > # $" 0( )(*+ ((6 4 )** $ $! # &. $! $ #!. # > # 0(( 4 " BB )** ; # 7 -& - - #. # $ > 7 8 -# 0+ 5 张利娜张朝林王必正等 )**5 北京机场高速公路能见度与大气动力和热力因子的诊断及物理分析 > 气候与环境研究 (0 0) * ) ) 4 3. )**5 " $ $ & # 1& 71 # -& $ # 1$ $ 7 $ #7$ 7! # 3 #1# ;1# > 7 $8-#7 9 # (0 0) * ) ) B> B B B, )**+ $$ # - #! 7& ) # #& $# # -#7 3 > 7 8-# 60)50+ )+** 7 #>> )** # $ ) # #& 3 > 7 8-# 中国气象局 )**0 地面气象观测规范北京气象出版社 ( )* # $7 # )**0 #! 4 #/& #- $ #$ 3 # # ( )*

气象第卷第期对流不稳定度

气象第卷第期对流不稳定度张芳华张涛周庆亮杨克明国家气象中心北京中国气象科学研究院灾害天气重点实验室利用上海自动观测站资料的逐小时分析资料水汽云图和多普勒雷达探测等资料对年月日上海飑线天气过程进行天气动力学诊断分析结果表明上海处在上干冷下暖湿的不稳定大气层结中对流层上层干冷空气的侵入和边界层暖湿气流强烈辐合是飑线天气的触发机制飑线以断续线型与后续线型相结合的型式形成在对流单体的右侧不断新生单体

期 张宏等 北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析 <*7 *!/! %# #& '! #&6 # + %! # ' '# ('!/ '" ' (#%8( 1 #! $ # + %' %!/ $ # + % #! %:! #! %# #$ # + %#! / $ '! ' $ () %! #

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