《表2 2017年12月23日与2018年1月12日气温(T)、地表PM2.5浓度(C)、地表感热通量(Hs)、边界层高度(PBLH)、夹卷厚度(△h)、摩擦速度(u*)、夹卷速度(we)、对流速度尺
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《气溶胶辐射效应对边界层结构及夹卷特征影响的观测分析》
如图5所示,随着PM2.5浓度增加,地表感热通量明显减小。如当PM2.5浓度从20μg m-3增加到160μg m-3时,地表感热通量减小了72%。同时,气溶胶影响白天近地层温度递减率,加大近地层大气稳定度。比如,10:00~16:00,重霾日近地层温度递减率为0.49~0.86 K (100 m)-1,而干净日为0.81~1.09 K (100 m)-1。这与张敏等(2018)在天津观测的结果相一致。气溶胶辐射效应减弱边界层内湍流活动。如近地层摩擦速度,是描述动量垂直输送或湍流产生的关键参数之一,在重霾天,日间最大摩擦速度为0.13 m s-1,比干净日降低了46%(0.24 m s-1);对流速度尺度,描述对流强弱的关键参数,日间最大对流速度尺度为0.69 m s-1,比干净天降低了50%(1.37 m s-1;见表2)。高浓度灰霾导致边界层发展延迟,抑制边界层发展。比如重霾日(2017年12月23日)最高边界层发展速度出现时间比干净日(2018年1月12日)延迟了近2个小时,重霾天其值也明显低于干污染较轻的边界层天(54 m h-1相对于112 m h-1);边界层最大高度也明显低于灰霾浓度较低的边界层。需要指出的,导致这些差异的因素较多。除了气溶胶浓度,其它因子会造成一定影响。比如两个个例之间因出现时间不同而存在一定太阳高度角差异,此外天气条件如云量和相对湿度等均可造成一定影响。但总体而言,这些观测结果与数值模拟研究结论相吻合(Yu et al.,2002,Barbaro et al.,2014)。
图表编号 | XD00184290300 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.11.15 |
作者 | 陶昕宇、黄建平、谢晓金、王咏薇、包云轩、刘诚、张潇艳、徐家平 |
绘制单位 | 南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心、耶鲁大学—南京信息工程大学大气环境中心、耶鲁大学—南京信息工程大学大气环境中心、南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心、南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室、南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心、南京信息工程大学大气物理学院、南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心、耶鲁大学—南京信息工程大学大气环境中心、东华理工大学江西省大气污染成因与控制重点实验室、南京信息工程大学气象灾害预报和评估协同创新中心、耶鲁大学—南京信息工程大学大气 |
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