摘要:基于1971-2016年NCEP/NCAR（美国环境预报中心和国家大气研究中心）的逐日再分析资料及NCPC（美国国家海洋和大气管理局气候预报中心）的海温、大气环流及海洋指数等资料通过多尺度能量分析（MS-EVA）等方法，把冬季北半球风暴轴看做一整体，分析了风暴轴区域多尺度的能量变化特征及其可能机制。主要结论概括如下：（1）多年气候平均状态下，风暴轴的动能来源主要表现为在风暴轴中上游先由低频尺度向天气尺度输送有效位能，随后在风暴轴主体区再由天气尺度有效位能转换为天气尺度动能，其中风暴轴西端可直接由低频尺度向天气尺度输送动能。（2）北半球三大风暴轴联合EOF结果表明：第一模态下，主要体现了北西伯利亚风暴轴与北太平洋风暴轴强度的减弱（增强），同时伴随着北大西洋风暴轴位置北抬（南压）；第二模态下，主要体现了北西伯利亚风暴轴强度减弱（增强），同时北太平洋风暴轴位置北抬（南压）中东部强度增强（减弱），而北大西洋风暴轴位置南压（北抬）。（3）回归分析表明：北半球风暴轴异常在不同模态下与低频尺度环流联系密切。低频尺度波动可通过海温及西风急流等异常变化先影响风暴轴区域多尺度间的能量转换，进而影响风暴轴整体的异常变化。

摘要:2015年12月在南京市郊进行雾的外场综合试验，观测得到20-21日雨后两次强浓雾的爆发性增强过程。利用常规气象资料、边界层廓线、雾滴谱等，分析此次典型雾过程的天气背景和边界层结构特征，探讨雾爆发性增强的原因。结果表明：雨后地表及近地层高湿环境为雾的形成提供了充足的水汽，南京冬季冷高压控制下稳定的天气层结，以及夜间的辐射冷却作用，极有利于辐射雾的产生。而雾的爆发性增强，主要和降温与增湿有关。晴天夜间地表向上长波辐射增强引起的强降温，日出后地面的强蒸发作用使得近地表水汽增多，都可直接引起雾的爆发性变浓。强的贴地逆温层的形成是雾爆发性增强的关键，易于近地面水汽的积累。而超低空急流的产生，有利于加速逆温层的贴地增强。

摘要:O₃和PM_2.5是影响长三角地区空气质量的主要污染物。利用2016年33个城市大气环境监测站6项污染物的小时浓度及4个省会城市的气象数据进行统计分析，研究了该地区O₃和PM_2.5浓度的时空分布特征及其影响因素。结果表明：长三角地区O₃年平均浓度为50~73 μg·m^-3，平均为61 μg·m^-3；除芜湖和宣城外，其余31城市均存在不同程度的超标状况，超标率为0.34%~18.86%，平均为5.68%。O₃在5月和9月达到浓度高值；四季O₃日变化均呈单峰型，峰值出现在15：00，夏季O₃峰值浓度最高值为157 μg·m^-3。O₃浓度沿海城市整体高于内陆城市；夏季宿迁-淮安-滁州片区O₃污染较重。O₃与NO₂、CO显著负相关，且与NO₂相关性较强；O₃与气温、日照时数显著正相关，与相对湿度、降水呈负相关。PM_2.5年平均浓度在25~62 μg·m^-3范围内，平均为49 μg·m^-3；各城市均出现PM_2.5超标，滁州PM_2.5超标率最大，为23.91%。PM_2.5在3月和12、1月达到浓度峰值；其日变化呈双峰型，09：00-10：00和22：00-23：00达到峰值。冬季徐州PM_2.5浓度最高，为102 μg·m^-3。PM_2.5与NO₂、CO、SO₂、PM₁₀显著正相关，与气温、风速、降水负相关。

摘要:为了解不同程度的降水对江浙沪地区大气PM_2.5的清除作用，搜集了2014-2016年该地区41个城市的降水和PM_2.5观测数据，通过对比2 a非降水和全时段PM_2.5平均浓度的差异，发现前者显著高于后者，说明降水对该地区PM_2.5具有清除作用。利用降水前与降水期间PM_2.5的浓度差异作为降水对PM_2.5的清除率，降水后与降水期间的浓度差异作为雨后浓度回升的增加率，分别研究了目标区域不同时期、不同降雨量以及不同降雨时长对PM_2.5的清除效果。结果显示：（1）与江浙沪南部地区不同的是，北部地区降水清除率与降水前浓度存在正相关，降水后浓度的增加与当地的排放量呈正相关。（2）当降水量为30 mm或者降水时长为36 h时，清除率增幅减缓，说明降水对PM_2.5的清除效率存在着阈值。

摘要:根据2007-2013年宁波市每日8次地面观测气象资料，运用罗氏法和统计分析法计算大气混合层高度，分析其在霾日和非霾日的不同日变化特征。结果表明宁波市霾日与非霾日混合层高度均呈白天高，夜晚低的日变化特征，夏季两者差值的日变化波动最明显，波峰时间比其他季节晚3 h。混合层高度日变化趋势与风速、气温、能见度趋于一致，霾等级越重，混合层高度越低。霾日与非霾日的气温差值除冬季呈正变温外，其他季节呈负变温，冬季14时差值最小，夜间加大，春夏季凌晨差值最小，14时最大，秋季波动不明显；风速差值除冬季夜间为正值外，其余季节为负值，秋冬季差值最小、夏季最大。大气处于不稳定状态时，混合层高度随着稳定度增加而逐渐处于稳定状态时，随着稳定度增加而降低，中性大气是宁波易致霾的大气层结。霾日与非霾日大气稳定度表现不一致，中午霾日中性大气占多数，非霾日则是不稳定大气；夜间霾日稳定-弱稳定大气和中性大气所占比例相当，非霾日稳定-弱稳定大气占多数。另外，PM_2.5浓度在霾日和非霾日均为白天低、夜间高的日变化特征，但霾日波动大，波峰时间晚于非霾日2 h，峰值浓度也高于非霾日2.7倍；早晨或下午到上半夜是霾日的PM_2.5浓度两个上升时段，上午为下降时段；非霾日的两个浓度缓升（降）时段分别出现凌晨和下午（上午和前半夜）。研究成果有助于预报员了解大气混合层高度及其对霾的可能影响，从而提高霾预报预警能力。

摘要:使用中尺度数值模式WRF3.9/Noah/UCM，对长三角地区无明显天气过程的2013年8月11至17日一周进行数值模拟，采用2013年500 m分辨率的MODIS数据更新土地覆盖资料，依据城镇比例将城市下垫面进一步分类为高中低3种类型，以此研究长三角城市群非均匀性对区域热岛效应的影响。结果表明：长三角城市群近地面气象要素场对城市下垫面的非均匀性比较敏感，平均热岛强度、干岛强度和风速衰减相较于不考虑城市非均匀性分别减小了16.41%、20.04%和6.25%；受背景风场影响，白天城市群的热岛强度弱于夜晚，均有向下游扩展现象，且内陆城市的热岛强度和干岛强度较沿岸区域更强；相比于均匀城市下垫面试验，考虑非均匀城市影响后，整体热岛强度和干岛强度减弱；白天垂直热岛环流结构明显，整体可以伸展至2 km高度，在东南风背景下，热岛上游高密度城市的热岛环流会抑制下游热岛环流发展，考虑城市非均匀性后，上游效应更显著；热岛强度受非均匀性影响在傍晚和夜间最高减弱可达0.2℃，且进入较强热岛的时间会推迟，维持时间也将缩短。因此，忽略城市下垫面的非均匀性，可能会高估区域热岛效应。

摘要:本文基于NCEP/NCAR月平均再分析资料，分析了对流层上层200 hPa纬向西风的时空变化特征，并通过EOF分解得到一个表征西风急流位置的指数（Westerly Jet Position Index，WJPI）；同时基于对流层中上层（500~200 hPa）温度纬向偏差，构建了一个描述青藏高原（简称高原）大气热力特征的指标（Plateau Atmosphere Heating Index，PAHI），定量分析了该指数与西风急流位置的关系。结果表明：由冬到夏西风急流轴不断北抬西伸，风速逐渐减小；各季西风急流轴均处于西风变率的小值区，表明各季急流均轴的位置较稳定。各季PAHI与200 hPa纬向风的显著正相关区均分布在高原北侧，即高原PAHI增强时，其北侧西风增强，南侧西风减弱，对流层上层西风急流北移；各季WJPI与PAHI之间均存在显著相关，表明PAHI异常对西风急流位置的变化有重要作用。

摘要:本文利用NCEP/NCAR提供的2.5°×2.5°全球再分析数据，以2018年5月江苏两次极端降水事件发生前副高异常变化为研究对象，根据全型涡度方程定量计算了凝结潜热分布不均引起的涡源对副高迅速演变的诱发作用。研究发现，120°E处500 hPa 5月第1候副高脊线多年平均位置位于16°N附近，而2018年同期120°E的脊线则位于19°N附近，呈明显偏北的状态。2018年5月第1候东亚500 hPa位势高度距平场表现出南高北低的形态，有利于我国华东地区成为暖湿空气和干冷空气的交汇区，构成了江苏5月两次极端降水过程的有利环流背景。与对流层中层环流异常对应的是，同期115°~125°E之间850 hPa上8 g·kg^-1等比湿线位于28°N附近，较多年气候态偏北15°，强降水区内同期850 hPa比湿较往年偏多2~4 g·kg^-1，相应距平百分率可达50%~75%。且110°~120°E之间θ_se的340 K等值线5月第1候多年气候态位于13°N以南，但2018年同期却偏北至25°N附近，暖湿气团北进有利于强降水的发生。副高西伸北抬前，副高主体西侧和北侧均有凝结潜热加热区存在，说明潜热加热与副高演变关系密切。垂直剖面表明600 hPa为凝结潜热加热中心，向上加热率随高度减小，因此500 hPa处潜热加热率垂直梯度为负，使得500 hPa成为负涡源所在。因凝结潜热分布不均产生的负涡源，1~2 d便可形成与副高自身十分接近的负涡度值，足以诱发副高突变，该时间尺度与副高真实演变时间相符。负涡源中与凝结潜热垂直分布不均相关的部分起主要作用，而与凝结潜热水平分布不均相关的部分同时期产生的负涡度最多仅为前者的1/3左右，对副高突然西伸的作用较小。与凝结潜热相关的负涡源作为引发西太平洋副高异变的可能原因，其与副高的关系仍需进一步研究。

摘要:利用NCEP FNL（1°×1°）全球分析资料，采用动能梯度的定义和扰动动能方程，对2014年8月25-27日初生于青海省东南部之后东移到四川省中部产生天气影响过程的高原切变线进行了能量诊断分析。结果表明：在高原切变线发生发展时，切变线的位置和强的地转偏差及动能梯度大值区相对应，动能梯度模值的水平、垂直分布和相应的散度分布一致，可以反映切变线的基本结构特征；引入动能梯度有助于从能量变化视角来理解高原切变线的发展演变。扰动动能大值区的分布和切变线的走向一致，在切变线发展初期，扰动动能明显增大。扰动动能平流项和正压转换项的值都比较小，不足以反映切变线演变过程中的能量变化，而斜压转换项和扰动位势平流项是扰动动能收支的主导项；在切变线成熟阶段，扰动有效位能向扰动动能的转换最大，斜压转换项是高原切变线发展过程中能量转换的重要途径，有利于切变线上的上升运动加强。扰动动能趋势项可以较好预示切变线的发展态势，扰动非地转位势通量及其散度对高原切变线的生消及移动具有较好的指示意义。

摘要:本文利用南京青奥会开幕式期间的OTT雨滴谱仪观测资料、探空数据和地面降雨及雷达等资料，结合火箭减雨作业的时间和地点，通过人工减雨作业对雨滴谱的影响分析来评估开幕式期间人工减雨作业的效果。首先以奥体中心为目标区域，利用探空数据分析火箭减雨作业的最佳高度和作业点与奥体中心的最佳距离，所得结果与实际作业情况一致。然后，利用实测雨滴谱拟合滴谱廓线，计算雨滴粒子平均直径、中数直径等特征直径，对比南京站点人工减雨作业前后时刻的雨滴谱变化；再拟合各时刻的雨滴粒子总数浓度、雨滴谱谱型参数γ（反映雨滴粒子尺度分布），将人工减雨作业后同时段内的南京站点与芜湖站点的雨滴谱作比较分析。结果发现人工减雨作业后，南京站点的雨滴谱较作业前谱宽变窄，直径小于1 mm的小滴粒子占比增加，大于1 mm的大滴粒子减少，雨滴粒子各特征直径均小于作业前；同时段内南京站点雨滴粒子总数浓度、质量加权平均直径在减雨作业影响时段内均小于芜湖站点，而谱型参数γ总体大于芜湖，且随时间变化趋势与芜湖站点相反。这些特征表明人工减雨作业明显改变了雨滴谱分布，有效减小了雨滴群中的大粒子，从而抑制了降雨的发展，起到减雨效果。

摘要:采用引入城市水文过程的WRF/SLUCM方案，以北京2010年7月4-6日高温热浪天气为背景，模拟了绿地灌溉、绿洲效应和人为潜热等水文过程对城市气象环境的影响。结果表明：（1）绿地灌溉、绿洲效应和人为潜热等水文过程可导致北京城区13：00（7月4-6日小时平均，下同）潜热通量升高最多约100 W·m^-2，02：00升高最多约15 W·m^-2；感热通量13：00降低最多约80 W·m^-2；02：00降低最多约5 W·m^-2。（2）城市水文过程可导致城区13：00相对湿度增加最多约4%，02：00约6%；地表气温13：00降低最多约1.2℃，02：00约0.4℃。（3）城市水文过程对北京城市热岛强度的减弱效果白天明显好于夜间，且在10：00-14：00出现了强度约0.8℃的冷岛效应。（4）水文过程会导致北京城区500 m高度以下白天大气温度最多降低0.5℃，相对湿度最多增加3%，但夜间影响较小。由于热对流运动的减弱，城区边界层高度降低约200 m；城区1 km高度以上水平风速增大，低层风速减小。

摘要:本文结合2003-2013年以来南京国家基准气候站的逐日酸雨资料以及地面气象资料和高空探测资料，分析了近11 a来南京地区的酸雨变化特征以及相应的气象和气溶胶影响因子变化。所得结果表明：近11 a来南京地区的酸雨变化总体呈明显恶化态势，表现为酸雨的发生率明显提高，相应的酸度（pH值）显著下降；从影响酸雨变化的气象条件看，酸雨的pH值随着降水量增大而降低；垂直不稳定条件是影响酸雨的另一重要方面，酸雨事件出现时通常伴随出现高空逆温，在冬季有99%的事件出现逆温；分析850 hPa的风速和风向情况发现，冬、夏季分别有47%和52%的酸雨事件出现东风或东北风，这可能说明外部的输入性污染物对酸雨的形成也起着重要的作用。

摘要:利用1971-2016年浙江常规气象站观测资料和多种再分析资料，分析了浙江省秋季连阴雨的气候特征及其异常环流背景。结果表明：（1）浙江每年每站平均出现1.8次秋季连阴雨天气，过程平均可持续5.5 d，平均雨量77 mm；秋季3个月中9月出现连阴雨的频次最高；大多年份会发生1~2次持续5~7 d的连阴雨，78%过程累计降水量在100 mm以下；发生时多为全省一致变化型，多发区集中在杭州-绍兴一带。（2）连阴雨过程次数、累计持续天数及累计降水量有一致变化性，均反映出浙江秋季连阴雨有明显的年际变化特征，有4个强年和7个弱年。（3）浙江秋季连阴雨强（弱）年对应南亚高压和西太平洋副热带高压"相向（背）而行"。强（弱）年时，西太平洋副热带高压异常偏西（东），南亚高压异常偏东（西），华东地区上空垂直上升运动强（盛行下沉气流），低层异常偏南（北）风提供了充足的水汽（阻碍了暖湿空气北上），有（不）利于浙江连阴雨的发生。（4）连阴雨强弱年大气环流异常与热带海表温度强迫有关。强（弱）年时，赤道太平洋海温呈拉尼娜状态（距平不明显），使东印度洋-南海-海洋性大陆上空对流活跃（偏弱），潜热加热（不足以）激发低层Matsuno-Gill型响应，（不能）在亚洲大陆激发气旋性环流异常，而赤道中东太平洋强（弱）下沉气流则（不能）在西北太平洋激发反气旋性环流异常，此低层气旋-反气旋异常环流配置（弱环流异常）使华东地区有低层偏南（北）风异常，水汽增多（减少），有（不）利于浙江连阴雨的发生。

摘要:使用江西WebGIS雷达拼图和自动站雨量、雷电监测、强天气监测等数据，以及MICAPS常规天气图资料，对2017年3-7月江西汛期11个设区市26次城区暴雨过程的雷达回波特征进行分析。结果表明：2017年江西汛期共出现52日暴雨过程，其中江西11个设区市所在地城区出现26次暴雨。在这26次城区暴雨个例中，有23次伴随出现短时强降水，有3次降水比较均匀。暴雨维持时间长短不一，最长的有15 h，最短只有3 h，平均是10 h。有5次出现大风天气，21次没有大风出现。雷达回波特征主要有3种：块状（强单体、超级单体）、带状（飑线、回波带）、絮状（絮带、絮团）。这3种回波形态特征，出现率最高的是絮状回波，即比较宽、嵌有中等强度的对流单体絮带状回波带，强度40~55 dBz，出现16次，概率62%；其次是窄而长、紧密排列由强单体组成的飑线回波带，强度50~60 dBz，出现8次，概率30%；块状（强单体、超级单体）回波强度最强，中心强度达到60~70 dBz，出现2次，概率8%。