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本帖最后由 张学文 于 2014-1-20 13:46 编辑
我们发现的近地面不稳定层-霾的摇篮 张学文，2014/1/20 今天看到蒋大和教授的博客讨论大气混合层厚度问题，http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=609047&do=blog&id=760675，我希望人们关注一下我发现的大气中的近地面不稳定层问题。我估计霾可能与雾类似，它也存在于这个不厚的层中。我给它的名称是近地面不稳定层，即被逆温层封住的不稳定层。 附图是乌鲁木齐1973.11.29到12.14日的平均的地面层结情况，图中的垂直坐标是海拔，其海拔最低值是0.5公里，即准噶尔盆地的低处的海拔。图中的横坐标是温度，实线表示温度随高度的变化，虚线是露点温度随高度的变化。 这个图表示海拔1.5公里-3公里温度是随高度递减的对流层大气的正常状态，海拔1.5公里-海拔0.75公里是逆温层，它属于冬季准噶尔盆地大面积积雪形成的大范围逆温层。而在这个盆地尺度的逆温层下，还特别存在一个薄层，其厚度500米，大约从地面的海拔0.5公里到1公里温度与露点是相等的，即这个层内空气饱和。所以容易出现雾。而此上的空气就干了不可能有雾发育。 核心是从0.75-1.5公里为逆温层，逆温层的特点是空气稳定，难以混合。而其下则是温度随高度减少很快的中性层或者不稳定层。我把它称为被逆温层封锁的近地面不稳定层。其温度随高度的减少等于或者快于气象学中所谓绝热温度递减率（0.98°/100米）。在这个层内空气容易混合，污染物容易在本层内扩散，但是它又被上面的强大的逆温层封死而不能使污染物再向高处扩散。 于是， 于是这个逆温层下的不稳定层就成为雾或者霾存在而难以散的特殊环境了。 下面附上我在2009年写的有关博客，供参考。 我呼吁气象界人士、环保人士关注对流层大气的稳定层下的不稳定层。被封在逆温层下的不稳定层可能是雾霾的摇篮。 **************** 雾的预报与冬季近地面不稳定层 已有 1762 次阅读 2009-2-2 19:17 |个人分类:气象|系统分类:观点评述|关键词:雾，预报，不稳定层 推荐到群组 雾的预报与冬季近地面不稳定层 张学文2009-2-2 1. 2008-2009冬季雾危害严重，雾的预报也一直是难题。这里结合准噶尔盆地的一些情况和认识，供大家交流。 2. 气象学指出实际大气的温度的垂直分布几乎都体现为“稳定的层结”。即其温度随高度的变化一般都小于每100米降低1度，甚至不降低、以至升高（所谓逆温层）。如果每100米温度减少了不止1度，而是更多，那么这种现象极少看到，而且它对应着严重的不稳定。空气会出现严重的铅直运动。 除了夏季地表面与2米高度的气层的气温可以出现很薄的不稳定气层以外，一般印象是冬季难得看到不稳定的大气层结。 3. 最近利用新疆自动站比较密（时间、空间）的气象资料，发现水平距很近（约30公里），高度比吉木萨尔县高60米的奇台的温度有时竟然比吉木萨尔县低了6度。如果我们忽略水平方向的温度差（水平差30公里，可能有1度或者更少的温度差），那么以上数据表明60米厚的气层内的温度递减率竟然是理论上限值的10倍！对我来说这确实是个吃惊的事实！下面的图是2009年2月1日两个气象站的温度差曲线。图上01-12时，20，21时其温度差都超过了2度，02，04，11时竟然超过6度！它体现了大气低层存在严重的不稳定空气层结。 4. 早在30年前我们就揭露过准噶尔盆地的雾固然多伴有逆温层，但是逆温层下存在的中性层结，以至不稳定层结才是雾的生存区域（《气象》杂志，1977，12期，准噶尔盆地冬季低云雾个例分析）。2006年编写的《新疆气象手册》继续肯定了这个认识。现在利用地面更密的资料使我们看到准噶尔盆地不仅存在中性层结，还存在严重的（超出气象学一般认识）不稳定层结。而这种严重不稳定层结的存在，配合高的湿度显然是“雾”得以发育的好环境。 5. 换句话说：注意准噶尔盆地东侧的严重不稳定气层的出现，可能对雾（以至雾凇）的预报有重要价值。自然，雾的预报里需要分析的问题很多，以上认识提供了初步见解。欢迎交流。
本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-212649.html
本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-760699.html
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发表于 2014-1-20 13:44:56
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