【摘 要】
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天气分型方法是研究气象条件分布特征与大气污染演变规律的有效手段,在大气环境学研究中有着重要地位。本文提出了一种新的双层PCT天气分型方法,通过对高层背景场与低层地面场分别进行PCT分型,再将结果进行组合、分类、调整,最终获得比传统分型法更加准确且稳定的分型结果。在此基础上,针对2014-2019年长江下游地区冬季天气进行了分类研究,得到了8类主要天气形势,分别为:弱气压场型、冷锋过境型、高压前部型
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天气分型方法是研究气象条件分布特征与大气污染演变规律的有效手段,在大气环境学研究中有着重要地位。本文提出了一种新的双层PCT天气分型方法,通过对高层背景场与低层地面场分别进行PCT分型,再将结果进行组合、分类、调整,最终获得比传统分型法更加准确且稳定的分型结果。在此基础上,针对2014-2019年长江下游地区冬季天气进行了分类研究,得到了8类主要天气形势,分别为:弱气压场型、冷锋过境型、高压前部型、高压底部型、高压控制型、高压后部型、倒槽前部型和倒槽后部型。其中弱气压场型拥有最高的占比（26.57%）、最低的通风系数（昼间3518m~2/s,夜间1373m~2/s）,且重污染率在常见天气型中较高（8.0%）;另外倒槽前部型有最高的污染率与重污染率（49.0%与12.0%）。利用分型结果分析各类天气形势演化趋势后,得到长江下游冬季高压主要的4条移动路径,其中“高压前部—高压底部—高压后部”型路径最为频繁（占比42.9%）,且最不利于通过静稳天气使大气污染物发生累积,为最清洁的路径类型。本文依据分型结果对8类天气类型下的长江下游地区的气象场进行精细化数值模拟研究,得到8类天气形势下的大气边界层垂直结构特征,发现8种天气形势下的边界层结构各有特点:（1）弱气压场型的背景场对边界层垂直发展影响较小,呈现典型的边界层垂直结构;（2）冷锋过境型的边界层垂直结构变化剧烈,锋面会破坏原有边界层垂直结构并重新构建高低空盛行风向一致的大风的新边界层;（3）高压前部型天气下,由于高空的干冷平流,边界层内热力对流作用更加明显;（4）高压底部型,昼间热力湍流较弱而夜间浮力作用对湍流的抑制更明显;（5）高压控制型天气下极小的风速和稳定的层结令昼夜边界层的切换极其明显,逆温层高度与风速大值区相对应;（6）高压后部型天气下边界层内热力作用产生的对流和湍流都受到抑制;（7）倒槽前部型高空风场较弱,逆温层高度与风速小值区相对应;（8）倒槽后部型高低空风场都极弱,剪切力对湍流能量的贡献较小。
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