区域灰霾数值预报系统的初步研发

摘要

由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成，使水平能见度小于10 km的空气普遍混浊的现象，在气象观测中编报为“疆或轻雾”。这是低能见度自然天气现象之一。由于现今人类活动向大气中排放和转化形成的气溶胶粒子的显著增加，导致观测到的能见度小于10公里，区域大气呈现出灰蒙蒙的浑浊现象，即为“大气灰霾”。灰霾这种低能见度的现象从大气物理学角度是大气中的气溶胶粒子和氮氧化物吸收或散射太阳光，导致视觉障碍的一种大气光学中低能见度现象。中国气象局大气成分观测与服务中心正在研究开发中国化学天气预报平台系统(China Unified Atmospheric Chemistry Environment，简称CUACE)。该系统以大气成分观测为基础，包含大气气溶胶以及各种反应性气体的源排放、化学转化、微物理过程。系统中设计了通用平台使之能嵌套到不同时间，空间尺度的气象和气候模式之中，进而可以进行大气成分数值模拟和预报、大气成分对天气气候影响和反馈的研究。在Cuace基础上建立的cuace/Aero 包含多种大气气溶胶的源排放以及气溶胶在大气中的微物理和化学转化过程。目前，CUACE/Aero已经在线耦合到中尺度模式MM5中，初步实现对沙尘、海盐、BC/OC和硫酸盐等气溶胶组分的短时模拟。