【摘 要】
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京津冀地区冬季雾霾污染频发,但大多数的研究侧重于气溶胶,关于其中的雾涉及较少。针对2013年1月京津冀地区发生的重污染过程,研究12-15日雾霾污染期间的雾层基本特征、雾层引起大气辐射加热率的变化、以及辐射雾生成过程的数值模拟,结果表明:1)2013年1月12-15日北京地区雾霾污染期间,4天中共发生2次辐射雾和2次平流雾,每天的雾在类型、垂直分布、形成过程、层结等方面都完全不同:12日清晨为充分
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京津冀地区冬季雾霾污染频发,但大多数的研究侧重于气溶胶,关于其中的雾涉及较少。针对2013年1月京津冀地区发生的重污染过程,研究12-15日雾霾污染期间的雾层基本特征、雾层引起大气辐射加热率的变化、以及辐射雾生成过程的数值模拟,结果表明:1)2013年1月12-15日北京地区雾霾污染期间,4天中共发生2次辐射雾和2次平流雾,每天的雾在类型、垂直分布、形成过程、层结等方面都完全不同:12日清晨为充分发展的辐射雾,辐射雾的生成和发展使近地层稳定层结转变为近中性;13日清晨为2层相连的高空平流雾,分别来自不同源地;14日清晨的辐射雾生成时间晚,其发展仅限于初生阶段;14日夜间已生成平流雾,至15日清晨雾顶抬升约500m。2)夜间晴空冷却最贴近地面一层冷却最强,强度可达1.3K/h;雾层生成后,辐射冷却主要发生在雾层上部,雾顶冷却可达到5-8K/h,是晴空冷却的60倍以上;液态水含量（LWP）的增加,雾滴有效半径（Eff-R）的减少,均会增强雾顶的冷却效应;平流雾加热率廓线形状与辐射雾相似,但雾顶的冷却较弱且雾底存在弱加热,造成平流雾雾底总伴随弱逆温结构。3)北京冬季正午,雾层顶部的短波加热可达到2K/h,约是晴空条件的40倍,气溶胶条件下的15倍以上。但雾层的短波加热仅为长波冷却的1/3,雾顶的总辐射效应仍为强冷却,这有利于维持雾层顶部的强逆温结构。4)高垂直分辨率的WRF-SCM单柱模型能够很好的模拟出雾层的生成过程与垂直结构。标准试验条件无雾层产生,提高初始相对湿度、减弱近地面层的地转风外部强迫、增加水汽平流强度利于雾层的生成发展。
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