逆温气象特性陪/原因什么?

Question

我物理研究生工作的问题做一个统计(神经网络)预测城市的空气污染。我提供每小时值会于长滩举行12个流星的特性~ 20年来的城市——温度、湿度、风速、风向,PM10, O₃,所以₂浓度a.o。我读过的是空气污染(特别是冬天)时常常存在出现逆温,意思是当了城市上空的空气的温度与高度增加,而不是减少。足够幸运的是,有天气测量站在城市,也是城外海拔1350米(城市本身的高度~ 600美元)。这允许我介绍另一个特性,它可能是有用的——温度高和低海拔的差异作为逆温的代理(美元T_ {proxy-inv} =识别T_{高}- T_{低}$识别识别)。

我的问题:其他气象特性影响当发生反转时,这样我可以使用它们作为额外的代理吗?压力变化明显吗?或者在反演风速很低吗?别的事情发生在热转化吗?或者你能点我向另一个气象效应,除了反演,可以影响空气污染?Tnx !

Answer 1

逆温的定义是当空气的温度随高度增加。默认情况下,总是存在一个倒置的对流层顶由于放热查普曼周期。但是让我们忽视,考虑到环境的问题。

让我们看看热力学方程和稳定性变化。诊断方程干绝热温位(\θ美元)是$ $ \压裂{D \θ}{Dt} = \压裂{\部分\θ}{\部分t} + u \压裂{\部分\θ}{x} \部分+ v \压裂{\部分\θ}{\偏y} + w \压裂{\部分\θ}{\部分z} = $ $,在那里你美元,五美元,w美元带状,经向和垂直组件风的向量,然后呢问美元是传热升温速率。的垂直dervative上述方程$ $ \压裂{\部分}{\部分t} \压裂{\部分\θ}{\部分z} + u \压裂{\部分}{x} \部分\压裂{\部分\θ}{\部分z} + v \压裂{\部分}{\偏y} \压裂{\部分\θ}{\部分z} + w \压裂{\部分}{部分z \} \压裂{\部分\θ}{\部分z} + \压裂{\偏u}{部分z \} \压裂{\部分\θ}{x} \部分+ \压裂{\部分v}{部分z \} \压裂{\部分\θ}{\偏y} + \压裂{\部分w}{部分z \} \压裂{\部分\θ}{\部分z} = \压裂{\部分Q}{\部分z} $ $。

从这个方程,我们可以看到,微分非绝热加热,平流稳定的空气,和垂直风切变的环境中容易热梯度,可以提高反演。

本质上,风速会减少在倒置,但并不是所有慢风注意倒置。反演往往发生在一夜之间到早晨,当空气冷却以较慢的速度比土地。

有很多其他因素影响空气污染,但这实际上取决于污染物。例如,臭氧污染不会受到影响的反演,除了早上积累$ \ ce {NO_x} $早晨高峰。其他因素包括水量对PM2.5的形成。还有干态和湿沉积需要考虑。你问的问题是非常普遍的。