伴随/引起逆温的气象特征是什么?

Question

我是一名物理学研究生，研究的问题是对城市空气污染进行统计(神经网络)预测。我得到了近20年来这个城市的十几个气象特征的每小时数值——温度、湿度、风速、风向、PM10、O_3.,所以₂a.据我所知，空气污染(尤其是在冬季)通常是在逆温发生时出现的，也就是说，当城市上空的空气温度随着海拔的升高而不是下降时。幸运的是，在市区和市区外的海拔1350米的地方都有气象站(市区本身的海拔约600米)。这让我可以介绍另一个可能有用的特征——高低海拔的温差，作为逆温的代表($T_{proxy-inv} = T_{高}- T_{低}$)。

我的问题是:当逆温发生时，还有哪些气象特征会受到影响，以便我可以将它们作为额外的代理?压力变化明显吗?或者逆温期间的风速非常低?在逆温过程中还会发生什么吗?或者你能告诉我，除了逆温之外，还有什么气象效应会影响空气污染吗?Tnx !

Answer 1

热逆温是指空气温度随高度升高而升高。在默认情况下，由于放热，对流层顶总是存在逆温查普曼周期．但考虑到问题的背景，我们先忽略这个。

让我们看一下热力学方程，看看稳定性是如何变化的。的诊断方程干绝热势温度（\θ美元)是$$\frac{D \theta}{Dt}=\frac{\偏\theta}{\偏t}+u\frac{\偏\theta}{\偏x}+v\frac{\偏\theta}{\偏y}+w\frac{\偏\theta}{\偏z}=Q$$,在那里你美元，五美元,w美元风矢量的纬向、经向和垂直分量是多少问美元是绝热加热速率。对上式求垂直导数为$$\frac{\偏}{\偏t}\frac{\偏theta}{\偏z}+u\frac{\偏x}\frac{\偏theta}{\偏z}+w\frac{\偏偏}{\偏y}\frac{\偏theta}{\偏z}+w\frac{\偏u}{\偏z}\frac{\偏theta}{\偏z}+\frac{\偏theta}{\偏x}+\frac{\偏w}{\偏z}\frac{\偏theta}{\偏y}+\frac{\偏w}{\偏z}\frac{\偏theta}{\偏y}+\frac{\偏w}{\偏z}\frac{\偏theta}{\偏y}+\frac{\偏w}{\偏z}\frac{\偏theta}}\偏z}=\frac{\偏Q}{\偏z}=\frac{\偏Q}{\偏z}．

从这个方程中，我们可以看到，在一个容易出现热梯度的环境中，微分非绝热加热、稳定空气平流和垂直风切变可以增强逆温。

本质上，在逆温期间，风速倾向于降低，但并非所有慢风都注意到逆温。倒温现象往往发生在夜间到早晨，因为空气的冷却速度比陆地慢。

影响空气污染的因素还有很多，但这主要取决于污染物。例如，除了早晨的累积外，逆温对臭氧污染的影响不大$ \ ce {NO_x} $为了早晨的高峰。其他因素还包括PM2.5形成所需的水量。还需要考虑湿沉积和干沉积。你问的问题很笼统。