四川盆地特殊地形背景下气溶胶污染时空分布与天气气候影响相关机理

The tempro-spatial distribution and its causes over the Sichuan Basin at the eastern edges of the Tibetan Plateau, a region with high aerosol pollution in China, are an important research issue and a challenge topics with a high practical value in atmospheric environment.. To understand the connection of the high aerosol center with weather and climate over the Sichuan Basin, this project will employ the remote sensing data of MODIS，MISR and CALIPSO, the climate data observed by the Sichuan Basin’s observatories over more than 50 years, the aerosol particle measurement data of environmental monitoring and the intensive field observations on the Southwest China Vortex over recent years as well as design a. field observation of vertical aerosol profiles over the key area of the Sichuan Basin. With the comprehensive analysis of multi-source aerosol observations and numerical modeling, It is proposed that the characteristics of tempro-spatial aerosol distribution and the associated mechanism on impact of atmospheric boundary layer, weather and climate are investigated, the terrain effect of the Sichuan Basin on formation of regional high aerosol pollution events and the meteorological factors are analysed, “Harbor” effect of the Tibetan Plateau’s large topography on aerosols and its climate modulation on atmospheric environment over the Sichuan Basin are explored, and climate effect of aerosols on regional precipitation variations is assessed. The highlights of this research project are revealing the mechanism on formation of aerosol pollution over the Sichuan Basin and the effect of large topography on changes of atmospheric environment.

作为全国气溶胶污染高值区之一，青藏高原东缘四川盆地的气溶胶时空变化区域特征及其成因，是一个亟待深入研究，并具有重要应用价值的挑战性的课题。本项目为探索四川盆地特殊地形背景下天气气候与盆地高气溶胶相关关系，拟用MODIS，MISR和CALIPSO等卫星遥感数据、四川盆地气象台站近50多年的气候资料、近些年环境监测的大气颗粒物资料和西南低涡加密观测科学试验气象资料，并开展关键区阶段性大气气溶胶的垂直结构观测试验，应用多源信息综合观测分析和数值模拟方法，研究盆地气溶胶时空分布特征及其盆地大气边界层和天气气候变化相关机制；剖析盆地特殊地形作用对区域重气溶胶污染事件形成及其气象影响因素；探讨青藏高原大地形东侧区域气溶胶空间分布“避风港”效应及对盆地大气环境变化的“气候调节”影响；评估盆地大气气溶胶气候效应及对区域降水变化的影响。意在探索四川盆地气溶胶污染形成机理，揭示大地形对大气环境变化的影响效应。

作为全国气溶胶污染高值区之一，青藏高原东缘四川盆地的气溶胶时空变化区域特征及其成因，是一个亟待深入研究，并具有重要应用价值的挑战性的课题。本项目为探索四川盆地特殊地形背景下天气气候与盆地高气溶胶相关关系，利用MODIS等卫星遥感数据、四川盆地气象台站近50多年的气候资料、近5年环境监测的大气颗粒物资料和西南低涡加密观测科学试验气象资料，并开展了2017年四川关键区阶段性大气气溶胶的垂直结构观测试验，应用多源信息综合观测分析和数值模拟方法，系统地研究了四川盆地及其周边该院气溶胶时空分布特征， 探索重霾污染期间盆地大气边界层变化特征及其相关机制，冬季重霾过程的发生、维持及消散阶段大气边界层气溶胶垂直结构有明显差异. 重霾污染期间，稳定边界层结构出现的概率远大于对流边界层结构，大气边界层结构趋于稳定；剖析盆地特殊地形作用对区域重气溶胶污染事件形成及其气象影响因素；青藏高原东缘 “背坡风”的避风港效应的弱风和下沉环流区包括四川盆地及我国中东部是我国霾污染发生的“易感区”，其中四川盆地是最主要影响区；青藏高原的热力异常或气候变暖导致中东部冬季风减弱，下沉环流加强，低层大气趋稳变湿，加重了四川盆地等“易感区”霾污染，揭示了青藏高原大地形东侧区域气溶胶空间分布“避风港”效应及大地形热力强迫对盆地空气质量变化的“气候调节”影响；厘清了盆地大气气溶胶气候效应及对区域降水变化的影响。东亚冬季风和夏季风年际异常驱动了包括四川盆地的我国中东部地区气溶胶的年际变化；夏季风和冬季风年际减弱分别可将我国中东部近地面气溶胶水平年均值抬升超过30% 和 40% ；东亚季风变化改变低层风速，降水和大气边界层结构，导致气溶胶传输扩散和干湿沉降。意在探索四川盆地气溶胶污染形成机理，揭示大地形对大气环境变化的影响效应。