中文摘要：

目前在大气混合层领域的研究中存在观测方法不精细、发展机制认识不全面、模式计算结果误差大，混合层发展与大气污染相互作用不明确等问题，不能适应气象、大气环境预报业务化的需求。本研究拟在以北京、深圳为代表的内陆、沿海城市开展激光雷达大气混合层长期系统观测研究，探索基于激光雷达遥感资料大气混合层高度反演算法。在统计分析内陆、沿海城市大气混合层变化特征的基础上，通过高分辨率混合层高度雷达实测值与混合层发展模式模拟值的对比，揭示温度、风速、夹卷率、散度、大气环流、大气污染水平等因素对混合层发展的影响；基于地面实测数据，改进混合层模式参数化方案。最后采用基于观测的数值模拟手段研究大气颗粒物污染对混合层发展的作用及混合层发展对大气污染过程的反馈作用。本研究有望建立稳定高效的基于激光雷达混合层高度反演算法，提高气象、大气污染预报高阶模式的准确度，为大气污染过程、特别是区域灰霾的形成机理研究开拓新思路。

结论摘要：

目前在大气混合层(AML)领域的研究中存在观测方法不精细、发展机制认识不全面、模式计算结果误差大，混合层发展与大气污染交互作用不明确等问题，不能适应气象、大气环境预测预警业务化的需求。本研究在以北京、深圳为代表的内陆、沿海城市开展了Mie散射激光雷达（LIDAR）大气混合层长期系统观测研究，建立了较为稳定的基于激光雷达遥感资料大气混合层高度反演算法，建立了北京市、深圳市高分辨率大气混合层高度数据库。统计分析了内陆、沿海城市北京市、深圳市大气混合层的日变化、季节变化特征，比较了南北、内陆沿海两城市混合层高度的异同；揭示了温度、风速、湿度、大气污染水平等众多气象、大气污染因素对混合层发展的影响；在此基础上，通过高分辨率混合层高度雷达实测值与混合层发展数值模式模拟值的对比，结合地面气象参数的实测数据，改进了大气混合层模式参数化方案。把改进的数值模式广泛应用于东南亚地区大气混合层的数值模拟，分析了东南亚混合层高度的时空分布特征，并将全国四季混合层高度建立了数据集和演示平台，已经把模式计算的全国四季混合层高度数据提供几家科研院所开展混合层方面的研究使用。最后采用基于观测的数值模拟手段研究了大气颗粒物污染对混合层发展的作用及混合层发展对大气污染过程的反馈作用。在本项目资助下，发表SCI文章12篇、EI文章1篇、国内外会议论文6篇；培养硕士研究生2名，本科生4名。建立的较为稳定的基于激光雷达混合层高度反演算法、基于数值模式计算得到的全国四季混合层高度等研究成果有望推广使用，可以提高气象、大气污染预报高阶模式的准确度，为大气污染过程、特别是区域灰霾的形成机理研究开拓新思路。