当前气溶胶观测多集中于近地面，而高空气溶胶对云和降水过程以及气候变化的作用更为关键，但其形成机制尚不明确，残留层化学机制及垂直交换对近地面的影响亦不清晰，且高空污染物区域输送特征和对北京大气污染的贡献有待深入探究。为解决上述问题，亟需加强城市多尺度、多要素立体综合观测能力建设。
在此背景下，着重强化城市气象综合观测能力，特别是气溶胶观测能力。通过完善气溶胶- 云-降水作用机制的技术方法，促使其在气象业务数值模式中得以应用，进而提高气象要素和降水预报的精准度。北京城市气象研究院历经多年建设，整合多参数、垂直梯度、高时间分辨的气象与大气环境观测设备以及地基探测雷达，依托城市气象综合观测站、中国尊（528 米）垂直梯度大气综合观测平台和北京市气象局多个站点，构建起城市气象多尺度、多要素立体综合观测网。该观测网开展涵盖气象要素、云宏微观特性、气溶胶与大气环境的集成观测研究，聚焦超大城市区域多要素垂直廓线特征与演变机制、云降水特征、城市气溶胶的来源、光学与辐射特性及其影响机制等科学问题，同时探索京津冀城市群大气边界层物理化学过程、边界层内的二次气溶胶形成机制与臭氧生成过程、大气污染物区域输送、边界层与自由大气物质交换和大气新粒子生成、城市气象和气候等科学问题。近些年在残留层化学机制、高空黑碳气溶胶、HONO来源、二次气溶胶形成机制等方面取得多项研究进展。
 

城市气象,立体观测,多要素