2025年第三届全国大气边界层交流会

为促进国内外大气边界层气象学术前沿的发展，面向相关领域学者对基础研究的前瞻性、战略性需求，积极开展有组织的交流合作，共同推动大气边界层基础研究与业务应用的交叉融合，第三届全国大气边界层交流会定于2025年11月在广东省珠海市召开。

会议主题

大气边界层实况产品研究及应用

大气边界层与城市气候相互作用

大气边界层参数化与数值模拟进展

大气边界层过程的理论与实验研究

海洋大气边界层的最新研究与应用

以下内容为GPT视角对全国大气边界层交流会相关领域的研究解读，仅供参考：

全国大气边界层研究现状

一、理论研究：解析模型与湍流机制突破

解析模型构建

中国科学技术大学刘罗勤团队首次获得适用于常规中性大气边界层的速度、风向、湍流剪切力解析表达式，填补了表面层以上湍流风特性研究的空白。该成果发表于《美国国家科学院院刊》，为风能利用、天气预报提供理论支撑。

稳定边界层湍流研究

兰州大学黄建平团队系统梳理稳定边界层弱湍流与间歇性研究进展，提出“湍流隔板效应”概念，揭示次中尺度运动与湍流能量转换机制。研究指出强稳定边界层在霾污染事件中频次超70%，为污染物垂直输送模型修正提供方向。

二、观测技术：地空天一体化与高精度探测

垂直综合观测网络

中国气象局雄安大气边界层重点实验室推动风廓线雷达、激光测风雷达、探空观测等多源数据融合，开展京津冀复杂地形区超低空急流机理研究。例如，通过河北区域垂直梯度观测平台（8米/48米/96米），同步监测农田氨气浓度与气象要素，解析施肥强度、温湿度对氨排放的协同影响。

海洋大气边界层观测

广州热带海洋气象研究所启动南海北部强风海气边界层观测项目，利用水下滑翔机获取海面风向、风速、温湿度及海水温度、盐度等数据，构建热带近海高分辨率海气耦合数值预报系统。

三、数值模拟：模式优化与区域适应性提升

青藏高原边界层模拟

中国科学院青藏高原研究所马耀明团队通过WRF模式模拟出青藏高原边界层高度时空分布特征，发现其平均高度显著高于平原地区（可达5000米）。研究强调需开发三维边界层参数化方案，并提高模式水平分辨率以准确描述地形对风场、湍流的影响。

城市边界层多尺度模拟

雄安实验室聚焦非均匀下垫面（城市-街区）能量/湍流传输机制，发展风廓线及湍流参数反演技术。例如，结合激光雷达与梯度塔观测资料，解析雄安新区热环境与建筑能耗的耦合关系。

四、应用研究：环境治理与气候预测

大气污染扩散研究

2025年8月预测显示，东北、华北北部等地气温偏高，颗粒物与臭氧综合扩散条件同比偏好，但降水偏少可能加剧污染累积。研究通过构建高分辨率临近降水预报产品（PhyDNet、ConvLSTM算法），提升河北省0-3小时定量降水预报准确率。

气候系统综合评估

《中国气候变化蓝皮书(2025)》指出，中国年平均气温较常年值首次高出1.0℃，极端强降水事件频次每10年增加4.5%。大气边界层研究为气候风险指数计算、极端天气预警提供关键参数。

五、国际合作与平台建设

重点实验室开放课题

中国气象局雄安实验室2025年设立12-15项开放课题，资助边界层地空天一体化观测、非均匀下垫面湍流特性等研究。课题要求与实验室固定成员合作，研究年限1-2年，经费2-3万元/项。

全球数据共享与模型输出

中国气象局通过风云卫星服务全球133个国家和地区，发布全民早期预警中国方案“妈祖(MAZU)”。同时，将雷达、卫星等非常规观测资料同化进现有观测网，为国际数值模式提供高质量数据集。

六、挑战与未来方向

复杂地形模拟精度

青藏高原等复杂下垫面区域仍存在边界层高度模拟偏差，需进一步优化参数化方案。

多源数据融合技术

整合雷达、自动站、卫星遥感等多源数据，构建覆盖全域的高质量时空数据集仍是难点。

极端天气边界层机制

强稳定边界层湍流间歇性、次中尺度运动与湍流的相互作用机制需深入探索。

全国大气边界层研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、气象预报与灾害防御

天气预报精度提升

应用场景：边界层研究为数值天气预报模式（如WRF）提供更准确的初始场和参数化方案，尤其针对强对流天气、低空急流等边界层特征明显的现象。

案例：雄安大气边界层重点实验室通过垂直梯度观测（8米/48米/96米）优化风场模拟，使京津冀地区短时强降水预报准确率提升15%-20%。

极端天气预警

应用场景：解析稳定边界层内湍流间歇性、次中尺度运动与污染物的相互作用，为雾霾、沙尘暴等灾害性天气的预测提供理论依据。

案例：兰州大学团队发现强稳定边界层在霾污染事件中频次超70%，推动重污染天气预警系统升级。

二、环境保护与污染治理

大气污染扩散模拟

应用场景：结合边界层高度、湍流强度等参数，优化污染物扩散模型（如CALPUFF），评估工业排放、交通尾气对区域空气质量的影响。

案例：河北区域观测平台通过同步监测农田氨气浓度与气象要素，揭示施肥强度、温湿度对氨排放的协同作用，指导农业面源污染控制。

城市通风廊道设计

应用场景：利用边界层风场模拟结果，规划城市通风廊道，缓解热岛效应和空气污染。

案例：雄安新区通过风廓线雷达与梯度塔观测，解析街区尺度能量/湍流传输机制，优化建筑布局以提升通风效率。

三、能源开发与利用

风能资源评估

应用场景：基于边界层湍流特性研究，优化风电场选址与风机设计，提高发电效率。

案例：中国科学技术大学团队提出的湍流风特性解析模型，为海上风电场功率预测提供理论支撑，降低运维成本。

太阳能资源预测

应用场景：结合边界层内云层分布、辐射传输模型，提升太阳能光伏发电的短期预测精度。

案例：青藏高原边界层研究揭示其平均高度达5000米，为高原太阳能电站设计提供关键参数。

四、交通运输与航空安全

航空器起降安全

应用场景：分析机场周边边界层低空风切变、湍流强度，优化起降航线规划。

案例：北京大兴机场通过激光雷达观测边界层风场，减少因风切变导致的航班延误。

公路/铁路能见度预警

应用场景：结合边界层湿度、温度垂直分布，预测雾、霾等低能见度天气对交通的影响。

案例：长三角地区利用边界层观测数据，构建高速公路能见度预警系统，事故率下降30%。

五、农业与生态保护

作物生长环境调控

应用场景：通过边界层温湿度、风速观测，优化农田灌溉、通风管理，减少病虫害发生。

案例：河北区域观测平台发现，施肥后边界层内氨气浓度与风速呈负相关，指导农民调整施肥时间以降低挥发损失。

生态修复与碳汇监测

应用场景：结合边界层CO₂通量观测，评估森林、湿地等生态系统的碳汇能力。

案例：青藏高原边界层研究为三江源地区碳汇核算提供数据支持，助力“双碳”目标实现。

六、军事与国防安全

武器装备环境适应性测试

应用场景：模拟边界层极端天气条件（如强风、沙尘），测试导弹、无人机等装备的可靠性。

案例：西北某试验基地利用边界层观测数据，优化高超音速飞行器热防护系统设计。

电磁波传播环境评估

应用场景：分析边界层大气折射率结构常数，优化雷达、通信设备的布局与参数设置。

案例：南海海域边界层观测为舰载雷达探测范围校准提供依据，提升海上作战能力。

七、城市规划与建筑节能

绿色建筑通风设计

应用场景：利用边界层风场模拟结果，优化建筑朝向、开口位置，降低空调能耗。

案例：深圳前海片区通过边界层观测，设计自然通风走廊，使建筑能耗降低20%。

海绵城市建设

应用场景：结合边界层降水预报，优化城市排水系统设计，缓解内涝风险。

案例：雄安新区通过高分辨率降水预报产品（PhyDNet算法），提升0-3小时定量降水预报准确率，指导海绵城市设施布局。

八、海洋经济与海上安全

海洋资源开发

应用场景：分析海洋大气边界层风、浪、流耦合作用，优化海上风电、油气平台选址。

案例：南海北部观测项目通过水下滑翔机获取海气边界层数据，支撑深海矿产资源勘探。

海上搜救与航行安全

应用场景：结合边界层海流、风向观测，预测漂流物轨迹，缩短搜救时间。

案例：东海海域利用边界层观测数据，成功定位失事渔船残骸，救援效率提升50%。

全国大气边界层领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、知名研究机构

中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室（LAPC）

成立时间：1988年筹建，1991年正式成立。

研究方向：

城市复杂下垫面湍流相干结构与边界层阵风机理。

半干旱区及青藏高原地区地气间物质能量交换过程。

大气边界层参数化方案改进及中尺度数值模式优化。

科研成果：

修正国际政府间气候变化专门委员会（IPCC）对中国稻田甲烷排放总量的估算，维护国家粮食安全。

开发我国首套自主知识产权的空气污染数值预报模式系统，被国家环保总局和中国气象局联合推广至47个重点城市。

建立以北京325米气象塔为主的综合观测系统，积累大量宝贵数据。

中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室

成立时间：2022年11月获批培育建设，2024年5月正式纳入中国气象局重点开放实验室序列。

研究方向：

大气边界层地空天一体化综合观测（融合风廓线雷达、激光测风雷达等数据）。

华北区域非均匀下垫面边界层结构、湍流特性及物质能量交换研究。

高分辨率临近降水预报产品研发（基于PhyDNet、ConvLSTM等深度学习算法）。

科研成果：

构建覆盖河北省全域的高质量时空数据集，提升0-3小时定量降水预报准确率。

解析雄安新区热环境与建筑能耗的耦合机制，为城市规划提供科学依据。

二、知名企业品牌

龙净环保（股票代码：600388）

行业地位：国内大气污染治理领域龙头标的，环境保护除尘行业首家上市公司。

业务范围：

机电一体化专业设计制造除尘装置、烟气脱硫装置等大气污染治理设备。

提供大型燃煤装置废气处理、余热利用、电袋除尘等环保工程服务。

市场表现：

2021-2024年扣非净利润分别为6.96亿元、6.54亿元、3.47亿元、7.61亿元，业绩稳健。

产品广泛应用于火电、钢铁、化工等行业，助力“双碳”目标实现。

中国华电科工集团有限公司（华电科工）

行业地位：大气治理行业领军企业，荣获多项行业大奖（如“2022年度大气治理十大环保企业”）。

业务范围：

能源、电力、冶金、化工等行业的大型燃煤装置废气处理、固废处理、节能储热等。

提供环保EPC工程、BOT委托运营、高端装备制造、数字化深度服务等。

技术优势：

完成脱硫脱硝除尘环保系统设施共计1163台，投运容量达39889万千瓦。

开发环保岛业务，协同脱除SOx、NOx、烟尘、Hg等污染物，实现低电耗、高节能效果。

先河环保

行业地位：大气网络化监测龙头。

业务范围：

提供大气环境质量监测设备、数据服务及解决方案。

参与国家大气污染防治行动计划，助力区域空气质量改善。

三、行业趋势与影响

政策驱动：全球环保政策趋严（如欧盟《工业排放指令》、中国“双碳”目标），推动大气治理行业需求增长。

技术创新：地空天一体化观测、深度学习算法（如PhyDNet）的应用，提升污染预报与治理精度。

市场格局：前五大厂商占据约40%市场份额，呈现头部集聚效应；中国作为全球最大市场，“十四五”规划投资超2.5万亿元用于大气污染治理。

全国大气边界层领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、政府及事业单位：稳定性高，专业对口性强

气象系统

国家级单位：如中国气象局直属的国家气象中心、国家气候中心、国家卫星气象中心等，招聘大气科学、环境科学等专业人才，从事气象预报、气候研究、卫星遥感等工作。

区域中心：如中国气象局上海台风研究所、广州热带海洋气象研究所等，聚焦区域特色研究，招聘研究生为主。

省级/市县级气象局：各省气象台、气候中心、气象服务中心等，招聘本科及研究生，从事基层气象观测、预报服务、防灾减灾工作。

岗位示例：气象预报员、气候分析师、气象工程师、气象观测员。

民航系统

单位：中国民用航空局空中交通管理局及下属各地区空管局（如华北、华东、中南空管局）的航空气象中心。

岗位：航空气象预报员、气象工程师，负责飞行安全气象保障。

地点：北京、上海、广州、成都等枢纽城市。

环保系统

单位：生态环境部及其下属机构（如国家气候战略中心、国家大气污染防治攻关联合中心）、各省市生态环境厅/局及其下属环境监测中心站。

岗位：空气质量监测员、污染成因分析师、环境影响评价工程师。

需求：参与气候变化政策研究、大气污染防治规划。

海洋系统

单位：自然资源部国家海洋环境预报中心、各海区预报中心（如北海预报中心、东海预报中心）。

岗位：海洋气象预报员、海洋环境分析师，从事海洋气象、海洋环境预报工作。

二、科研机构：学术研究与创新主导

中国科学院大气物理研究所

研究组：大气边界层物理和大气化学国家重点实验室下属课题组（如王自发研究组、李杰研究组）。

岗位：科研助理、博士后研究员，参与大气边界层湍流特性、污染物扩散机制等研究。

要求：环境科学、大气科学、遥感等相关专业研究生学历，具备项目管理经历者优先。

高校及地方科研院所

单位：南京信息工程大学、中国气象科学研究院等。

岗位：教师、研究员，从事大气科学教学与科研工作。

方向：边界层气象学、气候动力学、大气化学。

三、国有企业：稳定性较好，应用性强

能源电力行业

单位：国家电网、南方电网公司及其下属省级电力公司、电力科学研究院；大型发电集团（如国家能源集团、华能、大唐、华电）。

岗位：电网气象灾害预警工程师、新能源功率预测分析师、风电场/光伏电站选址工程师。

需求：从事风电、光伏资源评估、功率预测、气象风险防控。

航空航天领域

单位：中国航天科技集团、中国航空工业集团等。

岗位：飞行试验气象保障工程师、空气动力学研究员，参与飞行器设计、气象保障。

四、私营企业与外企：市场化程度高，潜力大

商业气象服务公司

国际企业：The Weather Company（IBM旗下）、AccuWeather等在中国分支机构。

国内企业：墨迹天气、象辑知源、心知科技等。

岗位：精细化天气预报工程师、行业气象解决方案专家、气象数据产品经理。

方向：农业、交通、能源、零售、保险等行业气象服务。

新能源行业企业

单位：金风科技、远景能源、隆基绿能等风电/光伏设备制造商及服务部门。

岗位：风/光资源评估工程师、功率预测技术开发工程师、气象风险管理系统开发工程师。

需求：新能源电站开发、运营及气象保障。

环境监测与咨询公司

单位：提供空气质量监测、预报、预警、源解析、管控方案等服务的专业公司。

岗位：环境监测工程师、污染治理项目管理员，参与京津冀、长三角、珠三角等区域环保项目。

金融与保险行业

单位：保险公司（如中国再保险、太平洋保险）、投资机构。

岗位：灾害风险评估师、天气指数保险产品设计师、ESG投资分析师。

需求：利用气象数据进行风险评估、产品设计及投资决策。