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中国中东部区域本底站气溶胶质量浓度观测空间代表性评估
1
作者 王蒙 高丽娜 +4 位作者 颜鹏 荆俊山 叶金印 李学行 韦晶 《气象学报》 北大核心 2025年第2期403-417,共15页
采用国家地球系统科学数据中心发布的2010—2021年中国高分辨率高质量近地表空气污染物数据集PM_(2.5)质量浓度产品,对中国中东部4个区域本底站气溶胶质量浓度观测空间代表性进行评估。在使用区域本底站观测数据对数据集检验的基础上,... 采用国家地球系统科学数据中心发布的2010—2021年中国高分辨率高质量近地表空气污染物数据集PM_(2.5)质量浓度产品,对中国中东部4个区域本底站气溶胶质量浓度观测空间代表性进行评估。在使用区域本底站观测数据对数据集检验的基础上,将数据分为3组(2010—2013年、2014—2017年、2018—2021年),采用浓度相似度函数方法,对金沙、临安、上甸子和龙凤山站PM_(2.5)质量浓度观测空间代表性进行评估。统计了代表性面积平均值、代表性相同的区域面积(即共同面积)和代表性区域的持续性指数。主要结论如下:(1)质量浓度相对差异阈值标准取20%时,龙凤山站PM_(2.5)日均值的代表性面积平均值最大(22378 km^(2)),其次是金沙站(14490 km^(2)),临安站(9841 km^(2))和上甸子站(7998 km^(2))较小。共同面积中龙凤山站最大(18378 km^(2)),其次是金沙站(11915 km^(2)),上甸子站(5687 km^(2))和临安站(5476 km^(2))较小。持续性结果显示金沙和龙凤山站代表性区域的持续性高,临安和上甸子站持续性一般,4个站2018—2021年的代表性面积比2014—2017年有增大趋势。(2)质量浓度日均值相对差异阈值标准为40%及以上时,4个区域本底站的平均(共同)代表性面积可达到生态环境部规定的空气质量区域本底观测站的代表性面积。(3)采用PM_(2.5)年均值评估的代表性面积、共同面积和持续性均好于采用日均值的评估结果。 展开更多
关键词 PM_(2.5) 空间代表性 区域本底站
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基于车载CO_(2)/CH_(4)移动观测的城市站点空间代表性和热点识别研究 被引量：5
2
作者 李若男 王君 +6 位作者 刘远泽 陈珑珑 张弥 曹畅 齐冰 胡凝 肖薇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2106-2118,共13页
基于车载激光气体分析仪于2020年冬季和2021年春季在杭州道路观测近地面大气CO_(2)和CH4浓度.结果表明:(1)城市不同区域道路近地面大气CO_(2)浓度与城市背景站差值(ΔCO_(2))的排序为工业区>商业居民混合区>沿江住宅区>自然风... 基于车载激光气体分析仪于2020年冬季和2021年春季在杭州道路观测近地面大气CO_(2)和CH4浓度.结果表明:(1)城市不同区域道路近地面大气CO_(2)浓度与城市背景站差值(ΔCO_(2))的排序为工业区>商业居民混合区>沿江住宅区>自然风景区,而CH4差值(ΔCH4)的排序为沿江住宅区>商业居民混合区>工业区>自然风景区,这说明城市CO_(2)和CH4排放源有差异.(2)城市CO_(2)和CH4排放热点同一位置多次观测浓度均高于周边地区30%以上,且CO_(2)和CH4浓度昼夜差异明显.(3)杭州隧道内CH4:CO_(2)浓度比值为(0.000912±0.00002),表明杭州主城区车辆以汽油车为主.(4)在高度约为20~30m的高架处观测的CO_(2)浓度对于不透水面影响的空间代表范围半径为2100~3100m,普通路面近地面观测CO_(2)浓度对于植被覆盖影响的空间代表范围半径为1900~6100m,由此可见,2000m半径对于高密度组网观测来说是较为合理的布局间隔. 展开更多
关键词 CO_(2)和CH4 移动观测 热点识别 空间代表性
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中国西南复杂地形区降水观测年际变化代表性问题初步分析 被引量：7
3
作者 李妮娜 李建 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第1期119-128,共10页
在中国西南地区,受到复杂地形、台站分布等因素的影响,台站的代表性问题较为突出,文章主要利用降水的年际变率来研究该地区降水资料的代表性问题。首先以大理国家气候观象台为例,定量评估单站的代表性区域,发现受周边南北走向高大山地... 在中国西南地区,受到复杂地形、台站分布等因素的影响,台站的代表性问题较为突出,文章主要利用降水的年际变率来研究该地区降水资料的代表性问题。首先以大理国家气候观象台为例,定量评估单站的代表性区域,发现受周边南北走向高大山地的影响,大理站降水的代表性区域主要集中在以该站为中心南-北向的狭长带状范围内,面积大致5000 km^2。在对单站代表性有一定认识的基础上,结合台站资料及APHRODITE资料开展西南地区的站网覆盖度分析,结果表明台站的覆盖度在台站绝对密度较高及地形平坦的地区呈现高值,覆盖度可达40个站点以上,而在高原主体上,台站的覆盖度低,观测空白区占整个西南地区的15.90%,主要分布于高原主体北侧及西南侧。考虑到降水年际变率的空间差异对台站的代表性有重要影响,最后基于CMORPH卫星资料针对西南地区降水年际变率的空间差异进行研究,发现降水在盆地和高原河谷地区空间差异较小而山脉盆地的过渡区空间差异较大,建议在降水变率空间差异较大的观测空白区设立更多站点。 展开更多
关键词 降水 空间代表性 站网布局
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卫星降雨数据在高山峡谷地区的代表性与可靠性 被引量：26
4
作者 杨云川 程根伟 +2 位作者 范继辉 孙建 李卫朋 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期24-33,共10页
以长江上游金沙江流域典型高山峡谷地区为研究对象,用该区域地面观测降雨量数据对TRMM PR 3B42 V6产品进行了3 h、日、月3个时间尺度的有效性评估,旨在为开展区域卫星与地面降水数据融合的流域水文模拟及预报奠定数据基础。分别采用了... 以长江上游金沙江流域典型高山峡谷地区为研究对象,用该区域地面观测降雨量数据对TRMM PR 3B42 V6产品进行了3 h、日、月3个时间尺度的有效性评估,旨在为开展区域卫星与地面降水数据融合的流域水文模拟及预报奠定数据基础。分别采用了线性回归方法分析降雨量相关性、经验正交函数-奇异值分解方法(EOF-SVD)分析降雨量主要模态空间分布特征、相对偏差Bias、错报率RFA和探测率PD指标对该卫星产品进行了精度评定。研究结果表明:研究区该卫星产品与地面观测数据在3个时间尺度存在显著的线性时间和空间相关性,但相关程度随时间尺度的减小而减弱;二者在空间分布上总体具有一致性特征,但在高海拔、大坡度区域表现出较为显著的差异;相对偏差指标显示2008—2010年降雨量均值相对偏差在±10%的概率密度百分数为36.08%;随高程的增加,卫星数据RFA呈逐渐增加趋势变化,PD呈逐渐减小趋势变化;总体上小雨对误差的贡献最大,大雨峰值误差贡献次之,时段降雨量偏差随时间尺度的增加逐渐减小,而随高程的增加卫星数据的探测精度下降。因此,对于类似的高山峡谷流域,要应用该卫星产品进行日、3 h尺度水文模拟及预报,有必要对流域卫星数据和地面观测数据进行融合,充分发挥两种数据的优势。 展开更多
关键词 TRMM卫星 降雨观测 空间分布代表性 数据融合
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风的空间不均匀分布对风廓线雷达数据质量影响研究 被引量：10
5
作者 刘瑞婷 阮征 +2 位作者 魏鸣 李丰 葛润生 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期229-236,共8页
风廓线雷达基于均匀风场假定条件计算水平风,在不考虑雷达系统测量误差的情况下,探测波束内风的不均匀性是影响雷达数据质量的主要因素。通过5波束风廓线雷达计算出两组独立的水平风分量U_e、U_w和V_n、V_s,利用旋转坐标系方法将风的水... 风廓线雷达基于均匀风场假定条件计算水平风,在不考虑雷达系统测量误差的情况下,探测波束内风的不均匀性是影响雷达数据质量的主要因素。通过5波束风廓线雷达计算出两组独立的水平风分量U_e、U_w和V_n、V_s,利用旋转坐标系方法将风的水平速度不均匀分布和垂直速度水平不均匀分布对雷达测风的影响进行分离,对北京延庆CFL08风廓线雷达2012年全年数据进行时间一致性平均质控处理,针对一小时分辨率数据分析了两种不均匀对测风数据质量的影响程度。结果表明:(1)雷达波束空间内的水平不均匀和垂直不均匀对水平风测风数据的质量均有影响,影响程度与风速大小有关;(2)晴空条件下垂直速度较小,水平不均匀是影响测风质量的主要因子,水平不均匀与垂直不均匀对测风质量影响比约为2:1;(3)降水期间水平不均匀和垂直不均匀程度均大于晴空,二者对测风质量影响比约为1:1。分别分析了晴空和降水情况下风的空间不均匀分布对测风质量影响的可能原因,是改进水平风数据质量算法的预研究。 展开更多
关键词 大气探测 测风质量 风廓线雷达 空间代表性 空间均匀性
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杭州市高温热浪时期大气CO_(2)浓度变化特征及解析
6
作者 杨钟昊 肖薇 +6 位作者 朱梦晶 胡诚 胡凝 杨樱 黄文晶 单萌 李旭辉 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3634-3643,共10页
为明晰高温热浪时期城市大气CO_(2)浓度的变化特征及原因,基于WRF-STILT大气传输模型、EDGAR人为源排放清单和高精度激光光谱分析仪的观测数据结合贝叶斯优化反演算法对长三角典型城市——杭州大气CO_(2)进行研究.结果表明,高温热浪对大... 为明晰高温热浪时期城市大气CO_(2)浓度的变化特征及原因,基于WRF-STILT大气传输模型、EDGAR人为源排放清单和高精度激光光谱分析仪的观测数据结合贝叶斯优化反演算法对长三角典型城市——杭州大气CO_(2)进行研究.结果表明,高温热浪对大气CO_(2)浓度产生显著影响:高温热浪期间的日间大气CO_(2)浓度低于非高温热浪时期,而夜间的CO_(2)浓度高于非高温热浪时期;观测站点的空间代表性和CO_(2)排放变化是影响杭州市大气CO_(2)浓度的主要原因;高温热浪使得大气CO_(2)浓度观测站点空间代表性产生显著差异:高温热浪使得局地排放占80.5%,而非高温热浪时期仅占51.6%,高温热浪时期空间代表范围较小;高温热浪时期不同人为源部门的CO_(2)排放表现出显著差异:制造业部门,能源部门和炼油转化部门CO_(2)排放水平在高温热浪时提高,运输部门在高温热浪期间的CO_(2)排放水平则有所降低. 展开更多
关键词 高温热浪 WRF-STILT模型 CO_(2)排放 空间代表性 杭州市
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加密自动气象站雨量计资料的质量控制及其相关关系的研究 被引量：23
7
作者 刘雨佳 陈洪滨 +2 位作者 金德镇 齐彦斌 崔莲 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期159-170,共12页
在长春一四平地区100km-100km的范围内，分布有平均间隔10km左右的147个自动气象站。结合该区域雷达回波强度资料，对2007-2011年4～10月的气象站雨量计小时降水数据进行质量控制。多步骤质量控制结果显示，有141个自动站雨量计的数据... 在长春一四平地区100km-100km的范围内，分布有平均间隔10km左右的147个自动气象站。结合该区域雷达回波强度资料，对2007-2011年4～10月的气象站雨量计小时降水数据进行质量控制。多步骤质量控制结果显示，有141个自动站雨量计的数据通过了检查，删除了6个错误站点的数据，对有疑问时段的数据作了标记。利用质量控制后的5年夏季半年自动站雨量计小时降水数据，进行相关关系统计分析表明：距离在10km以内的雨量计测量，平均相关系数均能达到0．6以上；雨量计距离小于5km，平均相关系数在0．7以上；而站点距离超过20km，相关系数普遍降到0．4以下；随着统计时间的增长（从分钟到月降水量），每个雨量计的测量值具有更高的空间代表性。 展开更多
关键词 雨量计 质量控制 相关系数 空间代表性
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陆地生态系统碳水通量贡献区评价综述 被引量：13
8
作者 张慧 申双和 +2 位作者 温学发 孙晓敏 米娜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第23期7622-7633,共12页
综述了通量贡献区研究的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进中国区域碳水通量数据空间代表性的定量评价。通量贡献区是通量观测点上风向的空间代表区域,能够反映代表区域对应下垫面的源区内每一点对观测点的通量贡献权重影响... 综述了通量贡献区研究的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进中国区域碳水通量数据空间代表性的定量评价。通量贡献区是通量观测点上风向的空间代表区域,能够反映代表区域对应下垫面的源区内每一点对观测点的通量贡献权重影响,主要受观测高度、空气动力学粗糙度和大气稳定度等因素的影响。通量贡献区通常随着观测高度的增加、空气动力学粗糙度的降低和大气稳定度的增加而变大,反之则变小。通量贡献区的评价模型包括解析模型、拉格朗日随机模型、大涡模拟和闭合模型四类。通量贡献区的评价结果可以广泛应用于通量数据质量评价、实验设计的指导、与遥感技术结合的区域尺度的总初级生产力的估算、城市CO2通量变化的评估以及能量闭合的评价等研究。最新研究表明,对流边界层的通量贡献区存在负的通量贡献区域;有裸地存在的情况下解析模型通常会低估裸地对观测通量的贡献;与水平地面处的通量贡献区相比,山谷处通量贡献区变小而山脊处的通量贡献区变大。通量贡献区模型研究应进一步考虑大气中的平流效应、湍流的非高斯扩散以及建立冠层内部的通量贡献区模型。解决森林冠层内流场的不均匀性、冠层重叠问题、冠层湍流的不稳定性是建立适合冠层内部通量贡献区模型的前提条件。在理想条件的气体释放验证试验的基础上,需要开展复杂条件下的相关试验。 展开更多
关键词 涡度协方差 空间代表性 通量贡献区 源区
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大孔径闪烁仪湍流通量印痕模型的建立与应用 被引量：22
9
作者 彭谷亮 蔡旭晖 刘绍民 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期822-827,共6页
针对近年兴起的适用于大范围区域平均通量观测的大孔径闪烁仪(LAS),建立了一个基于欧拉分析方法的LAS印痕模型,用于对LAS测量数据的印痕分析和质量控制。作者介绍模式的建立方法并对模式的输入参数进行了讨论。另外,应用LAS印痕模式来分... 针对近年兴起的适用于大范围区域平均通量观测的大孔径闪烁仪(LAS),建立了一个基于欧拉分析方法的LAS印痕模型,用于对LAS测量数据的印痕分析和质量控制。作者介绍模式的建立方法并对模式的输入参数进行了讨论。另外,应用LAS印痕模式来分析2005年小汤山非均匀下垫面的观测实验数据,并与涡动相关数据进行线性回归分析,获得较好的相关性。结果显示该LAS印痕模型在观测数据的分析中有很大的实用价值,适用于非均匀下垫面的研究。 展开更多
关键词 印痕分析 大孔径闪烁仪(LAS) 区域平均通量 空间代表性 非均匀
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