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山西省五台山夏季降水化学特征及来源解析
1
作者 靳泽辉 周青 +6 位作者 王高芳 张磊 王子忠 张龙 孟洁 黄磊 田淙海 《应用气象学报》 北大核心 2025年第3期351-363,共13页
基于2022年6—8月山西省五台山20次降水过程观测数据,利用富集因子法、正定矩阵因子分解模型、后向轨迹模型等方法分析降水pH值、电导率、离子组分及来源。结果表明:五台山夏季降水pH降水量加权平均值为6.16,电导率降水量加权平均值为15... 基于2022年6—8月山西省五台山20次降水过程观测数据,利用富集因子法、正定矩阵因子分解模型、后向轨迹模型等方法分析降水pH值、电导率、离子组分及来源。结果表明:五台山夏季降水pH降水量加权平均值为6.16,电导率降水量加权平均值为15.51μS·c^(-1),酸雨污染不严重,降水较为洁净,SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)和Ca^(2+)离子质量浓度较大,不同离子在上游气团影响下随降水量呈现不同特征;在0.01显著性水平下,由于NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)化学性质相似及前体物排放特征相关,二者相关系数最高,且与Na^(+)的相关系数均超过0.94;K^(+)和Mg^(2+)相对于海洋均发生富集,Cl^(-)相对于海洋和地壳均被稀释,Mg^(2+)既有海洋源又有陆地源,Cl^(-)源自海洋和化石燃料燃烧;交通活动和扬尘、施肥等农业活动、生物质燃烧、化石燃料燃烧及汽车尾气排放是五台山降水离子的主要来源;不同方向轨迹的气团对五台山降水离子影响各异,总体上五台山夏季降水受偏南气团的影响较为明显。 展开更多
关键词 五台山 降水化学 离子组成 来源解析
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五台山大气CO_(2)本底浓度及源汇特征 被引量：1
2
作者 李莹 闫世明 +5 位作者 王淑敏 张逢生 于小红 杨爱琴 岳江 靳泽辉 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3572-3583,共12页
基于五台山站2017年1月~2020年12月的大气CO_(2)连续观测资料,采用平均移动过滤法(MAF)和后向轨迹分析方法,对五台山大气CO_(2)本底浓度及源汇特征进行研究.结果表明:五台山大气CO_(2)浓度受到区域或局地源汇的影响,筛分后的CO_(2)本底... 基于五台山站2017年1月~2020年12月的大气CO_(2)连续观测资料,采用平均移动过滤法(MAF)和后向轨迹分析方法,对五台山大气CO_(2)本底浓度及源汇特征进行研究.结果表明:五台山大气CO_(2)浓度受到区域或局地源汇的影响,筛分后的CO_(2)本底小时浓度振幅为44.9×10^(-6),小于未经筛分的CO_(2)浓度振幅94.7×10^(-6).2017~2020年CO_(2)本底浓度呈逐年上升趋势,但增幅放缓;抬升浓度占比有所下降,吸收浓度占比波动较小,表明人类活动对CO_(2)浓度的影响逐年减弱,而五台山周边地区陆地生态系统碳汇作用相对稳定.CO_(2)本底浓度夏季最低,秋冬季次之,春季最高;日变化夏季最明显,峰谷值分别出现在05:00和16:00,其他季节日振幅仅在0.7×10^(-6)~1.8×10^(-6)之间.与本底浓度相比,抬升浓度的差异值自10月至翌年3月明显增大,而吸收浓度的差异值在6~9月最显著,分别反映出人为活动排放源以及陆地生态系统吸收汇对CO_(2)本底浓度的影响.源汇浓度日变化均为单峰结构,抬升浓度白天高、夜间低,吸收浓度刚好相反.春、秋和冬季造成CO_(2)浓度明显抬升的地面风向主要为西南风,且随风速的增加CO_(2)浓度能够保持较高水平,而夏季主要为东北偏东风;春、夏季,2~4m/s的风速有利于进一步降低CO_(2)吸收浓度.后向轨迹分析表明,气团远距离输送对源汇浓度的影响除了取决于气团途径区域的CO_(2)排放情况,还与气团的空间垂直输送路径有关. 展开更多
关键词 五台山 温室气体 区域本底 源汇特征
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复杂地形对山西省区域性暴雨的数值模拟试验
3
作者 靳泽辉 周建琨 +2 位作者 马丽 张永瑞 梁桂花 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期1-4,9,共5页
为探究山西省复杂地形对暴雨的影响,利用中尺度天气模式WRF对2013年7月9~10日山西省特大暴雨天气过程进行模拟分析,基于山西省地形设计了3组地形敏感性试验,分析了地形对此次极端强降水的影响。结果表明,山西省复杂地形对暴雨特征(暴雨... 为探究山西省复杂地形对暴雨的影响,利用中尺度天气模式WRF对2013年7月9~10日山西省特大暴雨天气过程进行模拟分析,基于山西省地形设计了3组地形敏感性试验,分析了地形对此次极端强降水的影响。结果表明,山西省复杂地形对暴雨特征(暴雨中心、暴雨强度)影响非常显著,当增高地形后,暴雨中心的垂直螺旋度大值区的区域明显变大,扰动位温大值区向东偏移,山西省南部水汽辐合增强,而当地形降低后,垂直螺旋度则明显缩小甚至消失,扰动位温也明显降低,中部水汽辐合增强。并结合动力条件、热力条件和水汽条件,阐述了山西省地形对暴雨发展过程的影响。 展开更多
关键词 山西省 数值模拟 地形 暴雨 敏感试验
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基于无人机观测的不同污染天气O_(3)垂直分布特征
4
作者 郭伟 朱凌云 +3 位作者 李雁宇 陈玲 闫世明 李一格 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期6578-6589,共12页
为了解不同污染天气下近地面O_(3)垂直分布及演变特征,利用无人机及机载环境气象设备于2022年8~9月在山西省大同(清洁天)、太原(污染天)、临汾(污染天转清洁天)进行了33次外场观测,获得了近地面500m内每日06:00、10:00、15:00和19:00O_... 为了解不同污染天气下近地面O_(3)垂直分布及演变特征,利用无人机及机载环境气象设备于2022年8~9月在山西省大同(清洁天)、太原(污染天)、临汾(污染天转清洁天)进行了33次外场观测,获得了近地面500m内每日06:00、10:00、15:00和19:00O_(3)、总挥发性有机物(TVOCs)、二氧化氮(NO2)和气温、湿度垂直分布.结果表明:O_(3)浓度随高度增加而上升,但15:00主要表现为下降(太原、临汾)或均匀分布(大同);NO2和TVOCs浓度则均为随高度增加而下降.大同O_(3)垂直分布日变化为随高度垂直递增—均匀分布(或递增减弱)—垂直递增,太原、临汾主要为垂直递增—垂直递减—垂直递增.受不同高度区域输送影响,光化学反应期间(10:00~15:00)垂直方向O_(3)日变幅形成2种类型分别是高空—接地层O_(3)浓度同步增高型和接地层增高—高空基本稳定型.白天垂直扩散条件越好,午后污染峰值期间O_(3)垂直递减越显著.受夜间逆温层影响,边界层中上层储存的O_(3)会持续影响第二日O_(3)垂直分布及地面浓度.各观测城市近地面均为VOCs控制区,随着高度的上升逐渐转为共同控制区及NO_(x)控制区,观测期间O_(3)浓度越高VOCs控制区的高度也越高. 展开更多
关键词 O_(3) 无人机 垂直分布 区域输送 O_(3)生成敏感性
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卫星遥感的山西HCHO柱浓度长期变化趋势
5
作者 杨爱琴 于小红 +7 位作者 陈玲 闫世明 朱凌云 郭伟 李明明 李雁宇 李莹 贺洁颖 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期6608-6616,共9页
利用臭氧检测仪(OMI)HCHO柱浓度数据及其他辅助数据,研究了2013~2022年5~8月去除气温影响的山西HCHO柱浓度长期变化趋势,以及天然源VOCs(BVOCs)和人为源VOCs(AVOCs)排放的变化在HCHO柱浓度变化中的作用.结果表明,研究时段山西HCHO柱浓... 利用臭氧检测仪(OMI)HCHO柱浓度数据及其他辅助数据,研究了2013~2022年5~8月去除气温影响的山西HCHO柱浓度长期变化趋势,以及天然源VOCs(BVOCs)和人为源VOCs(AVOCs)排放的变化在HCHO柱浓度变化中的作用.结果表明,研究时段山西HCHO柱浓度均值介于4.1×10^(15)~53.6×10^(15)molecule/cm^(2)之间,年均14.3×10^(15)molecule/cm^(2),2013~2018年呈上升趋势,2019~2022年波动下降,HCHO柱浓度乡村普遍高于城市.去除气温影响后,相较于2013~2017年,2018~2022年HCHO柱浓度下降区多位于人类活动密集的城镇,上升区多分布于受人为活动影响较小的乡村.在HCHO柱浓度受气温显著影响区域中,大同北部HCHO柱浓度上升与农用地的BVOCs排放增加有关;忻州西部-吕梁北部HCHO柱浓度上升与农用地、稠密灌木、混交林、稀树草原的BVOCs排放增加有关;晋中中部和临汾南部-运城北部HCHO柱浓度的下降,是AVOCs和BVOCs排放共同下降的结果,并且AVOCs减排有重要作用. 展开更多
关键词 甲醛(HCHO)柱浓度 挥发性有机物(VOCs) 卫星遥感 山西 气温 土地覆盖
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基于OMI的汾渭平原对流层NO_(2)长期变化趋势 被引量：7
6
作者 陈玲 闫世明 +6 位作者 倪成诚 朱凌云 肖辉 王雁 汪文雅 贺洁颖 郭伟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3492-3501,共10页
利用2007~2020年臭氧检测仪(OMI)OMNO2d对流层NO_(2)垂直柱浓度(TVCD)数据、欧盟基本气候变量质量保证计划(QA4ECV)基于卫星观测约束下的NO_(x)日排放估算数据(DECSO)、大气红外探测仪(AIRS)臭氧(O_(3))垂直廓线AIRS2SUP数据,研究了汾... 利用2007~2020年臭氧检测仪(OMI)OMNO2d对流层NO_(2)垂直柱浓度(TVCD)数据、欧盟基本气候变量质量保证计划(QA4ECV)基于卫星观测约束下的NO_(x)日排放估算数据(DECSO)、大气红外探测仪(AIRS)臭氧(O_(3))垂直廓线AIRS2SUP数据,研究了汾渭平原NO_(2)TVCD长期变化趋势及其对NO_(x)排放变化的响应,以及二者变化对于对流层中下层O_(3)的影响.结果表明,汾渭平原NO_(2)TVCD于2012年达峰,峰值为(9.8±4.6)×10^(15)molec/cm^(2),2013年后基本呈现逐年下降趋势;NO_(2)TVCD冬季最高,夏季最低,冬季均值约为夏季3.6倍;NO_(2)TVCD并非随NO_(x)人为源减排单调下降,夏季NO_(2)TVCD低百分位上升;NO_(2)TVCD变率为(-1.5±0.6)%/a,低于NO_(x)排放降幅的1/3,可能与人为NO_(x)大量减排的背景下,对流层NO_(x)自然源的贡献大且相对贡献不断上升有关;对流层中下层O_(3)变率仅为(-0.2±0.2)%/a,近地层O_(3)变率为(0.8±0.1)%/a,汾渭平原对流层O_(3)生成基本处于VOCs控制区或者VOCs-NO_(x)过渡区,减排NO_(x)无法降低对流层O_(3);汾渭平原NO_(x)减排可有效降低城市高排放区NO_(2),乡村地区受NO_(x)自然源影响较大,人为减排收效不明显. 展开更多
关键词 汾渭平原 OMI 对流层 NO_(2) 污染特征
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汾渭平原大气SO2和NO2时空变化特征分析 被引量：13
7
作者 张岳军 朱凌云 +4 位作者 郭伟 周静 韩照宇 李芬 何俊琦 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1147-1156,共10页
汾渭平原能源结构以煤为主,清洁化利用水平偏低,煤烟型污染特征明显,全面了解汾渭平原二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)的时空变化特征对精准施策、综合治理具有重要的意义。基于卫星遥感数据,分析了2007—2018年汾渭平原SO2和NO2的柱浓度... 汾渭平原能源结构以煤为主,清洁化利用水平偏低,煤烟型污染特征明显,全面了解汾渭平原二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)的时空变化特征对精准施策、综合治理具有重要的意义。基于卫星遥感数据,分析了2007—2018年汾渭平原SO2和NO2的柱浓度时间变化及空间分布特征,并讨论了社会经济因素对SO2和NO2柱浓度变化的影响。结果表明,汾渭平原SO2和NO2柱浓度均具有显著的周期性特征,总体表现为冬高、夏低,春秋季节次之,每个周期的波谷一般出现在7、8月,波峰一般出现在1、2月。SO2和NO2柱浓度的高值区主要分布在地形较为平坦的河谷平原地带。汾渭平原大部分地区SO2柱浓度均呈现出了下降趋势,其中洛阳东北部、运城盆地和渭河平原东部下降趋势最为显著,趋势系数可达−0.08—−0.1 DU·a^−1。NO2在各个区域的变化不尽相同,洛阳东北部和渭河平原下降趋势比较显著,趋势系数达到了−0.5×10^15—−1.4×10^15 mol·cm^−2·a^−1。而在太原盆地南部、吕梁大部分地区和临汾西部,呈现正的变化趋势,趋势系数为0.1×10^15—0.2×10^15 mol·cm^−2·a^−1。该研究可为汾渭平原开展有针对性的联防联控、协同治理提供科学依据。 展开更多
关键词 SO2 NO2 时空分布 汾渭平原 OMI
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