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基于EPAS技术的日照市大气单颗粒物理化学特性及来源研究 被引量：2
1
作者 姚维杰 谢付莹 +9 位作者 王大玮 田雨 刘航 刘晓咏 张宇婷 雷山东 孙业乐 吴林 潘小乐 王自发 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2021年第6期608-620,共13页
城市地区大气气溶胶颗粒的物理化学特性复杂,理清单颗粒精细的化学成分和混合状态对于大气污染溯源和精细治理具有重要意义。本研究利用被动式气溶胶采样器分别在山东省日照市城区和钢铁园区两个区域进行了定点采样,并利用智能扫描电镜... 城市地区大气气溶胶颗粒的物理化学特性复杂,理清单颗粒精细的化学成分和混合状态对于大气污染溯源和精细治理具有重要意义。本研究利用被动式气溶胶采样器分别在山东省日照市城区和钢铁园区两个区域进行了定点采样,并利用智能扫描电镜环境颗粒物分析系统(IntelliSEM EPAS)对采集的大气单颗粒物样品进行分析。结果表明,日照市大气颗粒物主要由不规则碳质颗粒(C-rich)、含硫颗粒(Ca-S、Na-S-Ca)与矿物颗粒组成。其中,城区样品中C-rich颗粒数量贡献为53.5%,是钢铁园区样品的2.5倍,大于1μm的颗粒物数量为9.0%,是钢铁园区样品的1.7倍,城区居民活动和工业过程是城市中大气颗粒物特别是二次细颗粒的主要来源。钢铁园区样品中含硫颗粒物数量贡献为72.9%,含硫颗粒物质量贡献为30.9%,富铁颗粒物质量贡献为5.3%,分别是城区样品的1.8倍、3.6倍和2.9倍,表明钢铁园区大气颗粒物的主要来源包括钢铁企业排放的一次污染物及其转化生成的二次细颗粒物。 展开更多
关键词 大气单颗粒 颗粒形貌 数量贡献 质量贡献 工业排放源
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黑河绿洲区不均匀下垫面大气边界层结构的大涡模拟研究 被引量：14
2
作者 姜金华 胡非 角媛梅 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第6期857-864,共8页
采用RAMS模式中大涡模拟的方法,加入高分辨率的植被和土壤资料,模拟了黑河绿洲区(张掖地区)不均匀下垫面条件下大气边界层演变过程。分析了模拟的地表通量、边界层的平均结构和湍流二阶量,并用黑河试验的观测资料检验了模式的模拟性能... 采用RAMS模式中大涡模拟的方法,加入高分辨率的植被和土壤资料,模拟了黑河绿洲区(张掖地区)不均匀下垫面条件下大气边界层演变过程。分析了模拟的地表通量、边界层的平均结构和湍流二阶量,并用黑河试验的观测资料检验了模式的模拟性能。结果表明,模拟的平均结构较好地展现了不均匀下垫面条件下边界层内从稳定层结到混合层发展,夹卷层形成,底层逆温层出现,混合层过渡到残留层等的演变过程,呈现出了从初始的稳定边界层发展到对流边界层,最后又形成夜间稳定边界层的日变化规律。湍流二阶量的分析显示,在非均匀下垫面条件下边界层内湍流二阶量的垂直分布与边界层的发展相对应,白天湍流二阶量出现两个峰值,分别位于近地层和混合层顶。与观测资料和现有研究的对比表明,RAMS中陆面模块(LEAF)地表参数不能较好地反映黑河地区的植被特征,模拟的白天地表感热和潜热通量偏小,气温白天偏低、夜间偏高,相对湿度也有偏差。 展开更多
关键词 非均匀下垫面 大涡模拟 大气边界层结构 黑河绿洲区
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水、陆不均匀条件下大气边界层结构的模拟研究 被引量：13
3
作者 姜金华 胡非 +1 位作者 刘熙明 赵广来 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期162-169,共8页
应用2004年白洋淀野外观测实验资料,对白洋淀地区水、陆不均匀分布条件下的大气边界层开展了数值模拟试验,结果表明:由于下垫面的热力差异,在360多km2的白洋淀地区,地表特征分布的不均匀可以引发弱的局地环流,影响大气边界层内温度和湿... 应用2004年白洋淀野外观测实验资料,对白洋淀地区水、陆不均匀分布条件下的大气边界层开展了数值模拟试验,结果表明:由于下垫面的热力差异,在360多km2的白洋淀地区,地表特征分布的不均匀可以引发弱的局地环流,影响大气边界层内温度和湿度的空间分布;在500 m高度以下,下垫面不均匀分布对湍流动能有明显影响。最后将模拟结果与观测资料进行了对比检验。 展开更多
关键词 不均匀下垫面 大气边界层 湍流动能 数值模拟
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大气边界层与风力发电的相互作用研究综述 被引量：19
4
作者 张双益 胡非 《高原气象》 CSCD 北大核心 2017年第4期1127-1137,共11页
大气边界层与风力发电的相互作用是近年来的新兴研究热点,具有重要科学意义和高度应用价值。一方面,大气边界层的风切变现象可导致风电机组的输出功率减小、机械载荷增大;湍流现象在低(高)风速段导致机组的输出功率增大(减小),但对机械... 大气边界层与风力发电的相互作用是近年来的新兴研究热点,具有重要科学意义和高度应用价值。一方面,大气边界层的风切变现象可导致风电机组的输出功率减小、机械载荷增大;湍流现象在低(高)风速段导致机组的输出功率增大(减小),但对机械载荷具有单调增大的影响;大气边界层具有显著的日变化规律,层结状态的改变影响着地面风场的结构和特性,并导致风电机组的输出功率和机械载荷随之发生变化。另一方面,风电机组的叶轮旋转施加了扰动效应,导致下风向的风速减小、湍流增大,并且具有复杂空间分布特征;而大型风电场或风电基地产生的巨大扰动效应可影响和改变边界层的整体结构和特性,并影响局地甚至全球气候环境。 展开更多
关键词 大气边界层 风力发电 输出功率 机械载荷 尾流效应
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北京城市化发展对大气边界层特性的影响 被引量：55
5
作者 徐阳阳 刘树华 +4 位作者 胡非 马楠 王瑶 石宇宁 贾海岩 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期859-867,共9页
利用中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室的北京325m气象塔1993年～2003年夏季(7月～9月)的观测资料,统计分析了各年的风速与温度廓线分布特征。统计分析结果表明,随着城市化的发展,相对风速有逐年减小的趋... 利用中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室的北京325m气象塔1993年～2003年夏季(7月～9月)的观测资料,统计分析了各年的风速与温度廓线分布特征。统计分析结果表明,随着城市化的发展,相对风速有逐年减小的趋势,并且越靠近地面,相对风速的减小越明显,这反映了城市建筑对近地面层空气流动的摩擦作用。对风速廓线进行线性拟合得到风速随高度的垂直递增率,发现无论是100m以下的近地面层还是较高层,风速的垂直递增率都随城市化发展存在逐年增大的趋势,表明粗糙下垫面的影响已经向高层扩展。根据温度廓线计算了各年的温度垂直递减率,发现其有增大的趋势,这表明城市化发展对边界层热力结构同样有显著影响。本文还依据统计整理得到的近中性层结下的风速廓线资料,利用莫宁-奥布霍夫相似理论计算了下垫面的空气动力学参数,结果表明,地表粗糙度、零平面位移随着城市化发展皆有明显增加的趋势。同时,分析了各空气动力学参数与平均风速及无量纲风速的关系。其中,摩擦速度和平均风速二者基本成正相关,且摩擦速度随平均风速的增大而增大的趋势越发明显。本文研究结果对研究城市化发展对区域大气边界层结构、气候和环境影响有参考意义,可为城市大气边界层模式和区域气候模式提供参数化依据。 展开更多
关键词 城市化进程 边界层结构 下垫面性质 廓线 空气动力学参数
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大气边界层湍流标量场的概率分布及其特征分析 被引量：5
6
作者 全利红 胡非 程雪玲 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期105-112,共8页
利用2004年11月在白洋淀地区和2005年1月在中国科学院大气物理研究所北京325 m气象塔的47 m高度由超声风温仪和水汽二氧化碳分析仪观测的湍流脉动资料,分析了大气边界层不同下垫面湍流标量场(温度、水汽和二氧化碳)的概率分布及其特征... 利用2004年11月在白洋淀地区和2005年1月在中国科学院大气物理研究所北京325 m气象塔的47 m高度由超声风温仪和水汽二氧化碳分析仪观测的湍流脉动资料,分析了大气边界层不同下垫面湍流标量场(温度、水汽和二氧化碳)的概率分布及其特征。标量场的概率分布通常不同于高斯分布,而且还会产生偏斜,可以用指数分布描述。因此,标量的偏斜度通常不为0,陡峭度也往往比3大。非0偏斜度的出现可能是由湍流时间序列中的相干结构和间歇性部分造成的。其中,相干结构的存在使概率分布偏斜,但是,它们对偏斜度的贡献相对较小,而与概率分布的长尾现象有关的间歇性则会使偏斜度大大增加。温度、水汽和二氧化碳的平均偏斜度和陡峭度反应了标量场与稳定度、下垫面、天气条件、源汇等因素之间的关系。在不同下垫面,温度和感热通量的偏斜度随稳定度变化比较一致;水汽通量的偏斜度在稳定和不稳定条件下都为正,而水汽本身在不稳定条件下可能出现负的偏斜度;二氧化碳和二氧化碳通量的偏斜度受下垫面影响很大,在不同下垫面,偏斜度与稳定度之间的关系并不一致;而3个标量的陡峭度随稳定度的变化不显著,它们与相应的偏斜度之间存在平方关系。 展开更多
关键词 大气湍流 大气边界层 概率分布.
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大气边界层中沙粒悬移运动的数值模拟 被引量：3
7
作者 胡非 刘长庆 姜金华 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期277-286,共10页
将双时间法和k-ε湍流闭合模型应用于求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,模拟了沙地、沙丘流场。在此基础上,应用梯度输送理论求解平流扩散方程,模拟了平坦沙地、单个沙丘和连续沙丘周围沙粒的悬移。结果表明:1)来流的风速度足够大,使得... 将双时间法和k-ε湍流闭合模型应用于求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,模拟了沙地、沙丘流场。在此基础上,应用梯度输送理论求解平流扩散方程,模拟了平坦沙地、单个沙丘和连续沙丘周围沙粒的悬移。结果表明:1)来流的风速度足够大,使得地面摩擦速度大于起沙的临界速度,这是沙粒发生悬移的必要条件。但是光有足够的风速还是不够的,要使卷入空中的沙粒能在较大的高度范围内扩散,流场中必须存在一定强度的抬升气流。比较剧烈的地形起伏容易造成流动的不稳定;2)只有流场中存在抬升气流,才会使沙粒扩散到较高的高度;3)平坦地形时气流偏折主要是压力梯度的作用;而在沙丘起伏的表面,气流偏折受沙丘地形的影响很大。 展开更多
关键词 大气边界层 沙尘 悬移 数值模拟
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大气自净容量的算法及关键物理因子分析
8
作者 许云凡 向伟玲 王自发 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2022年第4期458-468,共11页
为更科学地量化大气对污染物的清除能力,使用WRF-NAQPMS模式对2017年12月进行模拟,对比分析影响大气清除能力的主要关键物理因子,修正A值法和大气自净容量算法的差异,进一步计算大气自净容量余量及各关键物理化学过程的贡献量。结果表明... 为更科学地量化大气对污染物的清除能力,使用WRF-NAQPMS模式对2017年12月进行模拟,对比分析影响大气清除能力的主要关键物理因子,修正A值法和大气自净容量算法的差异,进一步计算大气自净容量余量及各关键物理化学过程的贡献量。结果表明,边界层高度、风廓线、湿清除系数等3个关键物理参数较混合层高度、10 m高度风速、雨洗强度等更适用于量化清除过程;修正A值法和大气自净容量算法虽均能表征大气清除能力的强弱,但前者受目标城市面积影响较大,结果远高于大气自净容量算法;大气自净容量余量与细颗粒物(PM2.5)浓度变化趋势呈负相关,污染越重,大气自净容量亏空越多,其中平流扩散对大气自净容量贡献最大,化学转化过程次之,湿沉降等过程也不可忽视。 展开更多
关键词 京津冀地区 大气自净容量 边界层高度 风廓线 湿清除系数
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大气环境数值模拟研究新进展 被引量：56
9
作者 王自发 庞成明 +3 位作者 朱江 安俊岭 韩志伟 廖宏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第4期987-995,共9页
近五年来,中国科学院大气物理研究所(简称大气所)在大气环境数值模拟方面取得了丰硕的成果,通过自主发展和引进,建立了完备的多尺度、多成分的大气环境数值模式,包括全球大气化学输送模式、区域和城市空气质量预报模式。大气所利用这些... 近五年来,中国科学院大气物理研究所(简称大气所)在大气环境数值模拟方面取得了丰硕的成果,通过自主发展和引进,建立了完备的多尺度、多成分的大气环境数值模式,包括全球大气化学输送模式、区域和城市空气质量预报模式。大气所利用这些模式研究各种空间尺度上污染物浓度时空分布以及污染物的输送和演变,研究了多种污染过程的成因和污染变化规律,在污染物输送、低对流层臭氧高污染、区域及城市污染等方面取得了很多成果,并对区域或城市空气质量进行业务化实时预报。大气所还拓展了我国大气环境模拟研究的新领域:大气化学资料同化、污染模式集合预报、污染源反演新方法。初步建立了空气质量模式的资料同化系统(分别基于最优插值技术和集合卡曼滤波技术)和多模式集合预报体系,提高了模式预报水平;在污染源反演新方法方面进行了初步的探索。结合我国目前仍然面临着的大气环境问题,对今后大气环境数值模式的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 大气环境 数值模拟 空气质量模式
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用于研究大气氧化过程和机制的双反应器烟雾箱的评估和应用（英文） 被引量：13
10
作者 王炜罡 李坤 +5 位作者 周力 葛茂发 侯思齐 佟胜睿 牟玉静 贾龙 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1251-1259,共9页
设计并搭建了一个新的双反应器烟雾箱,用于研究可生成臭氧或二次有机气溶胶(SOAs)的大气氧化过程.该烟雾箱包括一个绝热的箱体及其内部两个体积为5 m3的氟化乙丙烯(FEP)薄膜反应器,箱内的温度可以精确控制在-10到40°C之间.利用该... 设计并搭建了一个新的双反应器烟雾箱,用于研究可生成臭氧或二次有机气溶胶(SOAs)的大气氧化过程.该烟雾箱包括一个绝热的箱体及其内部两个体积为5 m3的氟化乙丙烯(FEP)薄膜反应器,箱内的温度可以精确控制在-10到40°C之间.利用该烟雾箱研究了光源对丙烯气相氧化机理的影响,发现相对于传统的黑光灯光源,采用的多重光源所得到的结果可以与模型更好地匹配.进行了丙烯和间二甲苯的光氧化的初步实验,发现该烟雾箱可用于模拟可产生臭氧或SOAs的气相氧化过程,并可以通过不同初始浓度的对比实验找寻不同物种对反应过程的影响.间二甲苯在不同NOx条件下光氧化得到的SOA产率与之前的研究比较符合,这表明该烟雾箱可以实现气-粒转化过程的模拟.双反应器可以实现在一个关键条件的存在区别,而其他条件完全一致的情况下的对比实验,从而帮助我们进一步理解在大气复合污染过程中起关键作用的因素. 展开更多
关键词 烟雾箱 大气化学 双反应器 臭氧 二次有机气溶胶
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一个适用于地球系统模式（CAS-ESM）的在线气溶胶与大气化学分量模式（IAP-AACM）的发展与评估 被引量：4
11
作者 王自发 魏颖 +6 位作者 陈学舜 陈焕盛 何卷雄 费可测 李杰 王威 张明华 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-18,共18页
地球系统模式是研究全球气候与生态环境变化问题的重要工具,气溶胶与大气化学模式负责为其中的大气环流模式提供与气候效应有关的气态化学物质和气溶胶成分。本文在全球嵌套网格空气质量预报模式系统的基础上发展了一个适用于中国科学... 地球系统模式是研究全球气候与生态环境变化问题的重要工具,气溶胶与大气化学模式负责为其中的大气环流模式提供与气候效应有关的气态化学物质和气溶胶成分。本文在全球嵌套网格空气质量预报模式系统的基础上发展了一个适用于中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)耦合计算的气溶胶与大气化学分量模式(IAPAACM),采用简化的气相化学机制,不仅考虑了人为气溶胶,同时考虑了海盐、沙尘和二甲基硫等自然气溶胶及其前体物的在线排放。评估结果表明,IAP-AACM氧化剂插值计算可靠,采用简化机制和碳键机制(CBM-Z)模拟的差异较小。和观测的对比表明,得益于CAS-ESM的气溶胶双向反馈作用,简化版能够较好地抓住气溶胶及其前体物的空间分布,为IAP-AGCM提供可靠的气溶胶模拟。另外,简化版能大幅提升计算效率,满足CASESM耦合长期积分的需求。为了在全球气候变化的研究中提供更完善的气溶胶模拟,未来考虑在IAP-AACM中增加氮化学和臭氧平流层化学机制。 展开更多
关键词 模式评估 气溶胶 化学机制 IAP-AGCM模式 IAP-AACM模式
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衡水市大气污染成因研究及治理经验 被引量：5
12
作者 杨婷 王自发 +10 位作者 何立涛 崔延斌 孙欢欢 陆芊芊 陈曦 赵域圻 王涛 雷山东 王海波 耿伟 马伟 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1730-1738,共9页
衡水市作为“2+26”城市中典型的低GDP、高污染城市,其空气质量排名常年处于74个重点城市的后10位.自大气重污染成因与治理攻关项目工作开展以来,衡水市开展了大量污染成因研究及污染治理工作,已取得了较为明显的大气污染治理成效.从空... 衡水市作为“2+26”城市中典型的低GDP、高污染城市,其空气质量排名常年处于74个重点城市的后10位.自大气重污染成因与治理攻关项目工作开展以来,衡水市开展了大量污染成因研究及污染治理工作,已取得了较为明显的大气污染治理成效.从空气质量变化、排放源、污染物来源解析及气象条件与排放贡献等方面,梳理了衡水市大气污染成因研究及治理经验.结果表明:①衡水市的空气质量得到较大改善,PM10和PM2.5治理成效明显.2018年衡水市ρ(PM10)和ρ(PM2.5)年均值比2017年分别下降了25.12%和19.73%,比2013年分别下降了54.84%和51.22%,但O3污染形势逐渐严峻,以O3为首要污染物的天数由55d(2013年)增至125d(2018年).②相比于2016年,衡水市2017年SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5、BC、OC、VOC的排放总量均大幅下降.③2013—2018年导致衡水市PM2.5下降的因素中,气象因素占8.0%,排放源因素占92.0%,说明衡水市通过减排措施改善空气质量的效果较为显著.④硝酸盐已经取代硫酸盐成为秋冬季颗粒物二次转化中最重要、占比最高的成分.研究显示,衡水市高ρ(PM2.5)主要以本地排放和临近地区输送为主,为有效控制衡水市PM2.5污染的发生与发展,应采取本地排放控制与“2+26”城市联防联控相结合的方案. 展开更多
关键词 衡水市 污染成因 减排效果 治理经验
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2013-2014年《大气污染防治行动计划》实施效果及对策建议 被引量：18
13
作者 高文康 唐贵谦 +4 位作者 吉东生 刘子锐 宋涛 程萌田 王跃思 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第11期1567-1574,共8页
2013年9月10日国务院颁布了《大气污染防治行动计划》（下称《行动计划》）.为研究《行动计划》颁布前后我国不同地区大气污染状况变化及其防治措施效果,通过分析2013—2014年＂中国大气气溶胶研究网络（CARE-China）＂36个监测站点ρ... 2013年9月10日国务院颁布了《大气污染防治行动计划》（下称《行动计划》）.为研究《行动计划》颁布前后我国不同地区大气污染状况变化及其防治措施效果,通过分析2013—2014年＂中国大气气溶胶研究网络（CARE-China）＂36个监测站点ρ（PM（2.5））,结合同期环境保护部公布的74个重点城市大气主要污染物浓度数据和OMI卫星数据,分析了我国不同地区ρ（PM（2.5））变化及其原因;同时,以北京为例,分析了不同粒径段中颗粒物质量浓度变化的原因.结果表明：1京津冀及其周边、长三角、珠三角、西南、成渝、西北、华中、关中和东北9个地区ρ（PM（2.5））年均值下降了1.1-16.3μg/m3.其中,京津冀及其周边、长三角、珠三角、成渝和关中地区降幅均超过10.0%,分别为10.2%、10.7%、11.6%、16.9%和20.8%.2不同地区ρ（NO2）和ρ（SO2）年均值变化基本一致,近地面ρ（NO2）年均值在京津冀及其周边、珠三角、西南、成渝和华中等地区降幅在3.0%-9.2%之间,但是华北平原地区NO2柱浓度下降明显,降幅在10.0%-20.0%之间.3北京地区ρ（PM1）和ρ（PM（2.5））年均值分别下降了5.7和0.2μg/m3,并且ρ（NO3-）和ρ（SO42-）年均值在PM1和PM（2.5）中均有所下降,但ρ（PM1-2.5）与其ρ（NH4＋）年均值升幅分别为27.9%和16.2%.因此,京津冀及其周边地区在防治措施实施过程中,在控制高架点源与实施脱硝措施等情况下,应逐步加强近地面面源和线源的控制力度;在实施SO2和NOx减排措施的同时,还需要重视机动车三元催化过程和燃煤电厂脱硫脱硝过程中可能导致的NH3排放问题. 展开更多
关键词 大气污染 《大气污染防治行动计划》 细颗粒物 脱硝 氨
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沙尘天气对我国北方城市大气环境质量的影响 被引量：49
14
作者 杜吴鹏 高庆先 +2 位作者 王跃思 辛金元 蔺永耀 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1021-1026,共6页
采用2001—2006年沙尘天气的统计数据以及城市空气污染指数(API),分析了沙尘天气对沙尘源区和影响区代表城市的空气质量影响,并分析了2005—2007年兰州和北京春季沙尘天气与非沙尘天气下气溶胶光学厚度与波长指数的变化特征.结果表明:... 采用2001—2006年沙尘天气的统计数据以及城市空气污染指数(API),分析了沙尘天气对沙尘源区和影响区代表城市的空气质量影响,并分析了2005—2007年兰州和北京春季沙尘天气与非沙尘天气下气溶胶光学厚度与波长指数的变化特征.结果表明:近些年沙尘天气呈先减少后略微增加但总体呈缓慢下降的趋势;春季沙尘天气加重了城市大气污染,对沙尘源区内代表城市的影响超过了区域本底污染指数的50%,使兰州、银川、呼和浩特和包头的春季非沙尘天气API平均值分别增加了64%,53%,86%和90%;使影响区内代表城市,如北京、天津、太原、石家庄、沈阳、济南、西安和郑州的春季非沙尘天气API平均值分别增加了85%,62%,49%,57%,29%,41%,27%和45%;沙尘天气使城市大气气溶胶光学厚度升高,气溶胶波长指数降低. 展开更多
关键词 沙尘天气 空气质量 空气污染指数 气溶胶
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京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网的建设与应用 被引量：19
15
作者 王跃思 宫正宇 +5 位作者 刘子锐 唐桂刚 程麟钧 车飞 高健 吉东生 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1651-1663,共13页
京津冀及周边地区大气染污综合立体观测网针对的是大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,通过制定适用于京津冀及周边地区的大气污染综合观测技术规范,建立了区域大气污染综合立体观测网,开展了近地面及大气边界层气象和大... 京津冀及周边地区大气染污综合立体观测网针对的是大气重污染发生—演变—消散全过程的核心科学问题,通过制定适用于京津冀及周边地区的大气污染综合观测技术规范,建立了区域大气污染综合立体观测网,开展了近地面及大气边界层气象和大气化学过程的同步观测,构建了监测数据综合分析及共享应用平台,实现了大气环境多源数据综合管理业务化,为大气重污染成因研究提供精准数据集,提升了京津冀秋冬季重污染成因机制研究和精细化源解析的能力,推动了京津冀及周边地区空气质量的持续改善.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网开展了传输通道的加密观测,增加了背景站和手工采样点观测,建立了包括黑碳、氨和重金属等多要素的关键站点,并充分利用了服务于科学研究的超级站和垂直梯度观测技术.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网和数据平台的建立,实现了业务部门与科研部门数据的有效融合与综合管理业务化,具有效率高、代表性好、目的性强的特点,能够很好地应对决策部门不断提高的管理需求.观测网络和平台充分吸取了国外的先进技术和观测经验,保证了观测网长期稳定运行;通过综合环境空气质量监测预警和发布平台,为环境空气质量监测和污染成因综合研究提供技术支撑,最终为实现我国空气质量的全面改善奠定了坚实的基础. 展开更多
关键词 京津冀及周边 PM2.5 化学组分 天地空一体化 监测网络
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北京大气中SO_2浓度变化特征 被引量：40
16
作者 吉东生 王跃思 +1 位作者 孙扬 马志强 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期69-76,共8页
作为酸雨和细粒子的前体物,SO2对空气质量和人体健康乃至气候与环境的影响十分重要,特别是在不利于扩散的气象条件下,SO2可造成城市短时间严重污染事件。作者以2006年北京325m气象塔15m观测平台SO2观测数据为基础,结合同步气象资料分析... 作为酸雨和细粒子的前体物,SO2对空气质量和人体健康乃至气候与环境的影响十分重要,特别是在不利于扩散的气象条件下,SO2可造成城市短时间严重污染事件。作者以2006年北京325m气象塔15m观测平台SO2观测数据为基础,结合同步气象资料分析研究发现:1)SO2浓度冬季高、夏季低;全年日均值为(22.5±22.1)×10-9,最大日均值能达到113×10-9。日变化呈现双峰型,峰值出现在北京时间08:00和22:00;并且季节差异明显,冬季浓度为夏季的4.5倍,采暖期为非采暖期的3.2倍。2)风向、风速与SO2扩散和输送密切相关,高浓度SO2在东北、东、西方向上出现频率分别为25.8%、13.8%和11.8%;而西北、北方向上的风速越大对SO2清除效果越好。3)利用平均晴空指数划分采暖期阴霾天和晴天,发现阴霾天混合层高度与平均风速仅为(376±204)m和1.1m.s-1,容易造成SO2累积。4)SO2污染过程呈现周期性的局地累积—清除特征,地形、静风和暖低压是造成北京2006年1月一次重污染事件的成因。 展开更多
关键词 SO2 风速 风向 阴霾天
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夏末秋初北京市区与背景区大气污染物的对比分析 被引量：10
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作者 温天雪 王跃思 +2 位作者 徐宏辉 马志强 吉东生 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期7-11,共5页
在北京市区和背景区——河北兴隆县选点,对比两地大气污染物浓度变化及污染状况.结果表明:除O3外,北京市区主要大气污染物浓度均高于背景区,其ρ(PM10),φ(NOx)和φ(SO2)的平均值分别是背景区的1.6,3.1和4.0倍,而背景区φ(O3)平均值则... 在北京市区和背景区——河北兴隆县选点,对比两地大气污染物浓度变化及污染状况.结果表明:除O3外,北京市区主要大气污染物浓度均高于背景区,其ρ(PM10),φ(NOx)和φ(SO2)的平均值分别是背景区的1.6,3.1和4.0倍,而背景区φ(O3)平均值则是北京市区的2.2倍;与国家二级标准限值比较,夏末秋初基本上不存在SO2和NOx污染,大气污染物中超标最严重的是O3,北京市区与背景区的超标天数分别是46.9%和65.5%,其次是PM10,北京市区超标天数达到25%,背景区则全部达标;北京市区与背景区的大气污染物日变化特征明显不同,其中北京市区的日变化主要受人为活动影响,表现出典型的城市特征,而背景区日变化受人为活动影响小. 展开更多
关键词 大气污染物 北京市区 背景区 日变化
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对流边界层大涡模式的改进及对夹卷速度的研究 被引量：11
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作者 苗世光 蒋维楣 +1 位作者 李昕 刘衡 《大气科学》 CSCD 北大核心 2001年第1期25-37,共13页
对已建的对流边界层（ＣＢＬ）大涡模式进行了改进，将次网格闭合方案改为次阿格能量闭合，并考虑了水汽的源汇项和水汽相变潜热的作用。通过对均匀下垫面上由热扰动发展的对流边界层的模拟及与实验结果的比较表明，模式较好地模拟了对... 对已建的对流边界层（ＣＢＬ）大涡模式进行了改进，将次网格闭合方案改为次阿格能量闭合，并考虑了水汽的源汇项和水汽相变潜热的作用。通过对均匀下垫面上由热扰动发展的对流边界层的模拟及与实验结果的比较表明，模式较好地模拟了对流边界层的主要物理结构，较好地反映了各物理量之间的对应关系。本文在一定的对流理查森数（Ｒｉ＊）范围内给出了一些算例，对无量纲夹卷速度（Ｗｅ／Ｗ）进行了研究。结果表明，无量纲夹卷速度随地表热通量（Ｑｓ）的增大而增大，随对流边界层上部温度递减率（γ）的增大而减小。当９．０６≤ Ｒｉ ≤ ４５．２９时，无量纲夹卷速度Ｗｅ／ Ｗ＊可以拟合成Ａ（Ｒｉ＊）－１的形式，其中Ａ＝０．２２６。并且与我们的对流槽实验结果，Ｓｕｌｌｉｖａｎ等人的大涡模拟结果以及Ｄｅａｒｄｏｒｆｆ等人的对流槽实验结果作了比较，四者吻合较好。 展开更多
关键词 对流边界层 大涡模拟 夹卷速度 理查森数 温度 湿度 湍流
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突发性大气污染监测与预报技术集成移动平台 被引量：8
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作者 安俊岭 向伟玲 +9 位作者 韩志伟 郑毅 王自发 王歆华 吴剑斌 晏平仲 李杰 屈玉 陈勇 李嘉伟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1241-1247,共7页
为应对突发性大气污染事故科学决策和规范处置的需要,在国家"863"课题"突发性大气污染事件模拟与风险控制技术"资助下,我国首个突发性大气污染监测与预报技术集成(IMF)移动平台研发成功.2010年7月5日至8月6日在北... 为应对突发性大气污染事故科学决策和规范处置的需要,在国家"863"课题"突发性大气污染事件模拟与风险控制技术"资助下,我国首个突发性大气污染监测与预报技术集成(IMF)移动平台研发成功.2010年7月5日至8月6日在北京市阳坊地区的综合外场实验表明,IMF移动平台从燃油燃烧事故监测至应急预案发布需时约5min.采用逐次偏差订正法,有效改进了气象预报场,实验中近地面黑碳预报最大浓度较合理. 展开更多
关键词 突发性大气污染事件 模式 预报 应急预案 傅里叶变换红外遥测仪
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大气污染资料同化与应用综述 被引量：16
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作者 朱江 唐晓 +1 位作者 王自发 吴林 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期607-620,共14页
我国正面临以高浓度臭氧和细颗粒物为典型特征的大气复合污染问题,对其进行模拟和预报是有效应对大气污染的关键。大气复合污染预报的不确定性来源复杂,同时存在化学非线性的影响,各种模式输入不确定性对模拟预报影响的时空差异较大,从... 我国正面临以高浓度臭氧和细颗粒物为典型特征的大气复合污染问题,对其进行模拟和预报是有效应对大气污染的关键。大气复合污染预报的不确定性来源复杂,同时存在化学非线性的影响,各种模式输入不确定性对模拟预报影响的时空差异较大,从而导致很多不确定性约束方法难以确定关键的不确定性因子而进行有针对性的约束和订正。利用资料同化方法融合模式、多源观测等信息,减小模式输入数据的不确定性成为提升大气污染模拟预报精度的关键。本文将简要介绍大气污染资料同化相关的模式不确定性、同化算法以及污染物浓度场同化、源反演研究上的进展,探讨大气污染资料同化面临的主要挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 资料同化 大气复合污染 模式不确定性 浓度场同化 源反演
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