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计算流体力学方法在大气科学中的应用综述
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作者 陈燕 陈兵 +1 位作者 徐家平 张宁 《南京大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第5期871-880,共10页
随着计算机技术的发展与普及,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法被应用于大气科学的研究领域,特别是对边界层过程和小尺度问题的研究. CFD方法所具有的网格划分、对复杂下垫面的表征、对湍流过程的精细求解等特点,在... 随着计算机技术的发展与普及,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法被应用于大气科学的研究领域,特别是对边界层过程和小尺度问题的研究. CFD方法所具有的网格划分、对复杂下垫面的表征、对湍流过程的精细求解等特点,在求解这类问题时具有独特的优势,因此在城市微气候与城市大气环境、复杂下垫面大气边界层和大气模式参数化方案发展等领域都有较为广泛的应用.本文对CFD在这些领域的应用进行了回顾总结.在大气科学中进一步应用CFD方法时,面临三个挑战:一是随着应用范围扩大,计算网格数量迅速增加,计算效率下降;二是缺少对大气科学中的土壤-大气之间的水热交换、城市污染中颗粒物的大气辐射效应、云微物理过程等的有效描述;三是没有较好地描述边界强迫.这些都是需要持续开展研究的问题. 展开更多
关键词 CFD方法 大气边界层 城市微气候 复杂地形 湍流
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0506大气化学 被引量:3
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作者 丁爱军 王炜罡 +3 位作者 张霖 张强 车慧正 张庆竹 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期145-153,共9页
国家自然科学基金委员会深入推进新时代科学基金改革的背景下,地球科学部大气科学学科率先开展申请代码设置改革,新版申请代码设置方案于2020年投入使用并在实施过程中不断优化。本文主要针对大气学科二级代码D0506大气化学下设研究方... 国家自然科学基金委员会深入推进新时代科学基金改革的背景下,地球科学部大气科学学科率先开展申请代码设置改革,新版申请代码设置方案于2020年投入使用并在实施过程中不断优化。本文主要针对大气学科二级代码D0506大气化学下设研究方向和关键词设置的主要依据进行解读;同时基于文献计量学方法对该代码下不同研究方向的词频、研究热点和趋势进行分析和讨论。新版代码设置方案统筹考虑主要研究方向和研究手段,并根据关键词属性进行分类,便于基金项目申请和评审。基于关键词的文献计量分析明晰了分支学科当前存在的问题及资助导向,有助于进一步促进大气化学及相关方向的发展。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 大气化学 研究方向 关键词 文献计量学
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0509大气观测、遥感和探测技术与方法 被引量:4
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作者 李锐 李正强 +1 位作者 赵坤 孙业乐 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期174-184,共11页
为顺应新一轮科技发展革命,国家自然科学基金委员会积极开展了以“优化学科布局”为主要任务之一的改革工作,学科申请代码的调整是该任务的重要组成部分和切入点。从2019年到2022年,国家自然科学基金委大气科学学科对二级申请代码进行... 为顺应新一轮科技发展革命,国家自然科学基金委员会积极开展了以“优化学科布局”为主要任务之一的改革工作,学科申请代码的调整是该任务的重要组成部分和切入点。从2019年到2022年,国家自然科学基金委大气科学学科对二级申请代码进行了调整,将与大气探测相关的研究归并至“D0509大气观测、遥感和探测技术与方法”,并将其定义为“支撑技术”板块,以区别于“分支学科”和“发展领域”。本文对D0509二级代码的修订过程进行了介绍,并从大气观测、遥感和探测技术与方法的重要性、内涵与外延、发展趋势等视角,对相关的研究方向和关键词进行了解读。特别是从学科基础层面和具体应用层面两个维度,对D0509下设的六大研究方向,以及各方向的关键词进行分析,有助于申请人和评审专家根据自己的学术背景准确挑选关键词,以利于申请书的精准评审。本文可以为科研人员在基金申请过程中关键词的选择提供参考。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 大气观测 遥感和探测 研究方向 关键词
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0510大气数据与信息技术 被引量:2
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作者 黄小猛 郑飞 +3 位作者 杨犇 穆斌 周勇 罗京佳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期185-193,共9页
2021年,国家自然科学基金委员会进行了大气科学学科资助布局改革,形成了分属于“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三大板块的共15个二级申请代码的全新资助体系。作为“支撑技术”板块中的重要成员,“D0510大气数据与信息技术”申... 2021年,国家自然科学基金委员会进行了大气科学学科资助布局改革,形成了分属于“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三大板块的共15个二级申请代码的全新资助体系。作为“支撑技术”板块中的重要成员,“D0510大气数据与信息技术”申请代码旨在鼓励先进技术与方法的创新以及大气学科基础理论与技术的交叉融合。本文从改革背景、逻辑框架、内涵构成等方面对新编“D0510大气数据与信息技术”申请代码的四大类研究方向及关键词进行了专门解读,阐明了D0510主要侧重于提高包容性与覆盖面的设计思路,强调了D0510对“卡脖子”关键技术和潜在“颠覆性”技术的引领作用。本文对往年D0510各方向关键词的基金申请和文献使用情况进行了统计分析,以帮助相关科研人员及时把握D0510申请代码的发展趋势,充分理解研究方向与关键词的内涵和逻辑关系,避免研究方向和关键词的选取过于集中或者与其它板块申请代码间产生混淆等问题,从而为更准确地选择相应的研究方向与关键词提供参考。 展开更多
关键词 支撑技术 大气数据 信息科学 学科交叉融合 关键词
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0511大气数值模式发展 被引量:2
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作者 李建 包庆 +1 位作者 雷荔傈 张祎 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期194-202,共9页
为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。... 为响应国家自然科学基金委员会“优化学科布局”改革,大气科学学科于2020年完成了申请代码调整,明确了“分支学科”“支撑技术”“发展领域”三大板块的新布局。调整后大气数值模式发展被设置为“支撑技术”板块中的独立代码(D0511)。大气数值模式本质是基于物理或化学过程,应用数值算法求解偏微分方程组的数值解。大气数值模式发展应以攻克关键核心技术为导向,提升我国在该领域综合国际竞争力。为了服务大气数值模式发展领域的基金项目申请和评审,推动学科进一步发展,本文对国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码D0511大气数值模式发展下设的研究方向和关键词进行了解读。系统介绍了D0511的设置背景、下设研究方向及关键词的总体框架。在对关键词进行解读的同时,基于文献计量方法和Web of Science数据库对该代码下不同方向的词频和研究热点进行了分析和讨论。结合近两年申请情况分析了关键词的使用情况,并就关键词的选择和优化提出了建议。后续还将在关键词设置基本指导思想不变的前提下,根据实际需求不断完善其具体内容。本文有助于申请人更好地理解及选择D0511下设的研究方向与关键词,亦可作为D0511研究方向和关键词设置后续更新的参考。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 大气数值模式发展 申请代码 关键词
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0504大气动力学 被引量:2
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作者 王林 王蕾 张洋 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期125-131,共7页
2019年以来,大气学科作为试点率先开展了国家自然科学基金委员会推动的项目分类评审改革和学科资助布局优化,通过战略研究与研讨形成了以“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三大类、共15个二级申请代码为主要架构的学科资助体系,... 2019年以来,大气学科作为试点率先开展了国家自然科学基金委员会推动的项目分类评审改革和学科资助布局优化,通过战略研究与研讨形成了以“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三大类、共15个二级申请代码为主要架构的学科资助体系,并对各二级申请代码的下设研究方向和关键词进行了系统梳理和分析,经过三年实施和不断优化形成了当前的版本。“D0504大气动力学”二级申请代码在此次改革中的名称保持不变,但内涵和范畴有一定变化,主要表现为随着学科的进步,传统“动力学”与“物理过程”之间的界限正在变得模糊且发生变化,大气动力学的内涵也相应地扩展到许多以往被认为是“物理过程”的领域;同时,大气动力学的研究范畴也正从单纯的研究大气自身的动力学问题扩展到研究大气与其他圈层相互作用中的动学问题,其研究手段也从以实验研究、理论分析和简化模型模拟为主转向实验研究、事实分析、理论分析和不同复杂程度模型模拟的紧密结合。为了服务基金项目申请和评审,推动学科进一步发展,本文针对调整后的“D0504大气动力学”二级申请代码,对其含义、范畴、研究方向和关键词的设置逻辑等进行解读说明,并对2020~2022年申请书中的关键词使用情况进行简要分析。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 申请代码 研究方向 关键词 大气动力学
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0515应用气象学 被引量:2
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作者 王开存 袁慧玲 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期230-238,共9页
2019年以来国家自然科学基金委员会(简称“自然科学基金委”)深入推进新时代科学基金改革,在此背景下地球科学部大气学科率先开展了申请代码调整,助力优化学科资助布局,确定了以“分支学科、支撑技术和发展领域”三大类,共15个二级申请... 2019年以来国家自然科学基金委员会(简称“自然科学基金委”)深入推进新时代科学基金改革,在此背景下地球科学部大气学科率先开展了申请代码调整,助力优化学科资助布局,确定了以“分支学科、支撑技术和发展领域”三大类,共15个二级申请代码为主要架构的学科资助体系,并组织专家对各二级申请代码的下设研究方向和关键词进行系统梳理和调整。应用气象学作为学科二级申请代码之一(D0515),主要研究方向包括:(1)人工影响天气;(2)农林气象;(3)水文气象;(4)资源气象;(5)交通气象;(6)其他应用气象方向。本文从服务申请人的角度出发,梳理了应用气象学二级申请代码内涵和外延的演变,介绍了应用气象学二级申请代码下的关键词,结合文献检索,分析了这些关键词在国内外科研前沿和基金项目申请书中的使用情况,并梳理了应用气象学二级申请代码的主要申报单位,以及在基金申请过程中关键词使用和科学问题属性选择的相关问题。通过上述梳理与解读,助力基金申请人选择合适的申请代码和关键词,并提升基金申请书的智能辅助指派效率。 展开更多
关键词 大气科学 申请代码 应用气象学 关键词 国家自然科学基金
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国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读:D0505大气物理学 被引量:2
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作者 汪名怀 苗世光 +2 位作者 卞建春 毕磊 陆高鹏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第1期132-144,共13页
根据新时代科学基金改革要求,2020年国家自然科学基金委员会调整了大气科学学科申请代码,D0505大气物理学是分支学科板块中的二级申请代码之一。本文介绍了D0505大气物理学二级申请代码的总体框架和下设的边界层大气物理学与大气湍流、... 根据新时代科学基金改革要求,2020年国家自然科学基金委员会调整了大气科学学科申请代码,D0505大气物理学是分支学科板块中的二级申请代码之一。本文介绍了D0505大气物理学二级申请代码的总体框架和下设的边界层大气物理学与大气湍流、云降水物理学、气溶胶物理及气溶胶—云相互作用、大气光学与大气辐射、大气电学与大气声学和中高层大气物理学等6个研究方向及其关键词,指出D0505与其他相关二级申请代码的异同,并统计分析了近5年(2017~2021年)科睿唯安Web of Science数据库上不同方向关键词对应的文献发表情况,探讨了不同研究方向的发展态势。通过系统梳理研究方向及关键词,有助于科研人员在项目申请过程中准确的选择申请代码、研究方向和关键词,提升智能辅助指派效率。 展开更多
关键词 国家自然科学基金 大气物理学 申请代码 研究方向 关键词 文献计量学
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南京近郊主要大气污染物的观测分析研究 被引量:30
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作者 沈毅 王体健 +1 位作者 韩永 谢旻 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期746-756,共11页
2007年10月至2008年9月在南京的一个近郊站点(32°03′N,118°78′E)对可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和氨气(NH3)等6种大气中的主要污染物进行了为期一年的连续监测.本文利用统计... 2007年10月至2008年9月在南京的一个近郊站点(32°03′N,118°78′E)对可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和氨气(NH3)等6种大气中的主要污染物进行了为期一年的连续监测.本文利用统计方法研究了这些污染物不同时间尺度(小时、日、周、月)的浓度变化特征和相互关系,并利用后向轨迹和聚类分析方法研究了不同季节到达该测站的气团来源及化学特征.结果表明,PM10、O3、SO2、CO、NOX和NH3的年均浓度和标准差分别为0.14±0.08 mg/m3(、18.52±14.05)×10-9(、21.14±15.96)×10-9(、1.08±0.98)×10-6(、24.57±24.65)×10-9(、24.33±15.73)×10-9.O3浓度表现出明显的白天高、夜间低的日变化特征,SO2和PM10一般在早上9、10点钟达到一天中的最大值,NOX呈双峰结构;O3春季浓度高,2008年2月出现峰值,可能与当年冬季持续降雪有关.NOX、NH3浓度呈现秋冬季节低、春季高的特点,而PM10和SO2则相反;O3周末浓度低,工作日浓度高,SO2和O3前体物NOX、CO在周末的浓度高于工作日.研究还发现,O3和NOX、CO都呈现一定的负相关,相关系数分别为-0.36和-0.42.后向轨迹分析显示近距离输送对该测站大气污染物浓度的季节变化贡献显著,远距离输送也起了一定的作用.夏季受东南风影响,来自南方海上的气团较干净,O3、SO2和CO的浓度分别为(11.96±9.22)×10-9(、5.60±4.10)×10-9和(0.45±0.26)×10-6;冬季测站受来自北方的大陆性气团控制,浓度较高,局地源贡献明显,PM10、SO2、CO、NOX和NH3的浓度分别为0.19±0.10 mg/m3,(32.31±21.28)×10-9,(1.00±0.93)×10-6,(31.41±32.29)×10-9和(29.38±17.18)×10-9,均高于其他气团. 展开更多
关键词 臭氧 可吸入颗粒物 后向轨迹 聚类分析 南京
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南京市大气细颗粒物化学成分分析 被引量:53
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作者 银燕 童尧青 +4 位作者 魏玉香 王体健 李嘉鹏 杨卫芬 樊曙先 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期723-733,共11页
为了解南京大气细粒子的污染水平和污染特征,在南京市中心鼓楼和北郊南京信息工程大学校内进行了连续1 a、每季度5 d的大气气溶胶同步采样。用称重法、离子色谱法和电感耦合等离子质谱法分别测得细颗粒物的质量浓度、水溶性离子和元素... 为了解南京大气细粒子的污染水平和污染特征,在南京市中心鼓楼和北郊南京信息工程大学校内进行了连续1 a、每季度5 d的大气气溶胶同步采样。用称重法、离子色谱法和电感耦合等离子质谱法分别测得细颗粒物的质量浓度、水溶性离子和元素组成。结果表明,南京地区PM2.1污染比较严重,水溶性离子是细粒子的重要组分,所测6种离子质量浓度总和分别占市区和北郊PM2.1的46.99%、42.32%。PM2.1中的各离子最高浓度都出现在冬季。NH4+与SO42-的相关性好,可能主要以(NH4)2SO4形式存在。温度对SOR和NOR的影响显著,温度升高时SOR值增大而NOR显著减小。通过计算NO3-与SO24-的质量比发现,南京市SO2和NOx主要来自于固定源(如煤的燃烧)。分析细颗粒物中元素含量和富集因子结果表明,Pb、As、Zn、Hg、Cu、Cr、Ni元素的人为污染较明显,且北郊的污染重于市区。比较PM2.1和PM3.3中的离子成分发现,SO42-、NH4+在PM2.1中占据绝对优势,F-、Cl-、NO2-、NO3-等不在细粒子中占明显优势。从元素组成来看,Pb、Zn在PM2.1细粒子中含量显著,而Ca、Mg、Na等在粗粒子中富集。 展开更多
关键词 南京 大气细粒子 水溶性离子 元素组成
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南京城区上空大气一氧化碳的观测分析 被引量:12
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作者 黄兴 黄晓娴 +8 位作者 王体健 庄炳亮 李树 谢旻 韩永 杨修群 孙鉴泞 丁爱军 符淙斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1577-1584,共8页
利用南京大学城市大气环境观测站(32°03′20″N,118°46′32″E)2011年1~12月一氧化碳(CO)连续观测资料,分析南京市CO浓度变化特征;利用后向轨迹模式和聚类分析方法研究影响南京市的主要气团及其化学性质;基于MOPITT资料分析... 利用南京大学城市大气环境观测站(32°03′20″N,118°46′32″E)2011年1~12月一氧化碳(CO)连续观测资料,分析南京市CO浓度变化特征;利用后向轨迹模式和聚类分析方法研究影响南京市的主要气团及其化学性质;基于MOPITT资料分析南京市CO的垂直分布.研究表明,南京市CO的年均浓度为(757.5±410.5)×10-9.CO浓度具有明显日变化特征,早上8:00浓度最高,下午16:00浓度最低.CO日变化具有季节差异性,春季最为明显,夏季幅度最小.一周之中CO在周五的浓度最高.CO存在明显季节变化,冬季1月浓度最高,夏季6月浓度最低.HYSPLIT4把影响该观测站的主要气团分为6类,其中来自江苏南部、浙江、上海的气团的污染物浓度最高,对南京市CO浓度贡献最大;源于西伯利亚高原,伴随强冷空气迅速向南移动的气团对南京市CO贡献最小.卫星数据分析结果表明,南京市夏季CO的垂直分布与其他3个季节有较大差异.与地面观测站相比,卫星反演的CO地面浓度要明显偏低. 展开更多
关键词 后向轨迹和聚类分析 MOPITT HYSPLIT4 垂直分布
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南京地区大气颗粒物影响近地面臭氧的个例研究 被引量:48
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作者 蔡彦枫 王体健 +1 位作者 谢旻 韩永 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期251-260,共10页
通过对2008年4月2~7日南京地区地面气象观测数据以及两个站点空气质量(O3、NOx、PM10)监测资料的分析,发现O3和PM10之间存在一定程度的反相关。利用一个光化学箱模式对该个例中大气颗粒物影响近地面臭氧的过程进行模拟,结果发现大气颗... 通过对2008年4月2~7日南京地区地面气象观测数据以及两个站点空气质量(O3、NOx、PM10)监测资料的分析,发现O3和PM10之间存在一定程度的反相关。利用一个光化学箱模式对该个例中大气颗粒物影响近地面臭氧的过程进行模拟,结果发现大气颗粒物浓度的升高使得气溶胶光学厚度增加20%~40%,导致NO2和O3近地面光解率下降20%~30%,OH和HO2自由基浓度分别减少20%~50%,造成O3净生成率下降30%~40%。研究表明,颗粒物对光化学过程的抑制造成了大气氧化能力的降低,是近地面臭氧浓度减少的可能原因。 展开更多
关键词 大气颗粒物 光解率 近地面臭氧
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南京地区大气边界层晴空回波研究 被引量:24
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作者 魏鸣 秦学 +1 位作者 王啸华 蒋维楣 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期736-744,共9页
以2005年6月23日南京多普勒雷达探测的晴空回波演变为例,分析了回波反射率与径向速度从夜间至上午的演变规律,利用实际的气象观测资料,对比了折射指数、地面温度、露点温度、水汽压和气压与回波强度的相关性,进一步探讨了边界层晴空回... 以2005年6月23日南京多普勒雷达探测的晴空回波演变为例,分析了回波反射率与径向速度从夜间至上午的演变规律,利用实际的气象观测资料,对比了折射指数、地面温度、露点温度、水汽压和气压与回波强度的相关性,进一步探讨了边界层晴空回波与湍流混合特性之间的关系。研究表明:夜间大气的温、压、湿梯度使湍流出现,但湍流未充分混合使梯度维持,并导致折射指数的梯度增加,出现晴空回波;白天升温后湍流的增强使近地层大气充分混合,温、压、湿梯度减弱导致折射指数梯度减小,回波减弱消失。 展开更多
关键词 多普勒雷达 晴空回波 边界层 折射指数 湍流
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南京城市化进程对大气边界层的影响研究 被引量:40
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作者 陈燕 蒋维楣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期66-73,共8页
为了研究城市化进程对城市边界层结构的影响,通过高分辨率的卫星遥感资料获得土地利用类型,以及地表反照率、植被指数等地表参数,以南京为例,运用数值模拟手段进行了研究,结果显示这是一种可行的手段.数值模拟结果表明,随着城市的发展,... 为了研究城市化进程对城市边界层结构的影响,通过高分辨率的卫星遥感资料获得土地利用类型,以及地表反照率、植被指数等地表参数,以南京为例,运用数值模拟手段进行了研究,结果显示这是一种可行的手段.数值模拟结果表明,随着城市的发展,城市反照率减小、植被减少、地表湿度减小,蒸发耗热减少,感热通量增加140 W/m2,城市波恩比增加.地表和大气之间热量交换加强,湍流热量通量增大了一倍,湍流交换发展加剧,14:00混合层高度抬高了500 m.地表湍流水汽通量和空气中水汽含量都减小,这也使更多的热量用于加热地表和大气,使地温、气温的日变化幅度增加. 展开更多
关键词 城市化进程 地表参数 地-气交换 城市边界层结构
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城市规划建设中环境理念的科学实施——奥运场馆规划方案大气环境效应研究 被引量:10
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作者 王晓云 汪光焘 +3 位作者 房小怡 苗世光 郭文利 蒋维楣 《规划师》 2005年第10期84-87,共4页
在城市发展规划中合理考虑环境气象条件具有重要的现实意义和实用价值,而目前我国单一化尺度的城市大气环境效应研究存在很大的局限性,须建立多尺度的大气环境评估系统。以五棵松体育文化中心、奥林匹克公园中实施的奥运场馆规划方案大... 在城市发展规划中合理考虑环境气象条件具有重要的现实意义和实用价值,而目前我国单一化尺度的城市大气环境效应研究存在很大的局限性,须建立多尺度的大气环境评估系统。以五棵松体育文化中心、奥林匹克公园中实施的奥运场馆规划方案大气环境效应评估为例,提出一套客观、科学、可操作的评估指标及评估方法,旨在为优选、调整、优化城市整体和局部规划提供依据。 展开更多
关键词 大气环境 城市规划 评估系统
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2021年南京市新冠疫情期间大气污染物变化特征及来源解析 被引量:1
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作者 周德荣 蒋琳 +1 位作者 孙季韵婷 黄昕 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期694-702,共9页
为了解2021年南京市新冠疫情期间城市大气污染物浓度的变化和成因,利用南京大学SORPES站点2021年7月1日—2021年8月30日大气污染物在线监测数据,分析疫情前、中、后颗粒物及气态污染物的浓度变化,针对臭氧(O 3)的关键前体物,挥发性有机... 为了解2021年南京市新冠疫情期间城市大气污染物浓度的变化和成因,利用南京大学SORPES站点2021年7月1日—2021年8月30日大气污染物在线监测数据,分析疫情前、中、后颗粒物及气态污染物的浓度变化,针对臭氧(O 3)的关键前体物,挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)采用正定矩阵因子分解法模型(Positive Matrix Factorization,PMF)、拉格朗日粒子输送与扩散模型(Lagrangian Particle Distribution Model,LPDM)分析其污染来源。结果表明:疫情封闭期间,南京市PM 2.5质量浓度较疫情前降低了40%~50%,组分中硝酸盐、有机物质量浓度降幅最为显著,分别下降了34.0%和16.5%。臭氧体积浓度不降反升,城中区域增幅最显著站点可达50%左右。其气态前体物氮氧化物(NO x)及VOCs浓度变化呈相反态势,分别较疫情前降低28%、升高49.6%。模型及卫星遥感结果表明,疫情期间南京市臭氧属于协同偏VOCs控制区。气团溯源结果显示,南京市受本地及周边区域传输的共同影响,疫情封闭期间省外上海方向、省内苏州-无锡-镇江-南通方向的气团贡献增大。PMF解析了南京市本地VOCs主要来源于机动车排放源、植物源、溶剂源、工业生产源以及油气挥发源,其中机动车源占比变幅最大,疫情封闭期间下降了15.1%,疫情后上升了4.3%。其次为油气挥发源、溶剂源,这两项污染源疫情封闭期间分别上升了11.2%、1.7%,疫情后则分别下降了4.8%、4.3%。 展开更多
关键词 新冠疫情 正定矩阵因子分解法(PMF) 箱体模型(OBM) 臭氧
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我国大气环境模式的研究进展和未来展望 被引量:1
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作者 王体健 李蒙蒙 +10 位作者 韩志伟 张华 周春红 谢旻 李树 庄炳亮 吴昊 曲雅微 傅宗玫 马丹阳 李亚松 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期5921-5933,共13页
本文针对我国大气环境模式的发展历史和主要特点开展系统综述,并对大气环境模式的研究进行展望,提出未来可能的发展方向.我国自20世纪60年代开始大气环境模式方面的发展和应用研究,历经输送扩散模式、酸沉降模式、空气质量模式、气候-... 本文针对我国大气环境模式的发展历史和主要特点开展系统综述,并对大气环境模式的研究进行展望,提出未来可能的发展方向.我国自20世纪60年代开始大气环境模式方面的发展和应用研究,历经输送扩散模式、酸沉降模式、空气质量模式、气候-化学耦合模式、地球系统模式等不同阶段,自主发展了具有中国特色的大气环境模式,改进完善了国际先进的大气环境模式,在大气污染防治与管控、重大活动环境保障和气候变化应对等方面发挥了重要作用.未来需要进一步加强大气污染形成机理在模式的应用研究、排放清单反演和动态源排放模式研发、多源观测资料与大气环境模式融合、集合预报技术研发、非结构网格系统研发、基于人工智能的环境大模型研发,全面提升我国大气环境模式的整体性能,积极推进我国大气环境模式的开源化和国际化. 展开更多
关键词 输送扩散模式 酸沉降模式 空气质量模式 气候-化学耦合模式 地球系统模式
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2016年夏季南京大气污染特征观测分析 被引量:16
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作者 高丽波 王体健 +3 位作者 崔金梦 陈楚 曹云擎 王德羿 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-12,共12页
为研究南京夏季大气复合污染的特征,2016年8月15日~9月15日期间开展了强化观测实验,本文利用仙林、鼓楼80m楼顶2个站点的强化观测资料,结合草场门常规监测资料,统计分析了南京不同地区夏季O_3和颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))的浓度特征和... 为研究南京夏季大气复合污染的特征,2016年8月15日~9月15日期间开展了强化观测实验,本文利用仙林、鼓楼80m楼顶2个站点的强化观测资料,结合草场门常规监测资料,统计分析了南京不同地区夏季O_3和颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))的浓度特征和相关性,以及郊区水溶性离子与其气态前体物的转化率变化特征.研究表明:3个站点O_3平均小时浓度为100.3μg/m^3.PM_(2.5)和PM_(10)浓度分别为41.1和67.8μg/m^3,郊区夜间存在颗粒物浓度高值.SO_4^(2-)、NO_3^-、NH_4^+浓度总和占PM_(2.5)浓度的比值达到61%,OC(有机碳)/EC(元素碳)比值范围为0.8~4.0,日均值超过2.0的天数占77%,城、郊均存在二次污染.白天O_3与颗粒物(PM_(2.5))浓度呈显著正相关变化,硫转化率(SOR)、氮转化率(NOR)分别与O_3浓度、湿度显著正相关.HONO主要在夜间积累,HCl和HNO_3浓度峰值出现在下午.与其它无机盐相比,NH_4^+在总氨中所占比例明显偏低,大气中的氨主要以气态NH_3存在.观测期间O_3污染较重,O_3与颗粒物的正相关关系显著,化学反应在颗粒物积累过程中具有重要贡献,此外还可能存在城区向郊区的污染输送. 展开更多
关键词 南京 O3 颗粒物 水溶性离子 空气污染
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秋冬季大气混合污染对南京地区地表微气象学特征的影响分析——以2018年为例
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作者 王佳泽 凌肖露 +3 位作者 朱新胜 郭维栋 邹钧 孙鉴泞 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期216-228,共13页
利用江苏南京长三角大气过程与环境变化国家野外科学观测研究站(SORPES)的多要素集成观测数据,分析了2018年11月27日至12月3日期间在远距离沙尘输送和本地人为排放的综合影响下,大气混合污染对该地区地表微气象要素及能量平衡特征的影... 利用江苏南京长三角大气过程与环境变化国家野外科学观测研究站(SORPES)的多要素集成观测数据,分析了2018年11月27日至12月3日期间在远距离沙尘输送和本地人为排放的综合影响下,大气混合污染对该地区地表微气象要素及能量平衡特征的影响。在此基础上,利用合成分析对比了南京地区秋冬季不同污染状况下地表气象要素和能量分配的响应特征。结果表明,污染天的日间气温比清洁天下降约1℃,而夜间气温升高达2℃。污染天向下/向上短波辐射通量减少的幅度高达清洁天同比的48.8%和55.2%,而夜间向下/向上长波辐射通量增幅则达到清洁天的15%和5.1%。清洁天日间净辐射较污染天高出45.6%,日间地表感热通量较污染天高出75.5%,而地表潜热通量的差异相对较小。污染天夜间平均波文比大于清洁天,表明夜间感热交换更强烈。该研究有助于深入认识长三角城市群区不同来源、不同性质的大气污染物对地表能量平衡和局地气象要素的影响过程和机制,为城市群区空气污染与气象条件的相互作用以及空气质量预报和相应的防治对策提供科学依据。 展开更多
关键词 长三角城市群区 气溶胶 混合效应 地表能量平衡 微气象要素
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南京城市下垫面对夏季暴雨云团特征的影响 被引量:2
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作者 沈烨 张晶寒 +1 位作者 袁慧玲 杨龙 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期453-462,共10页
为了理解城市下垫面对降雨的影响机制,选取南京地区2次不同天气背景的降雨过程,利用中尺度气象模式和暴雨云团追踪算法开展数值试验,揭示城市下垫面对暴雨云团形态、结构和演进特征的影响机制。结果表明:当天气强迫较弱时,城市热岛效应... 为了理解城市下垫面对降雨的影响机制,选取南京地区2次不同天气背景的降雨过程,利用中尺度气象模式和暴雨云团追踪算法开展数值试验,揭示城市下垫面对暴雨云团形态、结构和演进特征的影响机制。结果表明:当天气强迫较弱时,城市热岛效应增强大气边界层对流活动,暴雨云团进入城市后快速坍塌,云团数量减少,空间覆盖增大,降雨在城区增加;当天气强迫较强时,城市冠层影响暴雨云团特征,城市地区出现大量面积小、移动缓慢且空间结构“尖瘦”的暴雨云团,降雨在城区和城市下风向增加。城市下垫面对暴雨云团特征的影响与降雨前期天气强迫有关,更新了城市对降雨影响机制的传统认识,为城市地区暴雨临近预报和设计暴雨方法提供了科学支撑。 展开更多
关键词 暴雨云团 城市洪涝 降雨 下垫面 数值模拟
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