西安城区臭氧污染高发期VOCs变化特征及来源研究 被引量：1

1

作者 陶亚南 李永庆 +3 位作者 张佳音 曹磊 王静 赵豆豆 《中国环境监测》 北大核心 2025年第2期36-46,共11页

为研究西安城区夏季臭氧高发期的污染成因及来源,选取西安世博园站点为研究对象,对2022年7月20日至8月20日116种挥发性有机物(VOCs)进行连续监测,臭氧日最大8 h滑动平均质量浓度(O_(3)-8 h)>160μg/m^(3)定义为污染日,其他则为清洁... 为研究西安城区夏季臭氧高发期的污染成因及来源,选取西安世博园站点为研究对象,对2022年7月20日至8月20日116种挥发性有机物(VOCs)进行连续监测,臭氧日最大8 h滑动平均质量浓度(O_(3)-8 h)>160μg/m^(3)定义为污染日,其他则为清洁日。结果表明:监测期间,西安城区VOCs体积分数为52.51×10^(-9),其中含氧有机物(OVOCs)和烷烃浓度合计占比达79.5%;污染日VOCs体积分数同清洁日相比上升6.22×10^(-9),芳香烃和烯烃浓度分别升高21.39%、20.00%。VOCs臭氧生成潜势为255.20μg/m^(3),其中芳香烃占比最高(40.78%);污染日同清洁日相比上升43.61μg/m^(3),其中间/对二甲苯、正戊烷、异戊烷是对臭氧超标贡献较大的物种。臭氧生成处于协同控制区,各前体物相对增量反应活性(RIR)均为正值,其中NOx值最高,人为源VOCs次之。正定矩阵因子分解模型(PMF)解析出5种污染源,分别为移动源、工业源、油气挥发源、溶剂使用源和煤化工源,污染日同清洁日相比,移动源、工业源和汽油挥发源分别升高8.96%、4.50%、3.21%。 展开更多

关键词 西安 挥发性有机物 臭氧生成潜势 生成机制 来源解析

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无锡春季一次沙尘输送的激光雷达观测与分析 被引量：6

2

作者 伍德侠 张天舒 +1 位作者 万学平 孙新会 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期303-306,共4页

利用激光雷达、地面站点数据观测资料,对无锡地区2014年3月9-10日的一次沙尘输送过程,进行了综合分析。研究表明,该次沙尘气溶胶输送导致无锡地区遭受一次中度污染过程,且输送有间歇期,激光雷达观测结果与近地面监测结果一致。颗粒物质... 利用激光雷达、地面站点数据观测资料,对无锡地区2014年3月9-10日的一次沙尘输送过程,进行了综合分析。研究表明,该次沙尘气溶胶输送导致无锡地区遭受一次中度污染过程,且输送有间歇期,激光雷达观测结果与近地面监测结果一致。颗粒物质量浓度与边界层高度密切相关,较低的边界层高度是导致10日空气质量恶化的重要原因。特定时段消光系数的垂直廓线清晰表明了表明沙尘气溶胶沉降过程的空间结构。后向轨迹表明,该次沙尘输送可能来源于西北方向。 展开更多

关键词 大气颗粒物激光雷达 沙尘气溶胶 边界层 消光系数

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海陆风对胶东沿海城市臭氧污染的影响

3

作者 魏巍 张玉卿 +4 位作者 方渊 孟赫 隋玟萱 兰培文 叶子恒 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1485-1495,共11页

为探究海陆风对胶东沿海城市臭氧(O_(3))污染的影响,以青岛市为代表城市,基于2023年4-10月地面空气、气象自动监测站的连续观测数据,分析海陆风对O_(3)浓度时空分布的影响,探讨有、无海陆风日气象要素、O_(3)生成潜势以及本地生成与外... 为探究海陆风对胶东沿海城市臭氧(O_(3))污染的影响,以青岛市为代表城市,基于2023年4-10月地面空气、气象自动监测站的连续观测数据,分析海陆风对O_(3)浓度时空分布的影响,探讨有、无海陆风日气象要素、O_(3)生成潜势以及本地生成与外来传输对O_(3)浓度贡献等的差异。结果表明:①观测期间青岛市共有69 d海陆风日,占比为35.9%,主要分布在7-10月。②海陆风日O_(3)日最大8 h平均浓度(O_(3)-8 h浓度)的平均值(140μg/m^(3))明显高于无海陆风日(127μg/m^(3));相较于无海陆风日,海陆风日青岛市各点位O_(3)-8 h浓度平均值升高了3~23μg/m^(3),尤其是南部沿海点位表现更为明显。③海陆风日O_(3)最大小时生成速率[49.66μg/(m^(3)·h)]及日间O_(3)生成速率平均值[26.38μg/(m^(3)·h)]均高于无海陆风日。高温、低湿、强太阳辐射以及静稳的气象条件促进了海陆风日O_(3)的光化学生成和污染累积。海陆风日影响O_(3)生成的主要VOCs来源为机动车排放源、液化石油气和油气挥发源以及溶剂涂料使用源,其中以机动车排放源贡献率最大。④基于观测的模型(OBM)模拟结果显示,海陆风日06:00-08:00存在明显的外来传输影响,日均O_(3)本地生成和外来传输贡献率分别为85.1%和14.9%。日间尤其是上午时段较高的本地生成,加之早间外来传输进一步抬升了O_(3)的本底浓度,这是海陆风日O_(3)-8 h浓度较高的主要原因。研究显示,海陆风日O_(3)污染以本地生成为主,同时也受外来传输影响,因此在加强本地重点VOCs源管控的同时,也应注重区域联防联控,从而实现空气质量的持续改善。 展开更多

关键词 海陆风 O_(3)污染 O_(3)生成潜势 基于观测的模型(OBM) 沿海城市

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2020~2024年宜兴市大气污染现状及防治措施

4

作者 蒋科伟 陈子宁 李建成 《绿色中国》 2025年第9期139-141,共3页

本文基于宜兴市2020~2024年的大气监测数据和排放清单,分析了该地区大气污染现状、成因及防治措施的实施情况,并提出未来的治理与发展方向。为在经济增长与环境保护之间实现平衡,需在产业结构转型、交通管理升级、精细化监测监管以及社... 本文基于宜兴市2020~2024年的大气监测数据和排放清单,分析了该地区大气污染现状、成因及防治措施的实施情况,并提出未来的治理与发展方向。为在经济增长与环境保护之间实现平衡,需在产业结构转型、交通管理升级、精细化监测监管以及社会公众共治等方面持续发力,并与长三角临近城市在排放标准、执法力度及信息共享等环节加强协同,以实现大气环境质量的进一步改善和可持续发展。 展开更多

关键词 大气污染物 防治措施 宜兴市

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无锡夏季颗粒污染物的垂直特征分析 被引量：12

5

作者 东梅 王界 +1 位作者 赵冬 陈诚 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期490-498,共9页

针对无锡地区2013年8月13日至31日期间的晴朗、降雨、污染过程,利用地基遥感设备大气颗粒物监测激光雷达对气溶胶光学特性的时空演变特征进行监测.结果表明晴朗天气下污染物早晚分布较少、中午集聚较多的特点,并且午间污染物的扩散高度... 针对无锡地区2013年8月13日至31日期间的晴朗、降雨、污染过程,利用地基遥感设备大气颗粒物监测激光雷达对气溶胶光学特性的时空演变特征进行监测.结果表明晴朗天气下污染物早晚分布较少、中午集聚较多的特点,并且午间污染物的扩散高度可以达到1.5km以上.晴朗天气下气流的水平、垂直运动增强有利于污染的扩散,这也是污染程度较轻和能见度超过20km的重要原因;降雨过程中,雨云层分布高度在500m以下,雨云中的水滴产生的消光系数大于2km-1,能见度不足10km,降雨过程中空气对流增强,风速增大,加上颗粒物的湿沉降作用减轻污染程度;污染时段,由于静稳天气,使得污染物扩散不利,颗粒物主要集中在近地面1km以内,颗粒物产生的消光系数较长时段超过0.5km-1.激光雷达的探测结果显示,8月30日外来污染物的输送和局地污染物的复合使得污染程度加重.通过后向轨迹模式分析发现,该污染团可能来自站点的西北方向.近地面PM2.5的质量浓度在晴天和降雨过程中均不超过50μg·m-3,但是在污染过程中,PM2.5峰值接近160μg·m-3.近地面碳黑浓度的变化趋势PM2.5一致,尤其在污染过程中,碳黑的质量浓度达到9μg·m-3.结合近地面观测与颗粒物激光雷达的地基遥感监测结果,能够对无锡地区颗粒物的垂直分布进行初步解析. 展开更多

关键词 颗粒物监测激光雷达 消光系数 退偏振度 外来输送 垂直分布

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徐州市不同类型颗粒物重污染过程特征及组分差异性分析 被引量：2

6

作者 殷献茹 苗欣慧 +5 位作者 李辉 孙瑞 邓国庆 饶永才 陈传忠 王景 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期113-123,共11页

经过多年的大气污染防治,我国空气质量有了大幅改善,但重污染过程仍有发生。对2018—2021年徐州市3种不同类型颗粒物重污染过程的污染特征、演变趋势、PM_(2.5)组分特征和相关性及污染成因分析结果表明:在不同类型的重污染过程中,二次... 经过多年的大气污染防治,我国空气质量有了大幅改善,但重污染过程仍有发生。对2018—2021年徐州市3种不同类型颗粒物重污染过程的污染特征、演变趋势、PM_(2.5)组分特征和相关性及污染成因分析结果表明:在不同类型的重污染过程中,二次无机离子NO_(3)^(-)、SO_(4)^(-2)、NH+4在PM_(2.5)中的占比均是最高。在累积型重污染期间,NO_(3)^(-)、SO_(4)^(-2)、NH^(4+)分别增长144%、142%、183%,二次无机离子对PM_(2.5)的增长贡献较大。结合相关性分析及SOR、NOR值发现,硝酸盐和硫酸盐的二次生成作用显著。在沙尘型重污染期间,结合雷达监测结果及后向轨迹图可以看出,沙尘沉降至高空与近地面污染物叠加造成颗粒物高值。化学组分中Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度对PM_(2.5)浓度的影响最大,二次生成和转化对其影响较小。在烟花燃放型重污染期间,和烟花爆竹有关的K^(+)、Mg^(2+)、Cl^(-)离子较污染前分别上升1112%、2058%、和239%,对污染过程影响显著。 展开更多

关键词 重污染 化学组分 相关性分析 后向轨迹

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银川市夏季臭氧污染特征及敏感性分析 被引量：2

7

作者 杨丽蓉 徐学哲 +2 位作者 季群 潘佳颖 孙媛 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期14-19,共6页

对2022年7月银川市夏季臭氧(O_(3))污染特征及生成敏感性进行分析,以期为银川市O_(3)污染防控提供科学策略。结果表明:观测期间银川市出现O_(3)超标日共9 d,日最大8 h滑动平均质量浓度平均值较非超标日高32.6%,NO_(2)峰值较非超标日升高... 对2022年7月银川市夏季臭氧(O_(3))污染特征及生成敏感性进行分析,以期为银川市O_(3)污染防控提供科学策略。结果表明:观测期间银川市出现O_(3)超标日共9 d,日最大8 h滑动平均质量浓度平均值较非超标日高32.6%,NO_(2)峰值较非超标日升高近20%;太阳辐射增强、高温低湿等气象特征容易导致O_(3)超标风险增大;银川市挥发性有机物(VOCs)中烷烃、含氧挥发性有机物(OVOCs)、卤代烃占比较高,但对O_(3)生成潜势(OPF)的贡献则呈现出烷烃>烯烃>芳香烃>OVOCs>炔烃>卤代烃的趋势,间/对-二甲苯、2-甲基-1,3-丁二烯、乙烯是O_(3)防控的关键VOCs物种;观测期银川市气团以中老化状态(94.3%)为主,其中机动车尾气对VOCs贡献率最大,为33.3%,燃烧源和工业排放贡献率相当,均为21.4%;7月银川市O_(3)生成主要受VOCs控制,现阶段VOCs减排是银川市O_(3)污染防控的有效途径。 展开更多

关键词 臭氧生成潜势 敏感性分析 夏季 银川市

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基于激光雷达探究西北农业城市颗粒物来源 被引量：3

8

作者 杨丽丽 朱文萍 +3 位作者 陶会杰 杨燕萍 王莉娜 李晓云 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期251-260,共10页

为科学治理我国西北农业城市大气污染,亟需对其污染来源进行探究。选取武威市2021年9月4日高空浮尘过程,利用颗粒物激光雷达结合地面颗粒物浓度监测结果进行分析发现,高空浮尘沉降至近地面时,地面颗粒物浓度明显升高,空气质量级别由良... 为科学治理我国西北农业城市大气污染,亟需对其污染来源进行探究。选取武威市2021年9月4日高空浮尘过程,利用颗粒物激光雷达结合地面颗粒物浓度监测结果进行分析发现,高空浮尘沉降至近地面时,地面颗粒物浓度明显升高,空气质量级别由良转为轻度污染。利用颗粒物激光雷达走航和定点扫描监测2022年1月25—26日武威市污染分布发现,武威市城区周边农村居民散烧污染排放显著,尤其是在夜间。通过对分别由自然因素与人为因素引起的两类典型污染过程的研究发现,大气污染治理不能仅依靠地面观测站监测数据,还需结合颗粒物激光雷达探测结果,从而准确定位污染来源。对于我国西北农业城市而言,大气污染治理需内防本地污染物生成,外防沙尘输入引起的颗粒物浓度升高。 展开更多

关键词 大气污染 激光雷达 浮尘 走航监测 大气边界层(PBL)

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长沙市冬季不同污染水平颗粒物中二次无机离子赋存形态及生成特征 被引量：1

9

作者 周国治 陶丽 +1 位作者 龙薇 谢雨竹 《绿色科技》 2024年第10期156-161,167,共7页

基于PM_(2.5)中二次无机离子(SNA)、气态前体物以及气象参数在线监测数据,对长沙冬季不同污染水平下SNA浓度、赋存形态及生成特征进行分析。结果显示,NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-)浓度分别为(20.6±14.1)μg/m^(3) ,(7.0
... 基于PM_(2.5)中二次无机离子(SNA)、气态前体物以及气象参数在线监测数据,对长沙冬季不同污染水平下SNA浓度、赋存形态及生成特征进行分析。结果显示,NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-)浓度分别为(20.6±14.1)μg/m^(3) ,(7.0±3.9)μg/m^(3) 和(5.2±2.8)μg/m^(3) 。SNA同PM_(2.5)浓度的占比高达53.9%,组分中NO_(3)^(-)浓度贡献最大。污染天SNA浓度是清洁天的1.3倍,NO_(3)^(-)涨幅最大。相较于清洁天,污染天气态前体物NO_(2) 和SO_(2) 浓度及相对湿度较高。清洁天SNA主要以(NH_(4) )_(2) SO_(4) 和NH_(4) NO_(3) 的形式存在,而污染天SNA主要以NH_(4) HSO_(4) 和NH_(4) NO_(3) 的形式存在。长沙冬季气溶胶pH均值为3.1,污染天气溶胶pH值更低。污染天氮氧化率(NOR)和硫氧化率(SOR)均高于清洁天。污染天SOR、NOR与AWC的相关性也明显高于清洁天。污染天SO_(4)^(2-)生成以液相反应为主,NO_(3)^(-)生成以非均相反应为主,AWC的升高促进SOR和NOR。 展开更多

关键词 PM_(2.5)污染 二次无机离子(SNA) 二次转化 气溶胶液态含水量(AWC)

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颗粒物激光雷达在大气复合污染立体监测中的应用 被引量：34

10

作者 伍德侠 宫正宇 +2 位作者 潘本锋 王界 万学平 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期156-162,共7页

针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散... 针对由于局地污染、沙尘输入、外源性输入与局地污染物相互叠加所导致的3种灰霾污染发生过程,分别选取3个典型案例,采用颗粒物激光雷达对污染物的时空分布特征进行解析。研究发现,在局地污染发生时,污染物从地面开始垂直向上扩散,扩散高度约1 km。重度污染过程中,气溶胶的日均垂直消光系数随高度的变化背离指数衰减特征,800 m高度处出现消光系数的极大值层,极大值超过2.5 km-1,800 m以下消光系数近乎常数,约为0.3 km-1。这说明,重污染过程中,有一层较厚重的颗粒物分布,使近地面污染物在垂直方向的扩散能力减弱,形成积累效应,造成大面积空气混浊。当有外源性沙尘输入时,激光雷达能够清晰地监测到污染团输入的全过程。沙团突然出现在高空2~3 km。污染团退偏振度较大,超过0.3。随着沙尘粒子的重力沉降,沙团的轮廓在垂直方向上不断地增大。沙团的输入,导致近地面粗颗粒质量浓度的增加幅度明显大于细颗粒。在第3个案例中,激光雷达清晰地监测到高空1.8~3 km突然出现含有大量球形细颗粒的污染团,同时还发现此污染团与近地面的污染物有不同的演化特征。近地面污染物随时间垂直向上扩散,12：00左右扩散高度超过1.8 km。而高空的污染团逐渐沉降进入边界层内,与近地面扩散的污染物相互混合,共同导致本地的灰霾天气。综上所述,激光雷达可以清晰地捕获污染物的垂直结构特征,对不同的致霾过程进行立体解析,实现对大气复合污染的监测和机理研判。 展开更多

关键词 颗粒物激光雷达 消光廓线 沙尘输入 外源性输入 垂直分布 大气复合污染

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春季一次典型沙尘天气对南京市空气质量影响研究 被引量：12

11

作者 杨雪 张祥志 +5 位作者 汤莉莉 张璘 秦玮 陆维青 杜嵩山 盛世杰 《环境监测管理与技术》 CSCD 2017年第3期18-22,共5页

2016年5月6日—8日南京市经历了一次由沙尘影响的重污染过程,在此期间对南京城区的PM_(10)、PM_(2.5)和PM_(2.5)化学组分、消光系数、退偏振比等参数进行连续观测,结合HYSPLIT后向轨迹模拟对此次过程作相关分析。结果表明:此次沙尘为典... 2016年5月6日—8日南京市经历了一次由沙尘影响的重污染过程,在此期间对南京城区的PM_(10)、PM_(2.5)和PM_(2.5)化学组分、消光系数、退偏振比等参数进行连续观测,结合HYSPLIT后向轨迹模拟对此次过程作相关分析。结果表明:此次沙尘为典型的北方传输影响,传输方向为西北至东南,受其影响南京市空气质量一度达到重度污染;PM_(2.5)中Ca2+平均质量浓度达1.52μg/m3,高出沙尘过境后2.45倍;近地面至高空1.2 km范围内消光系数值约0.4 km^(-1),退偏振比值达0.4左右,沙尘造成近地面PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度均有升高。 展开更多

关键词 沙尘 PM10 PM2.5 水溶性离子 消光系数 退偏振比 南京

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近53年长三角地区极端降水时空变化分析 被引量：9

12

作者 周北平 史建桥 +2 位作者 李少魁 陈挺 马丽 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第9期5-9,共5页

近年来,全球气候变暖趋势越来越明显,极端降水加剧了长江流域的旱涝灾害风险。利用长三角地区34个气象站1960—2012年逐日降水资料,以百分位定义极端降水事件阈值,采用趋势分析、Mann-Kendall检验、GIS空间分析等方法,在资料均一性检验... 近年来,全球气候变暖趋势越来越明显,极端降水加剧了长江流域的旱涝灾害风险。利用长三角地区34个气象站1960—2012年逐日降水资料,以百分位定义极端降水事件阈值,采用趋势分析、Mann-Kendall检验、GIS空间分析等方法,在资料均一性检验和资料质量控制后,对长三角地区近53a的极端降水的时空演变特征进行了详细分析,结果表明：1长三角极端降水阈值分布在30.7-46.7之间且都在大雨范围内,部分站点接近暴雨级别,分布呈现带状分布,苏北、浙西南和浙东南沿海部分站点极端降水阈值较大,而苏南、浙北以及上海一带较小;2极端降水频次和强度存在明显的年代际差异,表现为前期明显下降而后期缓慢上升的趋势,长三角降水变得更为异常,极端降水突变主要发生在1987年;3浙江西南部和东南沿海岛屿的极端降水频次和总量均较高,R95T大值区主要分布在苏北以及浙江东南沿海;4极端降水频次的四季变化体现了一年中雨带的南北移动,同时也体现了沿海与内陆的降水差异;苏北赣榆站、浙江东部沿海及岛屿站点的降水变得较为极端,未来易发生暴雨和洪涝,而射阳及周围地区发生干旱的几率增大。 展开更多

关键词 长三角地区 极端降水 趋势分析 MANN-KENDALL检验 GIS空间分析 时空变化

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基于聚类分析法划分环境空气质量预报区域 被引量：3

13

作者 杨丽丽 杨燕萍 +3 位作者 王莉娜 闭建荣 王静 李晓云 《绿色科技》 2021年第6期75-77,共3页

为有效改善甘肃省环境空气质量预报结果,妥善应对重污染天气,利用甘肃省14个市州2016年7月1日至2018年6月30日的日均AQI(Air Quality Index)值和首要污染物,结合聚类分析方法,对甘肃省各市州空气质量进行了区域划分,并通过分析各区域不... 为有效改善甘肃省环境空气质量预报结果,妥善应对重污染天气,利用甘肃省14个市州2016年7月1日至2018年6月30日的日均AQI(Air Quality Index)值和首要污染物,结合聚类分析方法,对甘肃省各市州空气质量进行了区域划分,并通过分析各区域不同季节AQI值、首要污染物特征和重污染天数等多种数据,进一步说明各区域间差异。结果表明:甘肃省可分为四大区域,分别为西部、中部、南部、东部,其中,西部区域包含嘉峪关、酒泉、张掖、金昌、武威、白银6市;南部区域包含甘南、陇南;中部区域包含兰州、临夏;东部区域包含定西、天水、平凉、庆阳4市。 展开更多

关键词 空气质量预报 聚类分析 区域划分 重污染天气

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基于激光雷达的西北沙尘过程分析 被引量：2

14

作者 杨丽丽 王莉娜 +2 位作者 闭建荣 王静 李晓云 《绿色科技》 2021年第4期7-9,共3页

为深入了解沙尘过程中颗粒物时空分布特征,尤其颗粒物的垂直分布特征,通过空气质量自动监测站常规污染物数据和颗粒物激光雷达数据,结合后向轨迹综合分析了2020年3月13日发生在我国西北地区的一次沙尘过程。结果表明:沙尘天气过程中消... 为深入了解沙尘过程中颗粒物时空分布特征,尤其颗粒物的垂直分布特征,通过空气质量自动监测站常规污染物数据和颗粒物激光雷达数据,结合后向轨迹综合分析了2020年3月13日发生在我国西北地区的一次沙尘过程。结果表明:沙尘天气过程中消光系数和退偏振比与沙尘浓度变化一致,沙源地附近沙尘垂直发展高度为2~3 km,向下游传输过程中沙尘不断向上发展,部分地区达到3~4 km,但沙尘浓度明显减小。从后向轨迹分析,发现此次沙尘过程主要以西北路径为主,自新疆方向输入甘肃,沿河西走廊传输。此外,颗粒物激光雷达对于沙尘天气预报预警具有一定的指示意义。 展开更多

关键词 激光雷达 沙尘天气 消光系数 退偏振比 天气形势

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基于激光雷达观测的大气边界层自动识别局部最优点算法 被引量：9

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作者 滕继峣 秦凯 +2 位作者 汪云甲 林丽新 孙新会 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期361-367,共7页

大气边界层高度是影响近地面大气物理运动的主要因素,同时也是影响地面污染物浓度的一个重要因素。地基激光雷达可以对大气气溶胶的垂直分布进行连续稳定的监测,应用激光雷达技术对大气边界层进行连续观测可以为环境监测与预报提供指导... 大气边界层高度是影响近地面大气物理运动的主要因素,同时也是影响地面污染物浓度的一个重要因素。地基激光雷达可以对大气气溶胶的垂直分布进行连续稳定的监测,应用激光雷达技术对大气边界层进行连续观测可以为环境监测与预报提供指导性的动态信息。针对存在残留层以及外来污染物输入情况时边界层高度变化检测的可靠性及计算效率问题,结合梯度法的物理意义与激光雷达时序图的图形图像学特征,提出了一种基于时空邻近度的边界层局部最优点识别算法。以江苏省无锡市新区偏振米散射激光雷达太湖观测站点的气溶胶垂直观测数据为例,通过对2012年底两次污染事件进行观测分析,分别使用梯度法和局部最优点法进行大气边界层高度的自动识别。实验结果表明,在静稳状态和污染混入后的情况下,梯度法与局部最优点识别法的结果较为接近,但梯度法在处理污染混入状态以及存在残留层的情况下误判率较高。基于时空邻近度的局部最优点算法通过对垂直特征值以及水平相关性的控制,有效地消除了在弱信号、噪声信号、低云以及存在残留层和外来污染等情况下导致的计算机误判现象,在减小算法时间复杂度的同时在计算机自动识别结果具有更高的稳定性,弥补了梯度法在自动化运行中的识别精度与计算效率的不足。 展开更多

关键词 激光雷达 污染输入 边界层 自动化运算 局部最优点法

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灰霾污染和清洁过程中污染物垂直结构特征 被引量：3

16

作者 王界 李亮 +3 位作者 孟晓艳 潘本锋 万学平 贾国山 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期146-152,共7页

针对无锡地区2013年11月6—13日经历的灰霾污染和清洁过程,采用地基遥感激光雷达对空气中的气溶胶颗粒物垂直分布进行垂直探测,发现污染时段气溶胶颗粒物主要积聚在1.8 km以下,消光系数的日均值统计表明,从近地面至高空1.5 km,颗粒物产... 针对无锡地区2013年11月6—13日经历的灰霾污染和清洁过程,采用地基遥感激光雷达对空气中的气溶胶颗粒物垂直分布进行垂直探测,发现污染时段气溶胶颗粒物主要积聚在1.8 km以下,消光系数的日均值统计表明,从近地面至高空1.5 km,颗粒物产生的峰值消光系数稳定在0.2 km^(-1);而清洁时段,由于垂直扩散条件改善,颗粒物随高度增加明显减少,1.5 km处的消光系数不足0.05 km^(-1)。同时发现污染时段中,近地面PM_(10)、PM_(2.5)、碳黑(BC)的平均浓度分别是清洁时段的2.48、2.76、3.66倍;大气氧化剂(O3和NO_x的总和)平均值水平是清洁时段的1.73倍。气象条件分析发现,锋面的移动使大气水平、垂直对流运动加剧,污染物得以迅速扩散,空气质量转好,这也是此次污染清除的主要原因。 展开更多

关键词 颗粒物激光雷达 垂直分布 消光系数 退偏振度

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基于雾微物理观测改进能见度诊断方案 被引量：1

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作者 芮雪 陆春松 +6 位作者 银燕 吕晶晶 陈魁 薛宇琦 王元 许潇锋 王静 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期1375-1387,共13页

为进一步提高雾中能见度的预报准确度,本文基于安徽黄山站2008年4~7月、2009年5~8月、2011年5~9月和湖北恩施山顶站2009年1~3月的雾微物理等观测资料,建立了新的雾中能见度诊断方案,并加以检验。首先,对已有的能见度诊断方案进行比较,... 为进一步提高雾中能见度的预报准确度,本文基于安徽黄山站2008年4~7月、2009年5~8月、2011年5~9月和湖北恩施山顶站2009年1~3月的雾微物理等观测资料,建立了新的雾中能见度诊断方案,并加以检验。首先,对已有的能见度诊断方案进行比较,验证了能见度方案同时包含数浓度和含水量的重要性。其次,在已有的方案中,能见度与微物理量之间函数关系式的系数往往取作常数,但研究发现这些系数与微物理量本身紧密相关。先利用黄山2008年一半的雾观测数据建立了拟合系数与数浓度之间的关系,改进了能见度的诊断方案。然后把黄山2008年另一半、2009、2011年和恩施2009年的数据作为独立数据,对改进后新方案进行验证,结果均表明新方案能更好地计算能见度。 展开更多

关键词 雾 能见度 微物理 诊断方案

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京津冀地区一次污染过程的星载-地基激光雷达联合观测分析 被引量：5

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作者 马娜 杨思鹏 +2 位作者 王界 万佳宁 孟晓艳 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期147-156,共10页

针对2018年3月9—15日京津冀地区的一次空气重污染过程,进行了基于地基颗粒物激光雷达组网的星载-地基联合观测分析。颗粒物激光雷达观测到污染前期为局地污染累积过程,中期有明显的污染物区域传输过程,北京受太行山沿线城市污染输送影... 针对2018年3月9—15日京津冀地区的一次空气重污染过程,进行了基于地基颗粒物激光雷达组网的星载-地基联合观测分析。颗粒物激光雷达观测到污染前期为局地污染累积过程,中期有明显的污染物区域传输过程,北京受太行山沿线城市污染输送影响较大。风廓线激光雷达观测结果表明:此次污染过程近地面主要为偏南风且风力较弱,冷空气到来时风向转为较强东北风,导致污染消散。微波辐射计观测到保定在污染过程中出现持续6 d的逆温层,同时在污染过程中近地面相对湿度较高,逆温层被打破后污染开始消散。在污染过程的各个阶段中,污染团的空间分布与变化特征均被很好地反映出来,可见地天联合观测对污染物的累积与输送研究有较大的意义,能对京津冀及周边地区的大气污染联防联控提供有力支持。 展开更多

关键词 京津冀 激光雷达 激光雷达组网 CALIPSO卫星

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便携式双视场米散射激光雷达系统的研制 被引量：14

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作者 王界 刘文清 +2 位作者 张天舒 李岭 高洁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期148-154,共7页

基于双视场设计的便携式米散射气溶胶激光雷达克服了传统米散射激光雷达盲区和过渡区大的缺点,实现了盲区和过渡区小于55 m的实际观测结果,这对近地面大气气溶胶的时空演变观测非常有效。详细介绍了该激光雷达样机系统的结构设计、技术... 基于双视场设计的便携式米散射气溶胶激光雷达克服了传统米散射激光雷达盲区和过渡区大的缺点,实现了盲区和过渡区小于55 m的实际观测结果,这对近地面大气气溶胶的时空演变观测非常有效。详细介绍了该激光雷达样机系统的结构设计、技术参数,介绍了该双视场激光雷达双视场的信号拼接方法,既实现了远场的高信噪比探测,也保证了近场近乎零盲区的探测,可更加有效地应用于大气气溶胶的测量研究。通过与传统高能量的米散射气溶胶激光雷达平行比对,二者相关系数R^2=0.95,拟合的斜率为2.92,截距为0.011 a.u.,具有良好的一致性。通过对该激光雷达进行便携式小型化设计,可以方便可靠地将之集成于车载、机载等走航平台,实现对大气气溶胶的遥感测量。通过在线实验,表明该双视场激光雷达可有效应用于距地面10 km以内的大气气溶胶连续观测。 展开更多

关键词 便携式 双视场 气溶胶 激光雷达

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基于激光雷达的北京一次典型污染过程分析 被引量：2

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作者 柴文轩 王帅 +3 位作者 尤洋 侯玉婧 张天舒 王界 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期93-100,共8页

针对2018年3月9日至14日京津冀地区的一次污染过程,利用在北京及其西南传输通道(保定-石家庄-邢台-新乡)和东南输送通道(天津-沧州-德州-济宁)的地基激光雷达观测网数据和车载激光雷达走航观测数据,并结合各城市空气质量监测站点的数据... 针对2018年3月9日至14日京津冀地区的一次污染过程,利用在北京及其西南传输通道(保定-石家庄-邢台-新乡)和东南输送通道(天津-沧州-德州-济宁)的地基激光雷达观测网数据和车载激光雷达走航观测数据,并结合各城市空气质量监测站点的数据、气象数据以及HYSPLIT后向轨迹结果对本次北京地区污染过程的形成进行了研究.研究结果表明,本次污染过程是一次典型的区域污染累积和传输过程,并且持续时间较长,影响范围较广.在此次污染过程中,在北京西南输送通道沿线城市存在明显的气溶胶污染气团传输特征,污染气团沿北京西南输送通道由南向北输送导致北京PM2.5浓度快速上升.基于地基激光雷达组网和车载激光雷达走航的联合观测,可有力地支撑京津冀及周边区域对大气污染物跨界传输的联防联控的研判。 展开更多

关键词 激光技术 激光雷达 激光雷达组网 走航观测 输送通道

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