检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2024年第6期44卷 3517-3530页

作者：王欣玥张佳蕾侯雪伟吴儒鸿南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081

本文采用地球系统模式,以未来碳中和排放清单和平流层示踪物O_(3)S为基础,揭示了未来对流层O_(3)及其前体物的变化特征及成因.研究结果表明:碳中和排放情景下,特别在冬春季节,全球范围内的NO_(x)人为排放和飞机排放量均显著降低,这使得... 详细信息

本文采用地球系统模式,以未来碳中和排放清单和平流层示踪物O_(3)S为基础,揭示了未来对流层O_(3)及其前体物的变化特征及成因.研究结果表明:碳中和排放情景下,特别在冬春季节,全球范围内的NO_(x)人为排放和飞机排放量均显著降低,这使得近地面NO_(x)浓度随之降低.NO_(x)作为对流层O_(3)的重要前体物之一,其浓度的剧烈减少使得近地层O_(3)浓度显著降低,但在中国东部地区,由于NO对O_(3)滴定作用的减弱,最终使得冬季近地面O_(3)呈现增加趋势;垂直方向上O_(3)浓度减少最为显著的区域集中在对流层顶附近,减少量达26×10^(-9)以上,且夏季最为显著,这主要与飞机排放减少导致的平流层O_(3)浓度降低有关.碳中和排放情景下平流层入侵对全球近地面O_(3)的平均贡献减少量在冬季最高,为1.7×10^(-9),夏季最低,为0.9×10^(-9);北半球平流层入侵贡献减少量最显著区域集中在高纬地区,达4×10^(-9).垂直方向上,平流层入侵贡献减少量随高度增加,在对流层上层,平流层的贡献量降低高达24×10^(-9)以上,且冬季最强.总之,碳中和排放情景下地表人为排放及飞机排放的改变对全球O_(3)污染有很好的减轻作用,平流层贡献量的降低对未来O_(3)浓度的变化也有重要贡献.

关键词：碳中和排放情景对流层臭氧人为排放 CESM2 平流层贡献

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碳中和情景下我国CO_(2)与O_(3)前体物协同减排特征分析

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中国环境科学 2025年第4期45卷 2230-2239页

作者：金宇翔侯雪伟洪蕾赵天良周逸超南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210000

基于中国未来排放动态评估模型(DPEC)预估的排放清单,分析了碳中和情景下二氧化碳(CO_(2))、挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NO_(x))的人为排放时空变化特征,并与共享社会经济路径(SSP)中两个SSP1情景进行对比.研究结果表明,在DPEC碳中... 详细信息

基于中国未来排放动态评估模型(DPEC)预估的排放清单,分析了碳中和情景下二氧化碳(CO_(2))、挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NO_(x))的人为排放时空变化特征,并与共享社会经济路径(SSP)中两个SSP1情景进行对比.研究结果表明,在DPEC碳中和情景中,我国CO_(2)人为排放在2030年达峰,2060年相比2020年将减排91%,减排量介于两个SSP情景(SSP1-1.9和SSP1-2.6)预估值之间.VOCs和NO_(x)的人为排放量自2020年起呈持续下降趋势,直至2060年分别减排65%和88%.相较两个SSP情景,DPEC中VOCs减排偏弱而NO_(x)减排偏强.不同行业源对减排的贡献及其空间分布也存在差异,CO_(2)减排主要来自电力源和工业源,VOCs和NO_(x)交通源减排较明显,2060年工业源排放将成为CO_(2),VOCs和NO_(x)的最主要来源.总体而言,DPEC碳中和情景更为贴近我国未来减排趋势,在相关行业按期达成减排目标的前提下可以体现协同减排特征.

关键词：碳中和情景人为排放 DPEC SSP

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中国北方未来沙尘起沙通量变化的数值模拟研究

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大气科学 2023年第2期47卷 359-372页

作者：赵剑琦马晓燕田蓉南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

本研究利用WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model with online coupled Chemistry)模式对未来中国北方沙尘起沙过程变化进行了模拟预测。为了提高预测结果的准确度,研究综合考虑了气溶胶、温室气体和植被覆盖率等因素对天... 详细信息

本研究利用WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model with online coupled Chemistry)模式对未来中国北方沙尘起沙过程变化进行了模拟预测。为了提高预测结果的准确度,研究综合考虑了气溶胶、温室气体和植被覆盖率等因素对天气、气候和起沙过程的影响。预测结果显示,2016~2029年西北部沙尘源地起沙量高于北部沙尘源地,地形和气候的差异是导致两地起沙过程及其季节变化差异的主要原因。两个沙尘源地四季起沙通量呈总体减少而部分季节增加的趋势,西北部沙尘源地起沙通量在春季总体呈上升趋势,在夏、秋和冬季呈下降趋势;北部沙尘源地起沙通量在春、夏和冬季呈下降趋势,在秋季呈微弱上升趋势。两个沙尘源地各季起沙通量的变化趋势由近地面风速主导,植被覆盖率、降水和地面温度等因素对起沙通量的年际波动有着重要影响。

关键词：动力降尺度 WRF-Chem模式起沙通量变化预测起沙通量变化驱动因素分析

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青藏高原雷暴云底部次正电荷区与暖云区厚度的关系

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高原气象 2023年第1期42卷 68-81页

作者：邹迪可郭凤霞张志伟初雨鲁鲜刘舟吴泽怡中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室/南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

为了弥补青藏高原雷暴观测个例的不足,从动力、微物理和起电过程之间的密切联系来解释青藏高原雷暴云底部较大的次正电荷区(LPCC)和暖云区厚度(WCD)之间的关系,本文设置敏感性试验组,通过三种途径,改变了青藏高原那曲地区一次LPCC明显... 详细信息

为了弥补青藏高原雷暴观测个例的不足,从动力、微物理和起电过程之间的密切联系来解释青藏高原雷暴云底部较大的次正电荷区(LPCC)和暖云区厚度(WCD)之间的关系,本文设置敏感性试验组,通过三种途径,改变了青藏高原那曲地区一次LPCC明显且对流较强的雷暴过程的探空初始场,得到10组具有不同WCD值的初始场算例,利用三维雷暴云动力-电耦合数值模式,模拟分析了WCD和LPCC之间的可能关系。结果表明,在青藏高原WCD并不是决定LPCC大小的唯一因素,明显的LPCC的形成需要较薄的WCD配合较强但不能太强的上升速度,即使WCD很薄,太强的上升气流也仅容易形成主正和主负电荷区非常强的一般型雷暴,太弱的上升气流,也仅能形成主正和主负电荷区很弱的一般型雷暴。雨滴的两个主要源项,即雨滴通过重力碰并收集云水和霰融化形成雨水,及霰的主要源项霰撞冻云水,这三个微物理过程的效率主要取决于对流强度。薄的WCD对暖云降水过程的抑制作用不及强的上升速度对暖云降水过程的增强作用。在对流强度变化不大的情况下,WCD主要影响着冰粒子的分布高度,WCD越薄,向0℃层以上输送的云滴尺寸越小,数目越多,越利于低层冰粒子的生长,LPCC和主负电荷区越明显;WCD越厚,越利于较高高度冰粒子的生长,LPCC趋于减弱,而主负和主正电荷区趋于明显。

关键词：青藏高原底部次正电荷区暖云区厚度数值模式

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长三角地区近地层臭氧高值特征及其成因分析

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环境化学 2025年第3期44卷 876-889页

作者：牟显金赞侯雪伟朱小东南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081

为研究长三角地区近地层臭氧污染现状及成因,对2018年3月1日至2021年2月28日三年间环境空气质量数据中的臭氧、二氧化氮和同期欧洲中期天气预报中心全球气候第五代大气再分析数据(ECMWF ERA5)进行了深入分析,结果表明,2018年至2020年间... 详细信息

为研究长三角地区近地层臭氧污染现状及成因,对2018年3月1日至2021年2月28日三年间环境空气质量数据中的臭氧、二氧化氮和同期欧洲中期天气预报中心全球气候第五代大气再分析数据(ECMWF ERA5)进行了深入分析,结果表明,2018年至2020年间,长三角地区臭氧浓度呈现夏季最高,春季次之,冬季最低的季节变化特征.空间分布上呈现明显的“北高南低”特征,春季和夏季的南北差异较明显,而秋、冬季的臭氧浓度在空间上分布较均匀.臭氧浓度日变化呈单峰型分布,06:00—08:00达到最低值,14:00—16:00达到最高值;臭氧污染事件主要发生在夏季的苏南和皖苏北地区;2018年月平均臭氧浓度呈单峰型分布,6月份达最高,2019年和2020年均呈双峰结构,受疫情影响,2020年的峰值浓度略有降低.2019年5月31日至6月19日期间,徐州地区臭氧污染持续20 d,南京地区持续18 d,为近三年长三角典型城市地区臭氧污染持续最长的时段.臭氧污染期间,两地的臭氧8 h滑动平均日最大浓度一直保持在高位.此外,温度达到峰值的时间较臭氧浓度峰值总是提前1 h左右,这可能与近地面大气光化学对气象条件响应速度的滞后性有关;徐州地区和南京地区发生臭氧污染事件的成因多与局地光化学反应有关,降雨量大幅下降也有一定贡献.除此外,徐州和南京两地在此期间存在两次明显的平流层向对流层传输过程(STT),是臭氧浓度升高的另一原因.此外,徐州和南京受南风和偏南风影响,缓慢的臭氧区域水平输送作用也可能会加剧本地臭氧污染.

关键词：长江三角洲臭氧污染时空特征平流层—对流层输送.

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碳中和情景下我国CO2与臭氧前体物协同减排特征分析

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中国环境科学 2024年

作者：金宇翔侯雪伟洪蕾赵天良周逸超南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室生态环境部南京环境科学研究所

“双碳”目标下，我国未来空气质量变化趋势亦备受关注.本研究基于中国未来排放动态评估模型（DPEC）预估的排放清单，分析了碳中和情景下二氧化碳(CO2)、挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物(NOx)的人为排放时空变化特征，并与共享社会经... 详细信息

“双碳”目标下，我国未来空气质量变化趋势亦备受关注.本研究基于中国未来排放动态评估模型（DPEC）预估的排放清单，分析了碳中和情景下二氧化碳(CO2)、挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物(NOx)的人为排放时空变化特征，并与共享社会经济路径（SSP）中两个SSP1情景进行对比.研究结果表明，在DPEC碳中和情景中，我国CO2人为排放在2030年达峰，2060年相比2020年将减排93%，减排量介于两个SSP情景（SSP1-1.9和SSP1-2.6）预估值之间.VOCs和NOx的人为排放量自2020年起呈持续下降趋势，直至2060年分别减排65%和88%.相较两个SSP情景，DPEC中VOCs减排偏弱而NOx减排偏强.不同行业源对减排的贡献及其空间分布也存在差异，CO2减排主要来自电力源和工业源，VOCs和NOx交通源减排较明显，2060年工业源排放将成为CO2，VOCs和NOx的最主要来源.总体而言，DPEC碳中和情景更为贴近我国未来减排趋势，在相关行业按期达成减排目标的前提下可以体现协同减排特征.

关键词：碳中和情景人为排放 DPEC SSP

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广州塔闪电光谱特性分析

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光学学报 2023年第12期43卷 335-345页

作者：王雪娟王海通化乐彦吕伟涛陈绿文马颖齐奇武斌许伟群杨静张其林南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510641 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029

利用广州高建筑物雷电观测站获得的600 m高广州塔上一次闪电3个回击放电过程的光谱资料,详细分析了广州塔上闪电光谱随时间的演化和随高度的变化特性,并通过对比实测的一组氮原子(NI)[856.8 nm, 859.4 nm, 862.9 nm]多重态的谱线强度比... 详细信息

利用广州高建筑物雷电观测站获得的600 m高广州塔上一次闪电3个回击放电过程的光谱资料,详细分析了广州塔上闪电光谱随时间的演化和随高度的变化特性,并通过对比实测的一组氮原子(NI)[856.8 nm, 859.4 nm, 862.9 nm]多重态的谱线强度比和理论计算值之比,验证了闪电近红外光辐射满足光学薄条件。结果表明:3个回击放电通道约在200 m以下发光较强;在回击放电初期,当向上传输的电流波还未到达通道顶部时,底部通道径向辐射光谱由较强的离子线和较弱的中性原子线组成,而通道顶部径向辐射光谱主要取决于下行先导,由较弱的离子线和较强的中性原子线组成;当回击电流波向上传输到通道顶部后,整个通道径向辐射出很强的离子线和很强的中性原子线,且离子线总强度和原子线总强度均随通道高度的增加而减小;在回击放电70μs以后,200 m以上通道离子线总强度和原子线总强度随通道高度的增加基本保持不变。此观测结果也直接证实了闪电放电通道由一个辐射离子线的高温核心和一个辐射中性原子线温度相对较低的外围电晕组成。

关键词：光谱学可见光谱近红外光谱广州塔闪电放电通道光学薄

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两建筑物的相对参数对地闪落雷点分布的影响

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电瓷避雷器 2023年第2期 18-25页

作者：朱鑫谭涌波余骏皓钟育青谭雨薇杨珂鑫南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

利用三维高分辨率的闪电随机发展模式,在保证模拟域内的两个建筑物长度、宽度和初始电场环境等基本参数不变的前提下,通过改变模拟域近地面两建筑物的相对高度、相对距离、相对方位3种建筑物相对参数来研究建筑物对周围低矮环境的落雷点... 详细信息

利用三维高分辨率的闪电随机发展模式,在保证模拟域内的两个建筑物长度、宽度和初始电场环境等基本参数不变的前提下,通过改变模拟域近地面两建筑物的相对高度、相对距离、相对方位3种建筑物相对参数来研究建筑物对周围低矮环境的落雷点(即上行先导的始发点,下同)的影响。系统阐述了不同情况下的高建筑物对于周围低矮环境的雷击保护效应。结果表明:(1)固定高建筑物的高度,不断增加矮建筑物的高度,在一定高度比内高建筑物对近距离内低矮建筑物具有明显的雷击保护效应,随着两建筑物的高度不断接近(高度比越来越小)保护效应逐渐减弱,当高矮建筑物的高度比下降到小于1:0.80之后,高建筑物失去保护能力;(2)高建筑物对地面在近距离一定范围内存在雷击保护效应,且具有明显的临界保护距离。当高矮建筑物之间的间距扩大到大于300 m之后,高建筑失去物对矮建筑物的保护能力;(3)建筑物之间的相对方位对地面落雷点的分布影响不大。最后,笔者采用多元线性回归的方法定量的给出了建筑物之间的相对高度、相对间距对高建筑物的保护效率的影响的概率公式,经检验,具有较强的线性相关关系。

关键词：雷击概率落雷点控制变量法数值模拟

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一次雷暴过程云闪放电通道三维结构及其始发阶段特征的观测分析

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电波科学学报 2023年第2期38卷 355-364页

作者：宋琳王曙东姚文孟繁辉李杰孙豪章俊超青岛市气象灾害防御技术中心青岛266003 中国气象局公共气象服务中心北京100081 营口市气象局营口115001 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

为了定量描述云闪三维通道的结构演变,通常建立闪电脉冲辐射源与雷达回波强度之间的关系,还可为雷电预警提供有益参考依据.本文基于南京地区的低频三维闪电辐射源定位系统,观测研究了2018-08-03一次强对流天气过程中典型的三次云闪,利... 详细信息

为了定量描述云闪三维通道的结构演变,通常建立闪电脉冲辐射源与雷达回波强度之间的关系,还可为雷电预警提供有益参考依据.本文基于南京地区的低频三维闪电辐射源定位系统,观测研究了2018-08-03一次强对流天气过程中典型的三次云闪,利用波形互相关算法来确定闪电脉冲到达不同测站的时间差这一定位技术,对云闪的脉冲辐射源点进行三维空间定位,并对其放电通道三维结构特征进行详细分析.结果表明:南京地区此次雷暴过程的三次云闪其始发位置均从6 km高度开始,并近似垂直向上发展,平均发展速度为2.9×10^(5)~3.6×10^(5)m/s,在到达10 km高度后,呈现水平发展趋势,而随后的水平发展阶段位于两个高度或集中于同一高度;三次云闪脉冲始发点处的回波强度均小于30 dBZ,且脉冲辐射源点几乎都是从强回波区的上部或者靠近弱回波区处始发,并在弱回波区继续垂直向上发展.利用波形互相关时间差定位技术对云闪的脉冲辐射源进行空间定位,可以较为清晰地描绘云闪的三维通道结构,进而分析得到南京地区云闪始发阶段脉冲辐射源与雷达回波强度之间的定量映射关系.

关键词：低频磁场三维闪电定位雷达回波闪电始发辐射源

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青海东北部地区一次雷暴过程电荷结构成因数值模拟

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电瓷避雷器 2023年第2期 26-33页

作者：蔡彬彬郭凤霞张坤张志伟邹迪可初雨吴泽怡南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

利用三维雷暴云动力—电耦合数值模式,通过对青海东北部地区2011年7月29日一次雷暴发展过程进行研究模拟,分析了青海东北部地区雷暴的电荷结构演变特征并从微物理方面讨论了其过程主要形成原因。结果表明,对流过程中霰粒子比含水量分布... 详细信息

利用三维雷暴云动力—电耦合数值模式,通过对青海东北部地区2011年7月29日一次雷暴发展过程进行研究模拟,分析了青海东北部地区雷暴的电荷结构演变特征并从微物理方面讨论了其过程主要形成原因。结果表明,对流过程中霰粒子比含水量分布广,雹粒子比较少,以液态降水为主。青海地区雷暴以三极性结构为主,在上升气流比较弱时电荷结构呈现出下正中负的电荷结构,结构整体电荷密度分布较低,底部正电荷区与负电荷区深厚,霰粒子在下荷正电,冰晶在上荷正电。随着上升气流增大,冰晶粒子随着上升气流抬升碰并时荷正电在负电荷区上形成比较强的正电荷区,中部负电荷区主要是由霰粒子所携带负电荷形成,霰分布广且贴近地面,霰粒子在较低地方主要荷正电荷形成下部弱的正电荷区,随着降水过程拖拽霰粒子下部正电荷区消失,此时霰粒子对下部弱正电荷区形成起着重要作用。

关键词：青海雷暴电荷结构比含水量冰相水成物粒子

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