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环境科学 2017年第2期38卷 453-460页

作者：张玉欣安俊琳王健宇王俊秀师远哲刘静达梁静舒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

采用2013年3月21日~2014年2月28日GC5000在线气相色谱仪对南京北郊大气中的BTEX进行观测,利用EPA人体暴露分析评价方法对BTEX进行健康风险评估.结果表明,南京北郊大气中BTEX总量呈现春季>冬季>秋季>夏季变化特征.BTEX浓度07:00... 详细信息

采用2013年3月21日~2014年2月28日GC5000在线气相色谱仪对南京北郊大气中的BTEX进行观测,利用EPA人体暴露分析评价方法对BTEX进行健康风险评估.结果表明,南京北郊大气中BTEX总量呈现春季>冬季>秋季>夏季变化特征.BTEX浓度07:00~10:00与17:00~20:00时期较高,13:00~15:00之间最低;周末BTEX浓度高于工作日.BTEX来源包括交通源、工业源排放与溶剂挥发.BTEX四季HQ均表现为苯>二甲苯>乙苯>甲苯,所有分析时段内HQ风险值都在安全范围.南京北郊R值呈现冬季>秋季>春季>夏季的分布规律,R在所有分析时间都超安全阈值,存在致癌风险.

关键词：南京北郊 BTEX 健康风险评估非致癌风险危害商值致癌风险

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南京北郊大气细粒子在人体呼吸系统沉积特性

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环境科学 2017年第5期38卷 1743-1752页

作者：梁静舒安俊琳王红磊张玉欣王俊秀施双双王潇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

使用宽范围颗粒粒径谱仪(WPS)对2015年1月和4月南京北郊大气气溶胶数浓度进行观测,使用多路径粒子剂量测量模型(MPPD)v.3.04模式估算不同空气质量指数(AQI)级别下、休息与运动状态下,细粒子在人体呼吸系统不同部位的沉积分数(DF)和沉积... 详细信息

使用宽范围颗粒粒径谱仪(WPS)对2015年1月和4月南京北郊大气气溶胶数浓度进行观测,使用多路径粒子剂量测量模型(MPPD)v.3.04模式估算不同空气质量指数(AQI)级别下、休息与运动状态下,细粒子在人体呼吸系统不同部位的沉积分数(DF)和沉积数浓度.结果发现,核模态和爱根核模态DF在休息和运动状态下近似,积聚模态DF在运动时是休息时的2.49倍.肺部对核模态和爱根核模态总沉积分数(TDF)贡献最大,休息时约占48.17%,运动时约占54.23%,头部对积聚模态TDF贡献最大,休息时约占41.23%,运动时约占80.47%.冬季人体内颗粒物沉积数浓度明显低于春季,各部位中总沉积数浓度大小为:肺部>气管支气管>头部.与休息时相比,运动时肺部核模态沉积增多,气管及支气管和头部积聚模态沉积增多,且头部表现出空气质量越差,运动较休息增长越多的特点.地区间DF的差异主要由于生理参数不同,沉积数浓度的差异主要由于当地环境中粒子数浓度不同.

关键词：细粒子数浓度 MPPD模式沉积分数人体呼吸系统

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2015年中国近地面臭氧浓度特征分析

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环境科学 2017年第12期38卷 4976-4982页

作者：段晓瞳曹念文王潇张玉欣梁静舒杨思鹏宋秀瑜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

根据2015年全国189个城市的近地面臭氧浓度数据,使用ArcGIS等软件处理,从不同时空、地形特征、温度等方面分析得出中国近地面臭氧浓度的变化特征.2015年中国近地面的臭氧浓度变化呈先增高后降低的趋势,各季节中浓度大小关系呈夏季>秋... 详细信息

根据2015年全国189个城市的近地面臭氧浓度数据,使用ArcGIS等软件处理,从不同时空、地形特征、温度等方面分析得出中国近地面臭氧浓度的变化特征.2015年中国近地面的臭氧浓度变化呈先增高后降低的趋势,各季节中浓度大小关系呈夏季>秋季>春季>冬季的变化规律,且在7月达到全年最高值.中国各行政区中,华东、华南、华北地区的臭氧污染较为严重.在经纬度变化的影响方面,经度变化对近地面臭氧浓度的影响不大,而纬度变化使臭氧浓度变化明显;在同一纬度的3种不同地形对比中发现,不同的地形给近地面臭氧浓度带来的影响微乎其微.温度和近地面臭氧浓度的变化呈现良好的正相关关系.

关键词：臭氧浓度变化特征相关性时空变化地形温度

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远距离地闪回击ELF/VLF电磁场传播特性的模拟分析

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高原气象 2018年第4期37卷 1102-1109页

作者：冯建伟侯文豪范雪王磊周磊肖冬苏州市气象局江苏苏州215131 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 南京信息工程大学滨江学院江苏南京210044 云南电力试验研究院(集团)有限公司云南昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650011

闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区。建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场。该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导... 详细信息

闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区。建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场。该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导率衰减和地表曲率衰减两个函数的卷积,这样衰减函数物理意义更为明确,避开了和原来复杂的高震荡艾里函数有关的微分方程求解过程,计算过程大幅简化。通过繁琐繁杂但高精度的牛顿迭代求解法验证,证明了本文近似算法能很好的计算中距离闪电回击辐射场的幅值、波头时间等参量,在地面电导率为4 S·m^(-1),0.01 S·m^(-1)和0.001 S·m^(-1)时近似算法的最大误差分别为0.2%,3.3%和8.7%。简化后使得计算效率大大提高,同时通过精度对比,发现提出的近似算法精度是比较理想的。因此,该研究结果更加方便有效地解决了远距离雷电电磁波传播和放电参量的反演。此外计算发现地球曲面对中距离电磁场的传播具有明显的影响。比如,在地球曲面的影响下1 500 km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的30%~40%,500km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的75%~80%。

关键词：闪电回击 ELF/VLF辐射场电导率衰减因子地表曲率衰减因子

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霾与轻雾天气下水溶性离子的组分特征——冬季长江三角洲地区一次污染过程分析

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中国环境科学 2017年第10期37卷 3601-3610页

作者：蒋琳朱彬王红磊沙丹丹施双双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

于2015年1月9~31日同步采集了南京、苏州和临安3个站点的PM2.5样品,深入探讨冬季长江三角洲地区霾与轻雾天气下水溶性离子(Na^+、NH_4^+、K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^-、NO_2^-、F^-、NO_3^-和SO_4^(2-))的理化特征并进一步分析其来源... 详细信息

于2015年1月9~31日同步采集了南京、苏州和临安3个站点的PM2.5样品,深入探讨冬季长江三角洲地区霾与轻雾天气下水溶性离子(Na^+、NH_4^+、K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^-、NO_2^-、F^-、NO_3^-和SO_4^(2-))的理化特征并进一步分析其来源及形成机制.结果表明:冬季长三角地区颗粒物污染严重,采样期间南京、苏州及临安PM2.5日均浓度分别为(150.54±53.56)、(159.37±58.39)和(123.64±53.25)μg/m^3,是国家环境空气质量二级标准的(2.13±0.71)、(2.01±0.77)和(1.65±0.71)倍.轻雾天PM_(2.5)及总水溶性离子(TWSIs)质量浓度较霾天显著上升,其中尤以二次离子(SO_4^(2-)、NH_4^+和NO_3^-)浓度增长最多,分别是霾天的1.70、1.62和1.48倍,相对湿度(RH)的升高对南京二次离子浓度的影响最大.3个站点轻雾天原位p H值分别为2.55、2.44和2.5,均高于霾天,由于其颗粒物含水量较高导致酸性较弱;其硫氧化率(SOR)与氮氧化率(NOR)也均大于霾天.RH与SOR间较高的相关性表明观测期间硫酸盐主要通过非均相氧化反应生成,轻雾天颗粒物中较高的液水含量很可能促进了这一反应的发生.在前人研究的基础上通过NOR与NH_4^+的高相关性以及对过量NH_4^+和NO_3^-间拟合直线的分析,推断NO_3^-主要通过气相均相反应生成,而轻雾天较弱的酸度可能更有利于这一反应的发生.

关键词：长江三角洲 PM2.5 水溶性离子霾轻雾

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长江三角洲地区PM2.5两种污染来源对比分析

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中国环境科学 2017年第4期37卷 1213-1222页

作者：贺瑶朱彬李锋康汉青高晋徽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 诸暨市气象局浙江诸暨311800

应用Model-3/CMAQ模式,结合观测资料和后向轨迹,分析了2015年1月21日~24日长江三角洲地区PM_(2.5)污染的时空分布特征和区域输送过程.重点对比了2种不同类型的污染过程(大风外源输入污染21日12:00~23:00和静稳本地积累污染22日~24日12:... 详细信息

应用Model-3/CMAQ模式,结合观测资料和后向轨迹,分析了2015年1月21日~24日长江三角洲地区PM_(2.5)污染的时空分布特征和区域输送过程.重点对比了2种不同类型的污染过程(大风外源输入污染21日12:00~23:00和静稳本地积累污染22日~24日12:00)中大气物理化学过程对边界层内PM_(2.5)生成的贡献.结果表明,模式能合理再现这一期间长江三角洲地区PM_(2.5)浓度的时空变化和分布.21日午后,长江三角洲地区地面偏北风,风速较大,是短时大风北方输入污染.短时大风污染时段输送通量大,边界层中上部污染水平输入,再垂直下传.22~24日,地面小风,存在逆温,大气静稳,是本地积累污染.对比大风外源输入时段与静稳本地积累时段的过程分析发现,大风污染时段PM25的主要正贡献过程依次为局地源排放(35.0%)、水平平流(27.1%)、气溶胶化学生成(20.9%)、垂直平流(14.1%);本地积累时段PM_(2.5)的主要正贡献过程依次为局地源排放(50.1%)、气溶胶化学生成(27.1%)、垂直平流(17.4%).其中水平平流、源排放、气溶胶化学过程在2类污染时段中所占贡献率有显著差异.

关键词：大风外源输入通量过程分析贡献率

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基于FDTD方法的垂直接地体冲击时-频特性分析

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电瓷避雷器 2018年第1期 68-76页

作者：陶玉郎冯建伟张其林申元侯文豪姜苏王梦寒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 苏州市气象局江苏苏州215000 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 贵州省电力设计研究院贵阳550000

基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿效应模型,根据电磁场理论开发了一套三维时域有限差分(3-D FDTD)算法,建立了垂直接地体仿真模型,利用该模型于时域内从电场强度,电导率分布,最大暂态地电位升和暂态冲击阻抗的角度来研... 详细信息

基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿效应模型,根据电磁场理论开发了一套三维时域有限差分(3-D FDTD)算法,建立了垂直接地体仿真模型,利用该模型于时域内从电场强度,电导率分布,最大暂态地电位升和暂态冲击阻抗的角度来研究了不同接地体长度和不同电流幅值对垂直接地体冲击散流特性的影响,于频域内从电场强度和电导率分布的角度来研究了垂直接地体在不同正弦电流频率中的散流特性。研究表明:1)接地体长度越长,土壤横向击穿区域越小,纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越小,暂态冲击阻抗越小;2)电流幅值越大,土壤横向和纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越大,暂态冲击阻抗越小;3)正弦电流频率越高,土壤的"趋肤效应"越强,极大影响了接地体的散流过程。

关键词：垂直接地体土壤非线性击穿三维时域有限差分方法时-频特性冲击特性

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厦门市颗粒物输送路径和源区季节特征分析

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环境科学与技术 2018年第10期41卷 184-191页

作者：蒋永成蒋宗孝童怀忠陈德花李璇李镔邓发荣张磊赵丽娟赵天良海峡气象开放实验室厦门市气象台厦门市气象局福建厦门361012 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 福建省漳州市气象局福建漳州363000 福建省龙海市气象局福建龙海363100 辽宁省朝阳市气象局辽宁朝阳122000 福建省宁化县气象局福建宁化365400 厦门市环境监测中心站福建厦门361004

该研究基于聚类后向轨迹分析法和潜在源贡献因子法,针对2015-2016年厦门地区季轨迹聚类结果进行统计分析,春季、秋季和冬季以偏北和局地路径占比最高,夏季为偏南和局地路径占比高。当颗粒物污染等级达到良或以上时,偏西和局地路径的PM2.... 详细信息

该研究基于聚类后向轨迹分析法和潜在源贡献因子法,针对2015-2016年厦门地区季轨迹聚类结果进行统计分析,春季、秋季和冬季以偏北和局地路径占比最高,夏季为偏南和局地路径占比高。当颗粒物污染等级达到良或以上时,偏西和局地路径的PM2.5浓度较高;除局地累积外,冬季表现出明显的由北向南的跨区域输送特征,春季受来自长三角以及湖南、江西、福建西南等地区的污染气团影响明显;细颗粒物污染主要出现在局地输送和偏北路径下,粗颗粒污染则是在西北长距离路径下出现。潜在源区分析结果表明,本地排放、长三角、华北一带是冬春季污染输送的主要源地,珠三角至闽南沿海一带是厦门地区秋季的主要源区。空气相对清洁的厦门地区颗粒物来源存在明显季节差异,受多来源多尺度颗粒物共同影响。

关键词：颗粒物污染区域传输潜在源贡献因子法(PSCF) 聚类后向轨迹海峡西岸地区

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南京工业区夏冬季节二次有机气溶胶浓度估算及来源解析

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环境科学 2017年第5期38卷 1733-1742页

作者：刘静达安俊琳张玉欣师远哲林旭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 杭州市环境监测中心站杭州310007

采用2015年6月15日~7月15日及2015年12月16日~2016年1月15日期间GC5000在线气相色谱仪得到的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)数据、DRI-2001A热/光碳分析仪对膜采样分析得到的EC(elemental carbon)、OC(organic carbon)数据,使用气溶胶生成系数法(fractional aerosol coefficient,FAC)、EC示踪法及正矩阵因子分析(positive matrix factorization,PMF)对南京工业区二次有机气溶胶(secondary organic aerosol,SOA)浓度进行估算及来源解析.研究发现南京工业区SOA污染主要来源于芳香烃类物质,其对夏、冬季节SOA贡献率分别为80.39%、94.63%,主要贡献者为苯、甲苯、乙苯、二甲苯(benzene、toluene、ethylbenzene、xylene,BTEX);对南京工业区SOA浓度进行估算,得到夏季SOA浓度值为5.84~20.88μg·m^(-3),平均浓度为12.15μg·m^(-3),冬季为2.17~17.73μg·m^(-3),平均浓度为6.91μg·m^(-3),冬季SOA浓度平均水平明显低于夏季.SOA浓度值随风速及降水量的增大而减小;使用PMF受体模型对VOCs进行源解析分析得到夏季SOA污染主要来源于涂料使用、石油加工及石油化工源,SOA贡献值分别为0.65、0.21、0.18μg·m^(-3).冬季SOA污染主要来自于涂料使用,SOA贡献值为0.94μg·m^(-3).

关键词： VOCs SOA浓度 FAC系数法 EC示踪法 PMF源解析

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南京北郊大气臭氧周末效应特征分析

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环境科学 2017年第6期38卷 2256-2263页

作者：王俊秀安俊琳邵平邹嘉南林旭张玉欣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 杭州市环境监测中心站杭州310007

本研究根据2013-12-01~2014-11-30南京北郊臭氧(O_3)及其前体物(NO_x、CO、VOCs)的观测资料,分析了工作日与周末O_3、NO_x、CO和VOCs质量浓度变化的差异及成因.结果表明,南京北郊O_3具有明显的"周末效应":即工作日O_3质量浓... 详细信息

本研究根据2013-12-01~2014-11-30南京北郊臭氧(O_3)及其前体物(NO_x、CO、VOCs)的观测资料,分析了工作日与周末O_3、NO_x、CO和VOCs质量浓度变化的差异及成因.结果表明,南京北郊O_3具有明显的"周末效应":即工作日O_3质量浓度高于周末,前体物质量浓度的变化与之相反;O_3平均质量浓度分别为19.84μg·m^(-3)(冬季)、53.45μg·m^(-3)(春季)、57.17μg·m^(-3)(夏季)和40.43μg·m^(-3)(秋季),春季的周末效应较其它季节更为明显.NO_2/NO工作日与周末分别为3.63和3.46,工作日比周末高4.81%.工作日O_3累积时间更长,O_3累积速率更快,大气氧化性更强,是工作日O_3质量浓度高于周末的原因.VOCs、NO_x、NO和NO_2与O_3质量浓度的相关性均呈现出工作日大于周末的特点.

关键词：南京周末效应 O3 NOx VOCs

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