检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2019年第4期42卷 602-611页

作者：官元红任杰鲍艳松陆其峰刘辉肖贤俊南京信息工程大学数学与统计学院江苏南京210044 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开放重点实验室江苏南京210044 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心北京100081

大气温湿度廓线是大气重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,研究了基于Metop-A/IASI红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱传感器温... 详细信息

大气温湿度廓线是大气重要参数,在数值天气预报及天气预警中具有重要的应用价值。为获得高精度的大气温度与水汽混合比廓线数据,研究了基于Metop-A/IASI红外高光谱资料的大气温度与水汽混合比廓线变分反演方法。利用IASI高光谱传感器温度和水汽探测通道资料,结合CRTM模式和WRF模式预报技术,使用一维变分方法,研究了卫星资料质量控制、背景误差协方差本地化、观测误差协方差计算等方法,构建了大气温度及水汽混合比廓线变分反演系统,并在北京、青岛、沈阳3个地区开展了反演试验。以探空为标准的反演结果对比显示,使用WRF模式预报值作为背景场,温度的平均误差绝对值小于0.6K,均方根误差为0.89K;水汽混合比的平均误差绝对值小于0.021g/kg,均方根误差为0.02g/kg。试验结果表明:基于一维变分方法,可以利用Metop-A/IASI红外高光谱资料进行大气温度与水汽混合比廓线高精度探测。

关键词： Metop-A/IASI 温湿廓线一维变分反演

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街道峡谷对近地层风场影响的观测和模拟分析

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环境科学学报 2019年第12期39卷 4187-4195页

作者：张凯赵天良曹乐胡小明郑小波杨清健于超南京信息工程大学大气物理学院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京210000 俄克拉荷马大学气象学院俄克拉荷马州诺曼73072 贵州省山地环境气候研究所贵阳550000

城市街道峡谷结构对近地面边界层的风场环流等气象要素具有重要影响,可导致城市局地空气污染分布发生变化.随着城市化发展及城市空气质量变化,街道峡谷的城市空气污染影响日益突出,分析街道峡谷内部风场成为认识和治理我国城市空气污染... 详细信息

城市街道峡谷结构对近地面边界层的风场环流等气象要素具有重要影响,可导致城市局地空气污染分布发生变化.随着城市化发展及城市空气质量变化,街道峡谷的城市空气污染影响日益突出,分析街道峡谷内部风场成为认识和治理我国城市空气污染的一条重要途径.鉴于目前我国鲜有城市街道尺度大气边界层精细气象观测研究,本文分析了美国俄克拉荷马大学的街道峡谷精细气象观测数据及其FLUENT模拟.结果表明:街道峡谷内风场结构变化依赖大气背景风向,当背景风向平行于街道峡谷走向时,街谷两岸风速几乎没有差异,而在背景风向垂直于街道峡谷走向时,由于高空风进入街谷形成的涡旋气流对街道峡谷风场有补充作用,峡谷两侧中层高度风场差异变大,风速差值大约为0.5 m·s^-1,且街道峡谷两岸风速差异得到了FLUENT模式的验证,但模式对迎风岸的风速模拟存在高估,模拟的中层高度处两岸风速差值为1.6 m·s^-1.观测资料分析揭示大气边界层稳定度条件对街道峡谷内风场分布也有很大影响,中性稳定条件下街道峡谷两岸近地层风速差异最大,输送进入峡谷空间的风速增量比原峡谷内风速大约高1倍,其它稳定度条件下街谷两岸风速差异被削弱.

关键词：街道峡谷近地层风场 FLUENT 大气边界层稳定度

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天顶扫描模式在双偏振天气雷达Zdr系统偏差订正中的应用

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气象科学 2019年第5期39卷 599-607页

作者：胡汉峰楚志刚魏鸣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 中国气象局气象探测中心天气雷达技术创新团队北京100081

双偏振天气雷达Zdr系统偏差是影响雷达数据质量的关键因素,本文利用南京信息工程大学C波段双偏振天气雷达,对90°仰角天顶扫描数据在Zdr系统偏差订正中的应用进行了分析,同时增加90°仰角定点观测模式,讨论并确认了方位旋转关节... 详细信息

双偏振天气雷达Zdr系统偏差是影响雷达数据质量的关键因素,本文利用南京信息工程大学C波段双偏振天气雷达,对90°仰角天顶扫描数据在Zdr系统偏差订正中的应用进行了分析,同时增加90°仰角定点观测模式,讨论并确认了方位旋转关节对Z dr测量结果的影响,在双偏振天气雷达雷达Z dr系统偏差订正中加入了方位旋转关节因素。研究结果表明:选择合适的90°仰角数据,不仅可以对接收双通道不一致造成的Z dr固定系统偏差进行订正,还能够进一步检测由方位旋转关节衰减不同引起的误差;利用90°仰角数据对Z dr的系统偏差进行订正,稳定性和精度较高,满足双偏振天气雷达Z dr精度要求。

关键词：天顶扫描双偏振雷达 Zdr偏差订正

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硫酸盐气溶胶间接效应对中国东部冬季气候的影响

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气象与环境学报 2020年第5期36卷 52-61页

作者：王东东朱彬万绪江中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室江苏南京210044 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江苏南京210044 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 辽宁省人工影响天气办公室辽宁沈阳110166

气溶胶间接效应通过对云的作用来影响气候,其过程复杂且不确定性较大。本研究利用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1,通过改变模式中硫酸盐气溶胶转化为云凝结核数浓度的数量,设计了硫酸盐气溶胶间接效应的敏感性试验,通... 详细信息

气溶胶间接效应通过对云的作用来影响气候,其过程复杂且不确定性较大。本研究利用美国国家大气研究中心(NCAR)的公共大气模式CAM5.1,通过改变模式中硫酸盐气溶胶转化为云凝结核数浓度的数量,设计了硫酸盐气溶胶间接效应的敏感性试验,通过与控制试验对比来研究其间接效应对中国东部地区冬季云、降水和季风强度的影响。结果表明:在东亚地区云凝结核形成过程中,硫酸盐气溶胶占绝对的主导地位。硫酸盐气溶胶间接效应导致中国东部地区冬季云凝结核和云滴数浓度显著增加,海洋和陆地低层的云滴有效半径减小和总云液水路径的增加,导致了云反照率的增加。引起的负辐射强迫使地表和大气降温,海平面气压升高,增加的海陆气压梯度导致中国南方地区东亚冬季风增强,总降水率减少。硫酸盐气溶胶间接效应可能不是东亚冬季风在20世纪80年代中期年际变率减弱的原因。

关键词：硫酸盐气溶胶 CAM5.1模式敏感性试验东亚冬季风

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基于贝叶斯推断的风云四号闪电成像仪中虚假信号滤除

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科学技术与工程 2019年第12期19卷 23-32页

作者：张晓黄张其林张仙玲陈亚芳廉纯皓王磊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 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217

多种原因使得风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)探测到的发光事件中包含大量虚假信号,且目前针对不同的噪声来源采用不同的滤除方法。因此,为寻求一种较通用的、能同时滤除不同来源虚假信号的方法... 详细信息

多种原因使得风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)探测到的发光事件中包含大量虚假信号,且目前针对不同的噪声来源采用不同的滤除方法。因此,为寻求一种较通用的、能同时滤除不同来源虚假信号的方法,尝试采用贝叶斯概率推断对2017年8月8日京津冀地区一次雷暴过程中的LMI实测数据进行虚假信号滤除。首先,采用国际上惯用的卫星闪电聚类参数化方案,将时间间隔小于330 ms且空间间隔小于16. 5 km的事件认为是闪电引起的连续信号,不满足此条件的则视为孤立的虚假信号而被滤除。然后,根据连续信号的辐射强度和该位置处的背景亮度与孤立虚假信号之间的差异性,采用贝叶斯概率推断来滤除连续信号中的虚假信号。考虑到贝叶斯推断可能存在误差,进一步根据闪电时空连续性特征设计了信号再判断方法,尽可能地滤除虚假信号且保留真实闪电信号。最后,利用云顶亮温资料及全球闪电定位网(worldwide lightning location network,WWLLN)数据对滤除结果进行初步检验。结果表明:虚假信号约占所有信号的50%;滤除虚假信号后,90%以上的信号分布在云顶低于240 K的区域内,且与WWLLN闪击点具有较好的对应。这种同时考虑信号时空连续性及不同信号间特征量差异性的虚假信号滤除算法,为设计更通用高效的虚假信号滤除算法做出了尝试。

关键词：闪电成像仪虚假信号贝叶斯推断滤除算法

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长江三角洲冬季电厂排放对大气污染的影响

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中国环境科学 2018年第9期38卷 3288-3297页

作者：沙桐马晓燕王健颖贾海灵胡亚男田蓉管奇坤李若琳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

分析了长江三角洲地区电厂排放的基本特征并利用WRF-Chem模拟冬季大气污染状况,研究了冬季电厂排放主要污染物的特征及其对空气质量的影响,结果显示,长三角电厂排放的主要大气污染物为SO_2、NOx及PM_(2.5),2010年排放量可分别达到826.8... 详细信息

分析了长江三角洲地区电厂排放的基本特征并利用WRF-Chem模拟冬季大气污染状况,研究了冬季电厂排放主要污染物的特征及其对空气质量的影响,结果显示,长三角电厂排放的主要大气污染物为SO_2、NOx及PM_(2.5),2010年排放量可分别达到826.8、1475.6和137.3Gg,分别占长三角地区人为源总排放量的34%、38%和14%.冬季主要大气污染物(SO_2、NO_2、PM_(2.5))浓度高值区分布在南京-上海,杭州-宁波一带.电厂对SO_2浓度贡献量(率)的空间分布与SO_2排放的空间分布较为一致,而NO_2、PM_(2.5),其贡献量(率)的高值区主要分布在安徽、浙江和江西的交界处以及浙江省的东海岸.相对SO_2、NO_2,电厂对PM_(2.5)贡献量(率)较低,各地均在20μg/m^3(15%)以下.污染时期电厂排放对模拟的PM_(2.5)和SO_2贡献率(6.9%、34.2%)较清洁时期(4.9%、20.7%)大,而对于NO_2,清洁和污染时期的贡献量没有明显差别,均在10μg/m^3左右.冬季气温低、风速小及边界层高度低的特征不利于低层污染物的扩散,易导致重污染事件的发生.

关键词：长江三角洲电厂排放大气污染物 PM2.5

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长江三角洲地区大气污染过程分析

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中国环境科学 2018年第2期38卷 401-411页

作者：邓发荣康娜 Kanike Raghavendra Kumar 胡康蒋永成于兴娜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

针对2015年和2016年12月2个月的4次污染过程,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)Terra卫星的气溶胶光学厚度(AOD),Angstrom波长指数(AE)气溶胶数据,并结合PM_(2.5)和PM_(10)的浓度以及比值变化分析,发现以PM_(2.5)为代表的人为因素产生的细... 详细信息

针对2015年和2016年12月2个月的4次污染过程,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)Terra卫星的气溶胶光学厚度(AOD),Angstrom波长指数(AE)气溶胶数据,并结合PM_(2.5)和PM_(10)的浓度以及比值变化分析,发现以PM_(2.5)为代表的人为因素产生的细颗粒物是造成研究地区污染发生的重要因素.并且利用MODIS火点数据以及美国海军气溶胶分析与预测系统(NAAPS)模拟分析污染物成分,发现2015年12月12~16日和19~27日2次污染都以人为因素产生的细粒子污染物为主,沙尘以及生物质燃烧产生的烟粒对研究地区影响较小.2016年12月6~10日和15~18日2次污染过程产生的原因不同,利用潜在源贡献因子分析法(PSCF)分析发现6~10日污染天气的产生主要是由西北方向含有大量沙尘粒子气流以及南方生物质燃烧产生的大量烟粒共同输送到研究地区,加之研究地区大量人为污染细粒子的产生,导致了此次混合型污染天气发生.15~18日污染过程与2015年2次污染过程相似,主要原因都在于人为因素产生的细颗粒污染物的影响,沙尘以及烟粒对污染过程起到了加剧的作用.

关键词： MODIS PM2.5 AOD NAAPS气溶胶模拟 PSCF轨迹模式

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南京北郊黑碳气溶胶的来源解析

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环境科学 2018年第1期39卷 9-17页

作者：肖思晗于兴娜朱彬何镓祺吕睿沙丹丹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

利用七波段黑碳仪对2015年1~12月南京北郊地区黑碳(black carbon,BC)气溶胶实时监测,并结合黑碳仪模型对该期间内BC进行来源解析,探讨化石燃料排放产生BC(BCff)与生物质燃烧产生BC(BCbb)各自的贡献大小.结果表明,观测期间BC的吸收波长指... 详细信息

利用七波段黑碳仪对2015年1~12月南京北郊地区黑碳(black carbon,BC)气溶胶实时监测,并结合黑碳仪模型对该期间内BC进行来源解析,探讨化石燃料排放产生BC(BCff)与生物质燃烧产生BC(BCbb)各自的贡献大小.结果表明,观测期间BC的吸收波长指数(α)和生物质燃烧对BC的贡献百分比(BB)的变化范围都较大但趋势较为一致;冬季α值偏高而夏季α值较低,表明不同季节时间BC来源和强度的差异性.BCff在各季节BC总浓度中占比略有不同但均高于75%;BC、BCff和BCbb的日变化趋势均呈双峰特征,在07:00~09:00和18:00~21:00左右浓度有最大值;全天中,BCff对BC贡献最大,浓度值约为BCbb的3~5倍;夜晚BC浓度普遍高于白天,其平均浓度值是白天的1.2倍.由浓度权重轨迹分析的结果可知,影响南京北郊地区高浓度BC的源区主要集中在浙江、安徽以及江西和福建等地区.

关键词：黑碳气溶胶来源解析化石燃料生物质燃烧南京

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长江三角洲初冬一次重污染天气成因分析

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中国环境科学 2018年第11期38卷 4001-4009页

作者：翟华朱彬赵雪婷潘晨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

利用站点气象和PM_(2.5)资料以及NCEP的全球再分析数据集研究了2015年12月17～28日长江三角洲地区一次重污染天气过程.结果表明:地面弱气压场是此次污染事件发生发展的主要天气背景,而冷空气带来的大风使PM_(2.5)浓度迅速下降,有效清除... 详细信息

利用站点气象和PM_(2.5)资料以及NCEP的全球再分析数据集研究了2015年12月17～28日长江三角洲地区一次重污染天气过程.结果表明:地面弱气压场是此次污染事件发生发展的主要天气背景,而冷空气带来的大风使PM_(2.5)浓度迅速下降,有效清除了PM_(2.5).区域热力因子和动力因子分析发现,此次过程中大气中低层层结稳定、近地面逆温强,有利于PM_(2.5)和水汽的累积,使其浓度水平升高;对于动力因子来说,较小的通风率和较低的边界层高度不利于污染物扩散,同样使PM_(2.5)浓度上升.两者相比,热力因子对PM_(2.5)浓度值的贡献比动力因子大.结合后向轨迹和排放源分布发现,此次污染过程中长江三角洲地区的PM_(2.5)主要受来自其西北方向的大陆气团(占46%左右)的影响,这些气团途经高污染排放源并把污染物远距离传输至长江三角洲地区.最后利用PSCF和CWT对长江三角洲地区污染物的潜在来源进行了分析,发现PM_(2.5)的来源主要集中在安徽、河南、山西、山东以及长江三角洲本地,说明此次过程中长江三角洲地区的污染物浓度受到远距离输送和局地过程的共同影响.

关键词： PM2.5 气象条件潜在源区

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长三角典型站点冬季大气PM2.5中OC、EC污染特征

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环境科学 2018年第3期39卷 961-971页

作者：康晖朱彬王红磊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南京210044

对2015年1月9日~2015年1月31日临安、南京和苏州3个站点采集的PM_(2.5)样品(共计279组),使用热光反射法(thermal/optical reflectance,TOR)分析了样品中有机碳(OC)与元素碳(EC)的含量,并研究了长三角地区冬季PM_(2.5)中OC和EC的污染特征.结果表明,采样期间临安、南京和苏州的PM_(2.5)平均质量浓度分别为(123.56±61.11)、(144.77±62.91)和(156.5±68.97)μg·m-3,均超过我国《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)规定的PM_(2.5)日均值75μg·m-3;其中3个站点OC与EC的平均质量浓度依次分别为(21.93±11.69)/(6±3.6)、(20.32±10.3)/(5.39±3.07)和(27.08±14.35)/(6.4±4.29)μg·m-3.临安作为长三角大气环境背景点,OC与EC的污染也较为严重.3个站点OC与EC的相关性为临安(R2=0.83)、南京(R2=0.72)和苏州(R2=0.72),表明冬季长三角地区的碳质气溶胶的来源较为一致和稳定.3个站点样品中的OC/EC值均大于2.0,样品的OC/EC值主要分布在2.5~6.0这个区间内,表明燃煤源和机动车尾气排放源是OC与EC的主要来源.使用EC示踪法估算临安、南京和苏州3个站点的二次有机碳(SOC)平均质量浓度分别为(9.23±5.26)、(6.82±4.36)和(12.56±7.52)μg·m-3,在OC中占比为42%、34%和46%,表明SOC是OC的重要组成部分.后向轨迹显示,PM_(2.5)、OC和EC的质量浓度与主要气团的传输路径有较好的相关性,自空气质量较差区域气团的PM_(2.5)、OC和EC的质量浓度是来自空气质量较好区域的1.14~1.7倍、1.55~2.1倍和1.94~2.47倍.

关键词： PM2.5 长三角有机碳元素碳浓度分布

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