检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2022年第1期43卷 85-92页

作者：牟南南朱彬卢文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国家综合气象观测专项试验外场南京210044

利用观测资料和中尺度天气-化学模式(WRF-Chem)对一次冷锋南下天气过程导致的我国东部大范围空气污染开展研究,强调了冷锋过境前后的边界层结构及其对PM_(2.5)三维结构和变化的影响.观测发现,地面重污染区域位于冷锋前部均压场或等压线... 详细信息

利用观测资料和中尺度天气-化学模式(WRF-Chem)对一次冷锋南下天气过程导致的我国东部大范围空气污染开展研究,强调了冷锋过境前后的边界层结构及其对PM_(2.5)三维结构和变化的影响.观测发现,地面重污染区域位于冷锋前部均压场或等压线稀疏区域,在冷锋由北向南快速移动过程中,途经各站点PM_(2.5)浓度峰值伴随锋前而至.WRF-Chem模式可以较好地模拟中国东部地面和高空气象要素以及PM_(2.5)浓度的时空变化.模拟结果表明,处于该移动冷锋天气系统相同位置的沿途各站点的边界层结构以及PM_(2.5)垂直廓线表现出相似的特征.即:当冷锋开始入侵时,锋前污染物从地面被抬升到高空,PM_(2.5)浓度的增加和高空风速的增大导致高空PM_(2.5)通量增大,且PM_(2.5)浓度高值区随着高度升高向暖气团一侧倾斜.夜间冷锋过境引发边界层内对流性不稳定增加,边界层高度可达1 km以上,打破了边界层昼夜演变特征.本研究表明,垂直观测和精细模拟的结合可以有效地解释天气过程对空气污染的输送、分布和演变的影响,并为区域空气污染归因和治理提供精确指导.

关键词：数值模拟空气污染边界层结构气象要素 PM_(2.5)三维结构

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南京北郊工业乡村混合区秋季边界层VOCs垂直分布特征

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环境科学 2023年第1期44卷 66-74页

作者：王泰朱彬施双双安俊琳唐贵谦徐家平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南京210044 气象灾害教育部重点实验室南京210044 国家综合气象观测专项试验外场南京210044 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室(LAPC) 北京100029 江苏省气候中心南京210009

利用2020年秋季南京北郊低对流层(0~1000 m)VOCs探空实验数据,分析了该地区VOCs垂直廓线分布及其日变化、光化学反应性等特征.结果表明,φ(VOCs)随高度升高而降低(72.1×10^(-9)±28.1×10^(-9)~56.4×10^(-9)±24.... 详细信息

利用2020年秋季南京北郊低对流层(0~1000 m)VOCs探空实验数据,分析了该地区VOCs垂直廓线分布及其日变化、光化学反应性等特征.结果表明,φ(VOCs)随高度升高而降低(72.1×10^(-9)±28.1×10^(-9)~56.4×10^(-9)±24.8×10^(-9)).各高度上烷烃占比最大(68%~75%),其次为芳香烃(10%~12%)、卤代烃(10%~11%)、烯烃(3%~7%)和乙炔(2%).边界层日变化对VOCs廓线影响较大,早晚较低的边界层致使VOCs在近地面累积,而在上部体积分数较低;午后VOCs的垂直分布则较均匀.上午光化学反应性强(弱)的烯烃(烷烃)等的体积分数占比随高度升高而减小(增加),说明高层的VOCs光化学老化显著.午后VOCs各组分占比及其OFP在低对流层内垂直分布则较均匀.受周边不同来源气团影响,各高度φ(VOCs)及组分占比差异明显,工业气团在200~400 m;高度间φ(VOCs)随高度升高,芳香烃占比增大;城区气团φ(VOCs)垂直负梯度最大,近地面φ(VOCs)较高,芳香烃较丰富;乡村气团的烷烃垂直分布均匀且占比随高度逐渐升高;公路交通气团的近地面φ(VOCs)较高,烷烃占比最大.

关键词：南京挥发性有机化合物(VOCs) 垂直分布光化学反应性源识别

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初冬一次冷锋输送过程对中国东部霾天气的影响

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中国环境科学 2021年第5期41卷 2004-2013页

作者：王丽娟刘晓慧卢文张晨唐卫亚朱彬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国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 内蒙古通辽市气象局内蒙通辽028000

利用常规地面气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全国PM_(2.5)浓度数据,并结合后向轨迹、空气污染输送指数和传输通量分析,针对2019年12月10~11日一次冷锋输送造成我国中东部地区出现的大范围霾天气过程进行了分析.结果表明:(1)霾期间高... 详细信息

利用常规地面气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全国PM_(2.5)浓度数据,并结合后向轨迹、空气污染输送指数和传输通量分析,针对2019年12月10~11日一次冷锋输送造成我国中东部地区出现的大范围霾天气过程进行了分析.结果表明:(1)霾期间高空500hPa以经向环流为主,伴随着高空低压槽引导地面冷锋向东南方向移动,污染物浓度大值区也依次由华北地区移至黄淮、江淮地区.(2)冷锋过境前,华北至长江三角洲区域PM_(2.5)浓度均有明显增涨;北京以偏南方向的污染物输入为主,济南以西北和偏东方向输入为主,南京则主要是偏北和偏西方向的输入.(3)冷锋过境时,冷空气迅速将北京站的污染物清除;而济南站则受高压底部偏东风回流的影响,PM_(2.5)浓度维持在50μg/m^(3)左右;冷锋推进至南京站时西北风已较小,对污染物的清除作用不明显.以江苏省为例,整个过程中,江苏本地污染物贡献占25.8%,江苏以外的污染物贡献占74.2%,以输送为主.(4)冷锋过境后,3站的边界层结构也略有不同,北京站的逆温层迅速被打破;济南站由于受海上暖湿平流影响,近地面由等温层变成逆温层;而南京站的近地面则由逆温层变为等温层.本研究揭示了在冷锋南下过程中,上游污染物对下游地区的影响,以及南北方站点表现出不同的污染物变化和清除特征.

关键词：冷锋霾空气污染输送指数 PM_(2.5)

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EnKF同化葵花8号卫星全天空红外辐射率对一次暖区暴雨的预报影响

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中国科学：地球科学 2024年第10期54卷 3162-3179页

作者：娄珊珊朱磊邱学兴陈光舟袁松周胜男安徽省气象台合肥230031 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 淮河流域气象中心合肥230031 寿县国家气候观象台中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地寿县国家综合气象观测专项试验外场寿县232200 大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031

暖区暴雨局地性强,天气系统和触发机制不明显,导致数值模式对其预报能力有限.本文基于集合卡尔曼滤波(PSU-EnKF)同化系统和区域中尺度模式WRF,针对华东一次暖区暴雨过程,开展全天空红外辐射率资料同化模拟试验,探讨同化葵花8号(Himawari... 详细信息

暖区暴雨局地性强,天气系统和触发机制不明显,导致数值模式对其预报能力有限.本文基于集合卡尔曼滤波(PSU-EnKF)同化系统和区域中尺度模式WRF,针对华东一次暖区暴雨过程,开展全天空红外辐射率资料同化模拟试验,探讨同化葵花8号(Himawari-8)水汽通道的全天空红外辐射率对此次暖区暴雨的预报能力改进的影响.结果表明:逐小时循环同化多个时次的全天空红外辐射率资料,能够有效改进此次暖区暴雨的预报效果,暴雨TS评分显著提高,模拟的3h降水位置和强度更接近实况.这些改进源于在同化中加入了云区辐射率资料,使得模式初始场中包含了更多的中尺度对流信息.同化后对水汽场的调整,如增湿和水汽的输送;风场的调整,如中层冷空气的侵入和低层幅合切变的加强等,都是影响本次暖区暴雨预报的关键因子.

关键词：集合卡尔曼滤波 WRF模式葵花8号全天空红外辐射率暖区暴雨

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中国东部秋季大气黑碳分布和来源的数值模拟

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中国环境科学 2022年第10期42卷 4465-4474页

作者：张旭影朱彬王媛敏钤伟妙石家庄市气象局河北石家庄050081 河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050021 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国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 中国民用航空华北地区空中交通管理局内蒙古分局内蒙古呼和浩特010070

应用耦合黑碳源示踪方法的区域大气化学WRF-Chem模式,对中国东部秋季黑碳气溶胶(BC)分布特征进行研究.研究发现中国中东部BC浓度较高(>2μg/m^(3)),BC高值区(>4μg/m^(3))分布在华北平原、长江三角洲、两湖及四川东部等地区.工业... 详细信息

应用耦合黑碳源示踪方法的区域大气化学WRF-Chem模式,对中国东部秋季黑碳气溶胶(BC)分布特征进行研究.研究发现中国中东部BC浓度较高(>2μg/m^(3)),BC高值区(>4μg/m^(3))分布在华北平原、长江三角洲、两湖及四川东部等地区.工业源、居民生活源、交通源是BC的主要排放源,其中工业源会造成近地层BC分布呈点状高值,地形及气象条件也是影响BC累积和传输的重要因素.BC浓度较高的京津冀BC以本地源贡献为主,在不同的风场及大气扩散条件下,外来源对京津冀BC贡献占比的变化较大.BC来源可分为两种情形:一是传输型:地面风速较大,外来源贡献占比达35.1%;二是静稳型:地面风速小,大气条件静稳,以本地贡献(80.1%)为主,来自京津冀周边省份(山东、河南、山西和陕西)的贡献较少(6.9%).本地源与外来源对京津冀BC贡献比呈相反的日变化特征,其中傍晚~早上,本地贡献占比维持在较高水平;午后本地贡献占比减小,外来输送明显增强.当京津冀地区受外来输送影响更大时,日变化特征更明显,外来贡献在午后占比可超过40%.

关键词：黑碳气溶胶 WRF-Chem 源示踪京津冀

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长三角地区一次区域污染过程中细颗粒物的来源解析及其光学特性

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环境科学 2021年第2期42卷 556-563页

作者：夏丽朱彬王红磊康汉青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发实验室南京210044 南京信息工程大学大气与环境实验教学中心国家综合气象观测专项试验外场南京210044

为研究长三角地区细颗粒物污染的分布特征及其光学特性,选择在城市(苏州)、郊区(南京)和区域背景站(临安)同时进行PM_(2.5)采集并进行化学分析.这次污染过程中,苏州、南京和临安的PM_(2.5)平均浓度分别达到(169.8±56.5)、(169.9... 详细信息

为研究长三角地区细颗粒物污染的分布特征及其光学特性,选择在城市(苏州)、郊区(南京)和区域背景站(临安)同时进行PM_(2.5)采集并进行化学分析.这次污染过程中,苏州、南京和临安的PM_(2.5)平均浓度分别达到(169.8±56.5)、(169.9±51.2)和(154.0±54.9)μg·m^(-3).散度系数分析显示3个站点气象要素和PM_(2.5)化学成分的差异较小,PM_(2.5)污染呈现同步性和区域化特征.利用化学成分法估算的消光系数在苏州、南京和临安分别是(561±223)、(655±340)和(679±349) Mm^(-1),与能见度法估算的消光系数之间相关度较高(r为0.73~0.80).利用PMF模型解析PM_(2.5)的污染来源,二次硝酸(32%)和二次硫酸(25%)的占比最大,其次是生物质燃烧(16%)、不完全燃烧源(7%)、燃料燃烧(7%)、土壤地壳源(8%)和海洋源(5%).对PM_(2.5)消光系数的主要贡献源是二次生成的硝酸硫酸源、不完全燃烧和生物质燃烧源.与质量浓度的源贡献相比,二次硝酸硫酸源的占比降低了约4%,不完全燃烧源的贡献增加了5%,说明PM_(2.5)的各类源对其质量浓度和消光系数的贡献效率存在差别.

关键词：长三角细颗粒物气象要素消光系数来源解析

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一次冷锋过程中我国区域空气污染边界层特征

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中国环境科学 2020年第10期40卷 4284-4291页

作者：张晨朱彬刘晓慧侯雪伟牟南南康汉青王丽娟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国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至... 详细信息

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至南6个城市(北京、章丘、郑州、南阳、武汉、长沙)边界层气象要素的垂直结构及其时空演变特征的研究.结果表明:在污染前期(3月7~8日)中高纬度500hPa平直的纬向环流和地面均压场,为污染天气的发生和维持以及空气污染物的集聚提供了有利的环流场.污染中期(3月8~10日)冷空气南下,地面冷高压向华东地区移动,重污染区域随冷高压前部的弱低压场或均压场由北向南移动.伴随着天气系统移动,六个地面观测站的边界层特征在时空上表现出相似性,由北向南各站在污染期间先后出现多层逆温,风速较小,逆温层下相对湿度较大.此次多层逆温的形成是由于夜间近地面辐射冷却、冷锋移动过程中产生的锋面逆温以及边界层以上的下沉运动造成的.本研究揭示了在天气系统移动中,位于天气系统相同部位站点的边界层结构具有共同的特征,及其与空气污染的关系.

关键词：空气污染天气系统移动边界层结构多层逆温

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“两湖盆地”秋季黑碳气溶胶的分布及来源特征

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大气科学学报 2020年第4期43卷 592-602页

作者：朱彬王媛敏高晋徽赵天良王伶瑞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/国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055

应用耦合了黑碳(Black Carbon,BC)区域源追踪方法的中尺度天气-化学模式(WRF-Chem),对位于长江中游的湖南湖北盆地(以下简称两湖盆地)秋季(2015年10月)黑碳的分布、区域来源和日变化特征进行研究。结果表明,由于两湖盆地所处地理位置及... 详细信息

应用耦合了黑碳(Black Carbon,BC)区域源追踪方法的中尺度天气-化学模式(WRF-Chem),对位于长江中游的湖南湖北盆地(以下简称两湖盆地)秋季(2015年10月)黑碳的分布、区域来源和日变化特征进行研究。结果表明,由于两湖盆地所处地理位置及地形的特殊性,在不同的风场条件下,本地源和外来源对两湖盆地BC的贡献占比变化较大。两湖盆地秋季BC的来源主要有3种情形:1)北风控制下的传输型:地面风速大,BC质量浓度相对低,上风向源对两湖盆地近地面BC的贡献占比达30.6%,其中汾渭地区的贡献最大,本地源的贡献占比为61.7%。2)地面风速小、大气稳定条件下的静稳型:近地面BC质量浓度高,本地源的贡献占比高达79.6%。3)东北风控制下的传输型:本地源和外来源的贡献共同使得两湖盆地BC维持较高质量浓度,本地源的贡献占比为64.1%,外来源的贡献主要包括安徽省、汾渭地区及长江三角洲的输送。在垂直方向上,传输型的本地源贡献占比仅在300 m以下较高;静稳型的本地源贡献占比较高,可延伸到1500 m以上(本地源的贡献占比在近地面约为75%、至1500 m约为50%)。在日变化上,本地源与外来源对两湖盆地BC的贡献占比呈相反变化,夜间和早间本地源的贡献占比较高而外来源的贡献占比较低,午后本地源的贡献占比减小而外来源的贡献占比明显增大;相对静稳型而言,传输型的这一日变化特征更为显著。

关键词： WRF-chem 源追踪黑碳气溶胶两湖盆地

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