检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于对流尺度集合样本的高原边坡对流系统和台风系统多元变量背景场误差特征研究

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高原气象 2025年第3期44卷 657-671页

作者：张万里王元兵李柔陈耀登孟德明钱新尧金喜立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 广东省罗定市气象局广东罗定527200

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响,而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征,从而发展适用于高原边坡... 详细信息

高原边坡地区及台风系统观测资料的有效同化对我国天气预报有重要影响,而背景误差是影响资料同化效果的关键因子。为了更好地理解高原边坡对流系统和台风系统的常规控制变量以及各水凝物控制变量背景场误差特征,从而发展适用于高原边坡对流系统和台风系统的资料同化方案,本文基于集合变换卡尔曼滤波和集合-变分混合同化方法分别更新集合扰动和集合平均得到含有80个集合成员的4公里分辨率对流尺度集合预报样本,选取2022年8月中旬发生在青藏高原东北边坡的对流个例和2022年第12号台风“梅花”个例,经过物理变换、垂直变换以及水平变换统计得到包含多相态水凝物和垂直速度在内的多元变量背景场误差协方差,同时对其空间误差特征如特征值、特征向量和特征长度尺度进行了分析。研究发现,与台风系统对比,高原边坡对流系统的背景场误差相对更大,对水凝物变量以及垂直速度的模拟更差。因此,在高原边坡对流系统的资料同化中,分析会更接近于观测而远离背景场,对其观测质量和数量要求相对更高。另外,高原边坡对流系统的大气特征和水凝物以及垂直速度变量的水平尺度相对于台风系统更小、更有局地性;对比常规控制变量,水凝物和垂直速度变量具有更小的水平尺度和更强的局地性特征。因此在同化分析时,高原边坡区域的观测资料以及与水凝物相关的观测信息影响范围相对有限。

关键词：背景场误差资料同化高原边坡对流台风

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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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近43a影响浙江并引发区域性暴雨的大气涡旋统计特征

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暴雨灾害 2025年第2期44卷 215-225页

作者：蔡志颖郑艳张程明马静肖王星顾思南浙江省宁波市气象台宁波315000 浙江省宁波市镇海区气象局宁波315200 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南京210044 南京信息工程大学大气科学与环境气象国家级教学示范中心南京210044 浙江省宁波市生态环境气象中心宁波315000

利用1979—2021年美国国家环境预测中心气候预测系统再分析资料和浙江省历史降水资料,采用大气涡旋客观识别和追踪算法,统计分析了近43a影响浙江和引发区域性暴雨的大气涡旋气候特征。结果表明:(1)影响浙江的大气涡旋主要位于安徽中东... 详细信息

利用1979—2021年美国国家环境预测中心气候预测系统再分析资料和浙江省历史降水资料,采用大气涡旋客观识别和追踪算法,统计分析了近43a影响浙江和引发区域性暴雨的大气涡旋气候特征。结果表明:(1)影响浙江的大气涡旋主要位于安徽中东部、江西东北部和江苏中南部;活跃于4—6月,以6月频数最多;夜间至清晨的大气涡旋易影响浙江,且更易引发区域性暴雨,但生命史较短。(2)引发浙江区域性暴雨的大气涡旋统计特征与影响浙江的大气涡旋类似,大气涡旋在夏季(6—8月)最易引发区域性暴雨。(3)大气涡旋引发浙江区域性暴雨天气时,浙江多位于高空浅槽前部、低层高能量区,受大气涡旋东侧暖式切变线影响,源自南海的西南气流向浙江输送水汽。(4)梅雨期的6月大气涡旋强度强、浙江省内温度经向梯度、西南风速大,大气涡旋引发的区域性暴雨降水主要位于浙江西部,以暴雨为主;西太平洋副热带高压峰期的8月,大气涡旋引发的区域性暴雨降水主要在浙江东南沿海,以分散性大暴雨为主。

关键词：大气涡旋客观识别追踪算法暴雨

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基于“星-空-地-流”数字化融合的工业设施碳计量方法学研究

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气候变化研究进展 2025年第2期21卷 236-245页

作者：黄建章振冯蕾郑明月李莘莘李文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南京信息工程大学大气物理学院中新城镇化(北京)科技有限责任公司中国电子信息产业发展研究院中国科学院空天信息创新研究院南京信息工程大学法学与公共管理学院

碳计量是开展碳排放双控管理、实现“双碳”目标的基础性手段，工业碳排放占比仍较高，工业碳排放的结构与特征决定了应进一步加强工业设施碳计量体系的科学性与有效性。当前工业设施碳计量方法学存在如下不足：碳核算方法仍占主导，但... 详细信息

碳计量是开展碳排放双控管理、实现“双碳”目标的基础性手段，工业碳排放占比仍较高，工业碳排放的结构与特征决定了应进一步加强工业设施碳计量体系的科学性与有效性。当前工业设施碳计量方法学存在如下不足：碳核算方法仍占主导，但排放因子不确定性较高；碳排放远程监测方法影响因素多，反演难度大；连续监测或现场监测方法实施障碍多，成本高；排放核查以人工为主，速度慢且易受主观影响。鉴于此，文中提出了基于“星-空-地-流”数字化融合的工业设施碳计量方法学框架与实施路径，具体如下：基于国际量值传递体系，推进基础数据监测检测标准化；以“星-空”监测手段结合碳排放数据基底，推进工业碳排放科学定位；“地”面监测与碳排放“流”模拟相结合，推进工业碳排放精准核算；创新工业碳排放数字化管理，推进工业碳排放快速核查；通过多场景、多领域、多层次应用，完善工业碳计量体系。

关键词：工业碳排放碳计量方法学 “星-空-地-流” 数字化融合

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一次华南飑线过程的边界层湍流通量输送及动能收支分析

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暴雨灾害 2025年第2期44卷 186-196页

作者：张笑妍姚昊昕沈新勇黄伟张晓晨李畅武汉市江夏区气象局武汉430200 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南京210044 浙江省岱山县气象局岱山316200 中国民用航空局空中交通管理局航空气象中心北京100081

为探究飑线过程中边界层湍流运动变化及其原因,利用中尺度数值模式WRF模拟了2020年5月11—12日华南地区一次飑线过程,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,用高分辨率模式输出资料对飑线过程的边界层结构和湍流通量输送特征进行了分析,并... 详细信息

为探究飑线过程中边界层湍流运动变化及其原因,利用中尺度数值模式WRF模拟了2020年5月11—12日华南地区一次飑线过程,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,用高分辨率模式输出资料对飑线过程的边界层结构和湍流通量输送特征进行了分析,并基于湍流动能收支方程分析了该过程的湍流动能特征。结果表明:(1)根据雷达回波演变特征及观测资料将飑线过程分为形成、发展、成熟、消亡四个阶段。其中,形成阶段有较强的环境不稳定能量积累;发展阶段地面假相当位温(θ_(se))陡立分布,地面气旋增强,触发不稳定能量释放,对流后向新生,飑线水平尺度增加;随后飑线向东南移动与分散对流合并,进入成熟阶段,此时飑线后部中层干冷空气入流加强了下沉运动并在地面形成冷池,随着飑线中部断裂,进入消亡阶段。(2)此次飑线的边界层湍流活动较强,对流新生过程中湍流动能(TKE)积累,随后耗散减小;随着飑线与分散对流合并进入成熟阶段,TKE又迅速增强至异常大值;入夜后飑线减弱,TKE降至最低。(3)飑线形成过程中,强湍流运动使新生对流中的较大潜热通量向上输送水汽,形成强不稳定环境;到成熟阶段,飑线后部层状云中的潜热通量达最大,飑线进一步发展,强度达最强。(4)飑线.过程中的湍流动能变化主要受风切变项和浮力项影响,对流初始阶段,地面涡旋使风切变项加强达到负浮力项的2~3倍,同时受前方地形抬升影响,TKE增加。飑线形成后,冷池使TKE减小,到成熟阶段飑线移动至复杂地形区,正风切变项和冷池带来的负浮力项均达最大,风切变项达到浮力项的10倍以上,使TKE增大,湍流通量输送达最大。

关键词：飑线湍流数值模拟边界层冷池

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大气气溶胶硝酸盐氧同位素异常值测定方法

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分析化学 2021年第2期49卷 253-262页

作者：俞浩然曹芳张雯淇赵祝钰章炎麟南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心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

改造了稳定同位素比质谱仪的外设设备,优化了细菌反硝化方法,并对金管高温热分解温度进行了讨论,建立了一种高灵敏度、高精度的适用于大气气溶胶硝酸盐氧同位素异常值(Δ17O-NO-3)快速测定的方法。本方法前处理步骤耗时约4 h,测定时间仅... 详细信息

改造了稳定同位素比质谱仪的外设设备,优化了细菌反硝化方法,并对金管高温热分解温度进行了讨论,建立了一种高灵敏度、高精度的适用于大气气溶胶硝酸盐氧同位素异常值(Δ17O-NO-3)快速测定的方法。本方法前处理步骤耗时约4 h,测定时间仅需15 min,所需样品含氮量检出限0.4μg N(Δ17O测定精确度达到0.6‰),在0.8μg N水平具有更好的测定精度(Δ17O测定精确度可达到0.19‰)。利用反硝化细菌（ATCC13985）将样品中的硝酸盐转化为N2O,再利用自动进样器以及预浓缩装置将细菌反硝化,产生的N2O气体通入纯金反应管热分解为N2和O2,继而进入MAT253稳定同位素比质谱仪测定其δ15N、δ17O、δ18O,并计算Δ17O。根据Δ17O国际标准样品建立Δ17O标准曲线,可换算出样品中硝酸盐的Δ17O,使用相同步骤可获得样品中硝酸盐的δ15N。使用0.8μg含氮量IAEA-NO-3标准样品进行方法验证,Δ17O测定精确度可达到0.19‰,与真实值差值最小可达0.04‰。本方法具有灵敏度高、测定精确度高、测定速度快、前处理步骤简单、实验流程安全的优点。本方法在0.4μg N低浓度水平样品测定时Δ17O测定精确度可达到0.6‰,δ15N测定精确度可达到0.3‰,因此,在适用于大气气溶胶样品的Δ17O及δ15N测定的同时,调整样品处理方法后,本方法也可用于雨水、雪水等低浓度大气环境样品的Δ17O及δ15N测定。

关键词：大气气溶胶硝酸盐细菌反硝化法氧同位素异常值

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大气气溶胶硝酸盐中稳定氮氧同位素比值测定

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分析化学 2019年第6期47卷 907-915页

作者：赵祝钰曹芳张雯淇翟晓瑶方言范美益章炎麟南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室大气环境中心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

改进了两步化学还原法的pH值、反应时间、镉粉种类、NaCl浓度等条件,测定了大气气溶胶硝酸盐的氮、氧同位素比值。将样品溶液中的硝酸盐通过两步还原为氧化亚氮气体（N2O）,将产生的N2O通过自动进样器以及预浓缩装置进入MAT253稳定同位... 详细信息

改进了两步化学还原法的pH值、反应时间、镉粉种类、NaCl浓度等条件,测定了大气气溶胶硝酸盐的氮、氧同位素比值。将样品溶液中的硝酸盐通过两步还原为氧化亚氮气体（N2O）,将产生的N2O通过自动进样器以及预浓缩装置进入MAT253稳定同位素比质谱仪测定其氮、氧同位素比值。借助已知氮、氧同位素比值的国际标准样品建立了N2O和NO-3的氮、氧同位素比值的标准曲线,通过公式即可换算样品中硝酸盐的氮、氧同位素比值。方法最小进样量只需0.8μg（以N计）,氮、氧同位素的标准偏差分别为0.08‰和0.24‰。本方法原理明确,操作简便、快速,灵敏度与精度符合环境微量样品测试要求。将此方法应用于东北大气颗粒物样品的测定中,所测氮氧同位素比值特征可以有效区分硝酸盐来源与生成机制的季节差异。此方法适用于大气气溶胶样品以及雨水、雪水等大气低浓度环境样品的测定。

关键词：大气气溶胶硝酸盐化学还原法氮、氧同位素比值

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南亚高压强度与邻近地区垂直速度的相互依赖关系

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地球物理学报 2020年第9期63卷 3240-3250页

作者：王惠平施春华郭栋覃皓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/大气科学学院南京210044

利用ERA-Interim 1979—2018年6—8月的再分析资料,通过相关分析、信息流、合成分析等方法研究了南亚高压强度与其邻近地区垂直速度的相互依赖关系.结果表明:南亚高压在上对流层-下平流层区域具有上冷下暖的热力结构,冷、暖中心分别在70... 详细信息

利用ERA-Interim 1979—2018年6—8月的再分析资料,通过相关分析、信息流、合成分析等方法研究了南亚高压强度与其邻近地区垂直速度的相互依赖关系.结果表明:南亚高压在上对流层-下平流层区域具有上冷下暖的热力结构,冷、暖中心分别在70 hPa和250 hPa,以这两层的温度异常建立的温差指数可以反映南亚高压的强度.在不同时间尺度上,南亚高压强度与其邻近地区垂直速度的相互依赖关系是不同的.在月时间尺度上,南亚高压强度通过动力作用影响邻近地区的垂直速度,南亚高压增强(减弱)时,其东部地区的上升运动和西部地区的下沉运动同步增强(减弱);在日时间尺度上,南亚高压中部的垂直速度通过热力强迫影响南亚高压强度,南亚高压中部地区上升运动增强(减弱)时,南亚高压增强(减弱)且位置偏西(偏东).

关键词：南亚高压强度垂直速度温差指数依赖关系

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气溶胶对雷暴云电过程影响的数值模拟研究

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地球物理学报 2017年第8期60卷 3041-3050页

作者：谭涌波马肖向春燕夏艳羚张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

本文在已有的三维雷暴云起、放电模式中加入了一种经典的气溶胶活化参数化方案,结合一次长春雷暴个例,进行了雷暴云起放电数值模拟试验.研究显示气溶胶浓度改变对雷暴云微物理、起电及放电过程都有重要影响.结果表明:(1)污染型雷暴云中... 详细信息

本文在已有的三维雷暴云起、放电模式中加入了一种经典的气溶胶活化参数化方案,结合一次长春雷暴个例,进行了雷暴云起放电数值模拟试验.研究显示气溶胶浓度改变对雷暴云微物理、起电及放电过程都有重要影响.结果表明:(1)污染型雷暴云中气溶胶浓度增加时,云滴数目增多,上升风速加强;云中冰晶与霰粒子数浓度增加但尺度减小;(2)相对于清洁型雷暴云,污染型雷暴云非感应起电过程弱,感应起电过程强,起电持续时间长;(3)污染型雷暴云中首次放电时间延迟,闪电持续发生的时间长,总闪电频次增加,正地闪频次增加明显.

关键词：气溶胶起电率电荷结构放电特征数值模拟

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