中国气象数值预报技术创新研究

项目启动会于2006年11月13日在北京召开。许小峰副局长在会上指出，该项目集中了我国气溶胶各领域研究的精兵强将，有着深厚的研究基础和创新能力。项目首席科学家张小曳研究员做了项目总体情况报告，介绍了研究意义、总体目标、关键科学问题、主要研究内容、总体研究方案、项目主要学术骨干等诸多方面内容。中国气象科学研究院是该项目的主持单位。本项目要实现以下3方面的科学目标：（1）取得对中国大气气溶胶特性、分布和变化的准确与系统的科学认识；     

大城市气溶胶对光化辐射通量及臭氧的影响研究(Ⅰ)——国内外研究现状与观测事实述评

介绍了气溶胶对光化辐射通量及臭氧的影响研究的国内外动态,分析了广州城市气溶胶对紫外线及臭氧影响的观测实例,说明了大气气溶胶与臭氧变化规律及其相互作用机制研究已成为大气化学研究领域具有重要理论和实用价值的前沿课题。     

利用MODIS资料遥感水体上空气溶胶粒子尺度的数值试验

利用卫星探测辐射的光谱依赖性来反演大气气溶胶粒子尺度分布,首先要建立反演算法并检验其可行性。本文参照文献[1]对暗的海洋上空MODIS资料的处理方法,针对大陆水库上空卫星探测MODIS辐射信号,利用6S(Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum)辐射模式建立一个查算表(Look-up table:LUT)来反演大气气溶胶粒子尺度分布;然后通过数值试验对所建立的查算表进行检验,讨论其方法的可行性。数值试验结果表明,查算表对大陆性气溶胶尺度分布有反演能力,但拟合误差sεl值随着气溶胶光学厚度的增加而增加。     

沙尘气溶胶对西北地区植被遥感的影响分析

选取扬沙—浮尘天气发生中、后的对地观测卫星EOS-MODIS数据,利用6S辐射传输模式对该卫星资料进行大气订正,分析了沙尘气溶胶对沙尘多发区的西北地区植被指数(VI)遥感的影响。结果表明,与晴空天气得到的反射率相比,沙尘使红光通道反射率ρ1、近红外通道反射率ρ2和蓝光通道反射率ρ3均增加,归一化植被指数NDVI有不同程度的降低,降低最大值为0.246。抗大气植被指数ARVI也有所降低,降低最大值为0.231。应用晴空天气条件下的资料,建立了西北干旱区ARVI与NDVI之间的线性关系,并证明了在沙尘天气条件下,利用ARVI计算NDVI的方法,所得的结果较好。     

利用MODIS卫星资料对比反演兰州地区气溶胶光学厚度

Kaufman的暗像元方法是目前利用MODIS卫星资料反演气溶胶光学厚度的方法之一,但在获取可见光通道地表反射率时存在局限性。我们用一种对比方法进行了反演试验,研究了反演粒径较大的气溶胶光学厚度的可行性。用6S辐射传输模式模拟了两天的表观反射率差异对气溶胶光学厚度的敏感性;利用两天(“清洁日”和“污染日”)MODIS的红、蓝和近红外通道表观反射率资料,通过查算表反演了水面上空的气溶胶光学厚度和几何平均质量粒径;在此基础上反演了兰州地区气溶胶光学厚度的分布情况。反演结果与地面光度计观测作了比较,两者比较接近,说明反演方法是可行的。     

Characteristics of Carbonaceous Particles in Beijing During Winter and Summer 2003

Campaigns were conducted to measure Organic Carbon (OC) and Elemental Carbon (EC) in PM2.5 during winter and summer 2003 in Beijing. Modest differences of PM2.5 and PM10 mean concentrations were observed between the winter and summer campaigns. The mean PM2.5/PM10 ratio in both seasons was around 60%, indicating PM2.5 contributed significantly to PM10. The mean concentrations of OC and EC in PM2.5 were 11.2±7.5 and 6.0±5.0μg m-3 for the winter campaign, and 9.4±2.1 and 4.3±3.0 μg m-3 for the summer campaign, respectively. Diurnal concentrations of OC and EC in PM2.5 were found high at night and low during the daytime in winter, and characterized by an obvious minimum in the summer afternoon. The mean OC/EC ratio was 1.87±0.09 for winter and Z39±0.49 for summer. The higher OC/EC ratio in summer indicates some formation of Secondary Organic Carbon (SOC). The estimated SOC was 2.8 μg m-3 for winter and 4.2μg m-3 for summer.     

大气臭氧总量的经验计算方法

依据臭氧生消与紫外辐射(UV)能量利用相互作用的观点,考虑与臭氧有关的主要因子UV、大气中物质在化学和光化学反应中对UV能量的吸收、气溶胶粒子的散射等,在分析1990—1992年臭氧总量、太阳辐射、气象资料的基础上,建立了计算臭氧总量的经验模式,其优点是所用资料均可由常规气象站获得。结果表明,计算值与观测值符合得比较好。利用该经验模式计算了北京地区1979年1月—1996年6月的臭氧总量,计算值与观测值同样比较一致,二者相对偏差的最大值、最小值、平均值分别为15.2%、0.05%和4.9%,相对偏差在±10%之内的比例为91.4%,因而该经验模式是合理、可行的。1991年之后北京地区臭氧的下降与Pinatubo火山气溶胶的影响有关。     

On the Nonlinear Response of Lower Stratospheric Ozone to NOx and CIOx Perturbations for Different CH4 Sources

The impact of sulfate aerosol, ClOx and NOx perturbations for two different magnitudes of CH4 sources on lower stratospheric ozone is studied by using a heterogeneous chemical system that consists of 19 species belonging to 5 chemical families （oxygen, hydrogen, nitrogen, chlorine and carbon）. The results show that the present modeled photochemical system can present several different solutions, for instance, periodic states and multi-equilibrium states appearing in turn under certain parameter domains, through chlorine chemistry and nitrogen chemistry together with sulfate aerosol as well as the increasing magnitude of CH4 sources. The existence of catastrophic transitions could produce a dramatic reduction in the ozone concentration with the increase of external sources.     

Sulfate Attack on Concrete in an Inland Salt Lake Environment

INTRODUCTIONSulfate attack is one of the reasons for concretestructures deteriorating earlier than usual,thusshowing poor durability.The SO42-from the sur-rounding environment such as ocean,saline,groundwater,and even the concrete itself,reacts with thehydration products of cement,whichleads to the de-terioration of the concrete(Li et al.,2000;Kang,1995;Neville,1983;Samarai,1976).The deteriora-tionincludes three processes:the external swelling,cracking,peeling,and disjointing caused by …     

气象科技动态

美国研究气溶胶和云的相互作用大气云和气溶胶层的高度结构、海洋表层中有机物质分布以及云和气溶胶属性及特征等的观测,对于未来气候预报模式的改进、海洋生产力预测和海洋健康监测以及空气质量预报等非常关键。在美国未来空基地球环境观测发展规划的建议中,这部分观测任务集中由“气溶胶、云和生态系统使命(Aerosol/Cloud/Ecosystem Mission,ACE)”完成。ACE的首要科学目标就是搞清楚气溶胶和云的相互作用。这一目标的实现,需要同时用雷达、光达、偏光计和多种波长的成像仪对目标进行观测。这种多平台的观测是必须的,因为气溶胶由于种…