Impacts of Future NOx and CO Emissions on Regional Chemistry and Climate over Eastern China

A coupled chemical/dynamical model (SOCOL-SOlar Climate Ozone Links) is applied to study the impacts of future enhanced CO and NOx emissions over eastern China on regional chemistry and climate. The result shows that the increase of CO and NOx emissions has significant effects on regional chemistry, including NOx, CO, O₃, and OH concentrations. During winter, the CO concentration is uniformly increased in the northern hemisphere by about 10 ppbv. During summer, the increase of CO has a regional distribution. The change in O₃, concentrations near eastern China has both strong seasonal and spatial variations. During winter, the surface O₃, concentrations decrease by about 2 ppbv, while during summer they increase by about 2 ppbv in eastern China. The changes of CO, NOx, and O₃, induce important impacts on OH concentrations. The changes in chemistry, especially O₃, induce important effects on regional climate. The analysis suggests that during winter, the surface temperature decreases and air pressure increases in central-eastern China. The changes of temperature and pressure produce decreases in vertical velocity. We should mention that the model resolution is coarse, and the calculated concentrations are generally underestimated when they are compared to measured results. However, because this model is a coupled dynamical/chemical model, it can provide some useful insights regarding the climate impacts due to changes in air pollutant emissions.     

1994-2006年长江三角洲和东北平原酸性气体浓度变化

 利用长江三角洲和东北平原地区大气本底站的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）历史资料和近期取得的观测数据,探讨两个地区人为排放对这些气候相关酸性气体的不同贡献。从两种酸性气体过去和现在的浓度水平,估算了它们在两个地区的增长率,比较了NOx与SO2比值的不同变化趋势。结果表明,早在20世纪90年代中期,长江三角洲酸性气体污染水平已经较高,其后主要是NOx浓度显著升高,从而使该地区成为硫和氮污染并重的地区;东北平原酸性气体过去浓度很低,但这些气体以很高的速率增长,虽然目前浓度水平仍然比较低,但未来形势不容乐观。     

地面臭氧的变化规律和计算方法的初步研究Ⅱ.可见光波段

通过对广州鼎湖山近地面O3、NOx、太阳辐射,气象参数等项目的观测和理论分析,研究了地面O3与NOx等微量气体及太阳可见光辐射的变化规律,详细讨论了可见光波段、不同天气条件地面O3与NOx、光化学反应、气溶胶、可见光辐射等之间复杂的关系.提出以光能量传输与守恒的观点来考虑大气中与可见光辐射有关的主要过程,并以此来研究大气光化学过程中所遵循的能量规律,建立了一个简单、实用、省时的统计模式,用于计算地面O3浓度.结果表明:不同情况下,计算值与观测值吻合得均比较一致.     

NOx与NMHC的变化对O3 生成量的影响

利用LLA-C光化学反应机制,在NOx体积分数φ变化范围很广（1.75～350.0,单位为10-9,以下同）的条件下,选择18种NMHC与NOx的体积分数比（2.0～200.0）模拟分析在什么条件下NMHC的改变对臭氧生成量不大敏感而主要依赖于NOx的大小,同时给出相应条件下OH模拟值的变化。结果表明,OH峰值均出现在φ(NMHC/NOx)≈8.0。所找条件是φ(NOx)≤50.0时要求φ(NMHC/NOx)≥60.0;φ(NOx)>50.0时需要8.0≤φ(NMHC/NOx)≤28.0。相应O3生成量的最大误差小于20%。该条件正适合我国典型污染城市当前φ(NOx)水平和φ(NMHC/NOx)范围,可用于我国区域尺度空气质量模拟。与实测资料的对比还有待进一步开展。     

清洁能源家族中不可忽视的一位重要成员 “甲醇汽车”正加速驶来

作为国际公认的清洁能源,甲醇燃料组分单一,低碳、高含氧,由于燃烧充分,可有效减少有害气体的排放。有关数据显示,甲醇作为车用燃料,PM2.5排放比汽柴油少80%~85%,氮氧化物排放少60%~80%,一氧化碳排放少75%~90%,将其作为车用燃料对于节能减排有重要意义。目前中国是全球最大的甲醇生产国和消费国,甲醇产能在全球占比超过50%。工信部副部长辛国斌近日对贵州省甲醇汽车推广应用工作进行调研时强调,做好甲醇汽车推广应用工作,要立足实际、有序推进.     

基于甚高频三维定位估算闪电通道产生的氮氧化物

基于闪电甚高频辐射源三维定位系统,本文采用了一种三维空间单元网格化提取闪电通道并计算其长度的方法。该方法通过对定位辐射源点进行聚集处理,继而进行通道提取后,可比较准确地得到一次闪电的三维通道总长度。为了验证该方法的可行性,本文设计并进行了模拟实验,定量给出了该方法的误差不超过10％。利用实验室得出的单位放电通道长度产生的NO量与气压的关系,将其应用到不同高度上单位闪电通道长度产生的NOx量。基于该方法对青藏高原东北部地区一次雷暴过程中11次负地闪和59次云闪的通道长度和其产生的氮氧化物量进行了计算。结果表明：地闪平均通道长度为28.9km,云闪平均通道长度为22.3km;一次地闪产生的NOx量平均为1.89×10^25分子数,一次云闪产生的NOx量平均为0.42×10^25分子数。     

中国对流层NOx垂直柱总量分布特征及其与闪电活动的相关性分析

闪电放电过程发出很强的光辐射,促进了光化学反应的进行,加快了NO_x向上的垂直输送,造成对流层上部NO_x的增加。闪电生成氮氧化物(LNO_x)是对流层上部NO_x(NO和NO_2)的主要来源,影响了对流层和平流层大气成分的垂直分布。本文利用2005—2013年TRMM卫星LIS传感器闪电密度和Aura卫星OMI传感器对流层NO_2垂直柱总量遥感观测数据,分析了中国地区对流层NO_2柱总量时空分布特征及其与闪电活动的相关性。发现,青藏高原地区对流层NO_2柱总量与闪电密度变化特征一致,表现为夏季高,冬季低,该地区LNO_x估算值约为339mol/次。基于LNO_x估算值分析中国不同地区LNO_x/NO_x百分比分布特征,发现,青藏高原地区春季和夏季LNO_x/NO_x较高,约为20%~60%,秋季和冬季低于20%;与之相比,NO_x排放较为严重的四川盆地、长江三角洲和珠江三角洲等地区普遍低于20%,中国地区LNO_x/NO_x百分比平均值低于10%。由此得出结论,LNO_x是青藏高原地区NO_x的主要排放源,人口密集和工业程度较高的四川盆地、长江三角洲和珠江三角洲地区NO_x主要来自于其它排放源。研究结果揭示了中国地区对流层NO_x柱总量分布特征及其与闪电活动的关系,对于研究闪电过程对于氮氧化物生成量的影响有重要意义。     

酸雨及其危害

根据国家环保局前不久公布的“我国大气污染现状”资料 ,酸雨在我国正呈蔓延之势 ,中国已成为继欧洲、北美之后世界上第 3大酸雨区 ,酸雨面积已占国土面积的 3 0 %。监测表明 ,我国西南地区 (如重庆、贵阳、南宁 )酸雨较为严重 ;长江以南的上海、武汉、杭州也经常出现酸雨 ;北方城市中的西安、铜川、图门和青岛 ,酸雨的量和酸性都非常突出。酸雨 ,顾名思义 ,就是一种溶入酸性物质的雨 ,而这些配性物质则源于大气中的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等气体 ,当雨水的ＰＨ <5 .6时 ,就是酸雨。随着工业的发展 ,人类向大气中排放的硫氧化物和氮氧…     

北半球中层大气中NOx的垂直分布特征

对UARS卫星1992、1993、1994、1995、1996、1998年夏季的HALOE观测资料分别进行客观分析,把卫星观测资料插值到5°×5°的网格点上.并分别做了30°N和40°N多年平均NO2和NO混合比的垂直剖面分析,各年同纬度不同经度及同经度不同纬度处NO和NO2混合比的垂直分布特征分析.结果表明NO混合比含量在1hPa和l×10-5hPa高度处有两个峰值,0.1hPa处是一个极小值,50hPa到0.3hPa之间NO混合比含量非常稳定,而0.1hPa以上NO含量向上增长.在热层中的NO混合比分布有一定起伏.NO2混合比含量在l00hPa及0.5hPa高度处是极小值,从5hPa到10hPa则为最大值.但l00hPa以下进入对流层后含量急剧增加,往往会超过10-8.在平流层中NO2分布廓线基本吻合,同纬度不同经度极值出现的位置变化不大,但不同纬度极值的位置有一定差异,低纬区极值位置偏高.在中层大气中NOx(NO+NO2)和O3具有非常相似的分布特征,尤其在平流层,它们几乎在同一高度达到极值,说明它们之间有非常密切的联系.