沙尘表面非均相吸附系数不确定性及其影响的数值模式研究

本文从实验气溶胶样品、实验技术和分析方法三个方面对以往的实验室研究结果进行综合分析, 归纳总结出适合东亚地区沙尘气溶胶的非均相吸附系数γ的参考值, 并利用区域大气化学模式, 模拟研究了非均相吸附系数γ的不确定性对东亚地区沙尘气溶胶非均相化学过程的影响。为了研究非均相反应对γ的敏感性, 针对其中四种物质(HNO3、N2O5、O3和SO2) 的γ上限值和下限值, 分别进行了T-up (上限值) 和T-low(下限值)两个敏感实验; 针对相对湿度对HNO3和N2O5非均相吸附系数的影响进行了T-rh敏感实验。模拟结果与观测资料进行了对比分析, 结果表明模式可以比较好地反映气态物质、气溶胶浓度的演变过程和非均相反应过程。考虑非均相反应后模拟的硫酸盐和硝酸盐浓度与观测值更接近一些。采用γ参考值的模拟结果总体上比采用γ上限值和γ下限值更合理, 把γ系数作为相对湿度的函数来处理比作为常数处理更合理。沙尘气溶胶通过非均相化学反应, 可以使模拟区域内SO2、NOx和O3的平均浓度下降, 使硫酸盐和硝酸盐颗粒物浓度增加, 采用γ参考值计算得到3 km以下的上述物质的变化率分别为－3.44%、－5.92%、－1.75%、5.22%和23.25%, 显示沙尘表面非均相化学反应对大气化学成分特别是气溶胶有较大的影响; 不同γ取值对上述物质变化率有一定影响, 其中对硝酸盐和臭氧的影响较大, T-up和T-low 模拟结果之间可以相差13.4%和10.1%。     

Model analysis of seasonal variations in tropospheric ozone and carbon monoxide over East Asia

Temporal-spatial variations in tropospheric ozone concentrations over East Asia in the period from 1 January 2000 to 31 December 2004 were simulated by using the Models-3 Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) modeling system with meteorological fields calculated by the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). The simulated concentrations of ozone and carbon monoxide were compared with ground level observations at two remote sites, Ryori (39.03°N, 141.82°E) and Yonagunijima (24.47°N, 123.02°E). The co...     

天津市总悬浮颗粒物浓度分布的数值模拟

根据天津市总悬浮颗粒物的监测结果,用化学元素质量平衡法对监测点总悬浮颗粒物的来源进行了解析,简要介绍了天津市空气污染数值预报实验中总悬浮颗粒物的预报方法及其预报结果。     

东亚地区春季黑碳气溶胶源排放及其浓度分布

本研究收集整理了东亚地区一个黑碳气溶胶的排放源,并利用一个三维化学输送模式系统模拟研究了东亚地区春季黑碳气溶胶的输送和演变过程.黑碳气溶胶浓度的模拟值与地面观测站和观测船获取的监测值相比,模拟值与监测值具有良好的一致性,这表明本研究收集整理的黑碳气溶胶的排放量及其分布是基本合理的,模式系统较好地反映了黑碳气溶浓度的时空分布和变化趋势,再现了许多观测到的重要特征.模拟结果表明,东亚地区春季间隙性的长距离输送对于西北太平洋海域的黑碳气溶胶浓度分布具有非常重要的影响.     

基于CBERS-02B星数据的矿山开采环境变化动态监测——以德兴铜矿为例

以江西德兴铜矿为试验区,利用CBERS-02B星(辅以02星)CCD数据,对德兴铜矿矿山开采环境进行遥感动态监测与分析,以期为矿山的合理开发、环境监测与可持续发展提供决策分析方法.     

春季中国东部气溶胶化学组成及其分布的模拟研究

本文利用区域空气质量模式RAQMS（Regional Air Quality Model System）,对2009年春季中国东部气溶胶主要化学成分及其分布进行了模拟研究。与泰山站观测资料的对比结果显示,模式能比较合理地反映气溶胶浓度的逐日变化特征。整体上,模式对无机盐气溶胶的模拟好,分别高估和低估黑碳和有机碳气溶胶浓度,其原因与排放源、二次有机气溶胶化学机制和模式分辨率的不确定性有关。模拟结果显示,春季气溶胶浓度高值主要集中于华北、四川东部、长江中下游等地区。受东南亚生物质燃烧和大气输送的影响,中国的云南和广西等地区有机碳浓度高于中国其他地区。中国西北部沙尘浓度较高,而且向东输送并影响到中国东部和南方部分地区。中国东部的华北、四川东部、长江中下游等地PM_2.5（空气动力学直径在2.5微米以下的颗粒物）污染严重,4月平均PM_2.5浓度超过了我国日平均PM_2.5浓度限值。中国东部泰山站的观测和模拟结果都显示近地面硝酸盐浓度超过硫酸盐,中国北部对流层中硝酸盐的柱含量也大于硫酸盐,而在中国南部则相反,这一方面与春季中国云量 南多北少的分布特征以及云内液相化学反应有关,另一方面也与南北温差对气溶胶形成的影响有关。就整个中国东部而言,虽然硫酸盐的柱含量（46 Gg）仍大于硝酸盐（42 Gg）,但比较接近,反映出我国氮氧化物排放迅速增加的趋势。春季中国地区对流层中PM₁₀（空气动力学直径在10微米以下的颗粒物）及其化学成分柱含量分别为:990.8 Gg（PM₁₀）,52.6 Gg（硫酸盐）,48.2 Gg（硝酸盐）,32.1 Gg（铵盐）,22.9 Gg（黑碳）和74.1 Gg（有机碳）,有机碳（OC）中一次有机碳（POC）和二次有机碳（SOC）分别占60%和40%,中国东部PM₁₀中人为气溶胶和沙尘分别占30%和70%,反映了春季沙尘对我国大气气溶胶的重要贡献。     

MODEL STUDY OF THE EFFECT OF SOIL NO EMISSIONS ON SURFACE OZONE

The effect of soil NO emissions on surface ozone in autumn in East China has been studied byusing TCTM(Troposphere Chemical Transport Model)with the input of meteorological variablesfrom RAMS.The chemical mechanism for ozone variation caused by soil emissions has also beeninvestigated.The model results reveal that soil NO emissions are important to regional ozoneformation and distribution and the effect of soil NO emissions shows spatial inhomogeneity.Ozoneover most areas in northern China decreases with maximum average decrement reaching 5 ppbwhile it increases over most areas of central and southern China with maximum average incrementreaching 7 ppb caused by soil NO emissions.This situation of ozone variation is mainly determinedby nonlinear photochemical mechanism.For the low NOx areas(≤3 ppb),ozone increases as NOxincreases;for the high NOx areas(>3 ppb),ozone decreases as NOx increases.The effect of soilNO emissions on ozone depends on the transition value and NOx concentrations.     

当前对流层臭氧数值模式研究中的若干问题

对当前对流层臭氧(O3)数值模式研究中存在的若干问题以及需要重点研究的方向进行了评述,内容包括O3前体物的生态源及其模拟、对流层化学机制、大气化学研究中的气象模式以及大气化学模式与气象模式的相容性等.     

重庆市总悬浮颗粒物来源及分布特征

利用重庆市污染源和浓度的监测资料,分析并阐明了大气悬浮颗粒物（TSP）的来源、各类尘源的贡献率及悬浮颗粒物的物理特征,得到了总悬浮颗粒物的空间分布特征和日变化规律,为发展城市大气污染模式和控制治理大气污染提供了理论依据。     

复杂地形局地环流的数值模拟研究

采用一个三维中尺度动力学诊断模式,对重庆地区气象场进行了实例模拟,研究了复杂地形和不同下垫面型对流场的动力和热力作用,揭示了中尺度局地环流（山谷风、河陆风）的基本特征和变化规律,模拟结果与实测资料有好的一致性,表明该模式能够成功地模拟复杂地形局地环流。