气溶胶光学厚度谱特征判断粒子大小方法初探

当气溶胶谱满足Junge分布时,Angstrom指数 (α) 可以准确地描述粒子大小,但真实大气气溶胶很少完全满足这一条件,仅用α判断粒子大小会有较大出入。基于北京、香河、兴隆、太湖4个Aeronet观测站21世纪以来各站历时都超过1年的气溶胶光学厚度资料,获得5511组lnτ与lnλ的二次拟合参数a₂,a₁,尝试找到一种结合α,a₂,a₁判断粒子大小的方法。结果表明:当气溶胶为粗粒子时 (V_fine/V_total＜0.2),α均小于0.75,仅用α就可以较好地判断粒子大小,但当气溶胶以细粒子为主时 (V_fine/V_total＞0.7),该方法会有较大出入,此时a₂,a₁可以有效地辅助α判断粒子大小,α＞0.75,a₂＜-0.5或a₂＜-0.5,a₁＜-1.0是较好的判据。此外,分析发现国外研究提出的用a₂-a₁判断粒子大小的方法效果并不理想,尤其在1＜a₂-a₁＜2的情况下,粒子的组成有多种可能。     

综合气象观测运行监控业务及系统升级设计

通过对综合气象观测运行监控业务及运行监控系统现状的分析,提出了运行监控业务的发展设想,并对运行监控系统升级做了科学的设计。结果指出,运行监控业务将成为装备保障工作的核心中枢,具有监控、指挥、调度、管理功能,应形成设备监控、维修保障、装备供应与评估业务关联互动的业务体系。运行监控系统需突破目前依赖观测资料质量检查为主要手段的技术,建立以设备自身状态信息为主,故障维修业务填报信息和观测资料检查等多元信息相互校验的技术,实现监控、维修保障、装备供应的信息联动。     

基于新型自动站运行状态的数据质量判识

通过统计新型自动气象站相关设备监测点运行状态信息及同时段地温、气压、气温、湿度、风、降水6要素数据质量的正常或异常频率,对观测要素数据与设备状态信息做了相关性分析,并针对各要素统计了相关状态监测点的命中率、误警率等指标。结果表明通信状态、设备自检状态及传感器3个监测点运行正常时与观测数据间的一致性较好,正常命中率高于96%,而采集器、通信接口、计数器、AD、主板温度等部件状态异常时与观测数据间一致性较差,异常命中率低于3%。利用国内新型自动站运行状态文件来辅助判断相关观测要素质量,虽然在应用中还存在一定问题和需改进方向,但有利于改进数据质量控制方法、提高数据的真实性和可用性。     

黑碳气溶胶及其在气候变化研究中的意义

简单介绍了黑碳气溶胶的一般性质，着重叙述了黑碳气溶胶在大气辐射强迫中的特殊作用以及对气候变化的影响，概括介绍了国内外相关领域的研究现状，指出黑碳气溶胶在气候变化以及大气环境等领域中具有重大的研究价值和意义。     

自动站实时数据质量分析及质控算法改进

自动气象站实时资料对于气象预警、决策服务、预报验证等方面具有重要意义,为确保自动站实时资料的科学性和准确性,开展实时资料质量控制工作十分必要。对综合气象观测系统运行监控平台中国家级自动气象站2013年的数据质量情况进行了统计和分析,并基于自动站历史数据研究了特殊天气事件发生时气象要素的变化规律以及要素之间的内部一致性,提出了高湿事件和单站天气突变事件的判断条件以改进自动站质量控制算法,最后给出了新算法的应用情况,结果表明改进后的质控算法有效地降低了数据误判率,取得了较好的控制效果。     

新一代天气雷达2009—2014年运行状态分析

综合气象观测系统运行监控平台(ASOM)是地面观测设备实时运行状态及探测数据的监控保障系统,文章基于ASOM中2009年12月1日至2014年11月30日的维护维修数据对新一代天气雷达运行指标进行评估,统计其业务可用性（Ao）、平均无故障工作时间（MTBF）、平均故障持续时间（Tfd）、故障次数（Nf）和故障分布情况,2014年,Ao和MTBF分别提高到99.06%和1465.08 h,Tfd和Nf分别降低至13.15 h和4.68次。此外文章对故障案例中的备件更换情况按照雷达分系统和不同型号进行统计分类,建立针对性的备件供应管理,以提高新一代天气雷达的维修能力,提升综合观测系统装备供应管理效能。     

郑州市区PM10污染状况及相关气象条件分析

利用郑州市区 2003年空气质量日报和同期气象观测资料,分析了郑州市区PM10 ( >10μm可吸入颗粒物)污染状况及相关气象条件变化特征,结果表明:郑州市区PM10污染全年各月均以 2级为主,占总样本数的77. 5%;其次是 3级污染,占 15. 1%, 1级只占 7. 4%。1 ~7月份 3级污染逐渐减少, 8 ~11月份 1级天气占一定比例。全年 3级污染日依自然季节变化逐渐减少。出现≥3级污染日时,空气相对湿度为 61% ~70%的占 3级污染日的 1 /3;日均风速≤2. 0m/s的日数占 3级污染日的 78%。     

2008年北京奥运会期间大气气溶胶物理特征分析

应用MODIS卫星的气溶胶产品资料和地面的光学粒子计数器的资料,对比分析了北京地区2006、2007、2008年7～9月的气溶胶光学厚度、细粒子光学厚度、Angstrom指数、气溶胶粒子数浓度谱及体积谱,发现2008年北京奥运会期间(7月20日～9月20日)的气溶胶光学厚度比2006、2007年同期明显降低,气溶胶细模态光学厚度占总光学厚度的比上升,Angstrom指数上升,气溶胶细粒子数浓度没有明显相对变化,而粗粒子数浓度则减少约50%.利用大气标高,将MODIS反演的气溶胶柱的质量浓度转化为地面气溶胶质量浓度.用粒子计数器得到的体积谱,在假定气溶胶粒子密度的情况下,计算出其质量浓度.将这两种方法得到的气溶胶质量浓度与国家环境保护部公布的空气质量指数换算得到的可吸入颗粒物(PM10)质量浓度进行比较.结果表明:北京奥运期间空气质量总体达到了国家二级空气质量标准;与2006、2007年同期相比,2008年气溶胶PM10质量浓度明显下降,而这主要是由气溶胶粗粒子的减少引起的.     

利用地面水平能见度估算并分析中国地区气溶胶光学厚度长期变化特征

首先对1980年前后能见度资料非均一性进行了处理, 得到中国地区1960～2005年能见度时间序列, 并由此估算得到气溶胶光学厚度时间序列。对比已有观测及研究结果, 本文获得的气溶胶光学厚度时间序列能够较好地反映出中国地区气溶胶光学厚度长期变化特征。中国地区气溶胶光学厚度呈现逐年增加的趋势, 但1985年后增加趋势减缓, 这种变化在大城市区域表现得更为明显。中国地区气溶胶光学厚度空间分布上呈现东南部高、 西北部低的特征, 东南部地区气溶胶光学厚度普遍大于0.4, 最大值出现在四川盆地, 气溶胶光学厚度超过0.8。     

半干旱地区黑碳气溶胶特征初步分析

黑碳气溶胶(BC)是大气气溶胶中的重要成分,在可见光和红外光都具有强烈吸收作用,对局地和全球气候有重要的影响。利用兰州大学半干旱气候环境观测站(SACOL)历时近一年的观测资料结合常规气象资料对我国半干旱地区的BC浓度特征进行研究。结果表明,该地区全年平均BC浓度为1797.3ng·m-3,低于我国城市地区;测站BC浓度日变化趋势呈双峰特征,日最高浓度多出现在第一个波峰,第二个波峰的浓度值较小且峰型不如前者明显;降水可以有效地清除大气中16%～40%的BC。