新冠病毒疫情期间复工复产卫星遥感监测

本文利用美国新一代极轨卫星NPP搭载的VIIRS载荷数据反演获得的热点数据，以及美国NASA的Aura卫星搭载的OMI载荷的二氧化氮对流层柱浓度资料，对中国地区2020-01—02及2019年同期，以及抗击疫情期间和后期复工复产的情况进行监测。监测结果表明：（1）2020-02较1月份及2019年同期相比，工业企业的耗能水平却出现显著降低，NO₂浓度呈现显著下降趋势。（2）全国工业热源点数和分布范围及密度自2020-02-03正式复工后稳步提升。湖北省除武汉、黄石和鄂州地区仍可监测到少数热点外，其他地区2月份均未再监测到任何热点，也证明了湖北基本没有复工迹象。（3）疫情得到基本控制之后，京津冀地区工业热源点有显著增加，但新增区域一般仍处于低能耗水平。从全国大气NO₂柱浓度监测来看，复工开始前后与2019年同期相比，污染物浓度均呈现明显下降趋势，说明复工强度有限。（4）到3月初工业热源点及其能耗水平出现显著升高，中国大部分地区的热源企业虽已逐步复工生产，说明工业产能较2月有显著提升，但生产规模或产能并未完全恢复。     

Tropospheric NO2 Columns over Northeastern North America： Comparison of CMAQ Model Simulations with GOME Satellite Measurements

We present comparisons of the NO2 regional Chemical Transport Model （CTM） simulations over North-eastern North America during the time period from May to September, 1998 with hourly surface NO2 observations and the NO2 columns retrieved from the GOME （Global Ozone Monitoring Experiment） satellite instrument. The model calculations were performed using the Mesoscale Meteorological Model 5 （MM5）, Sparse Matrix Operator Kernal Emissions （SMOKE）, and Community Multiscale Air Quality （CMAQ） modeling systems, using the emission data from the National Emissions Inventory （NEI） databases of 1996 （U.S.） and 1995 （Canada）. The major objectives were to assess the performance of the CMAQ model and the accuracy of the emissions inventories as they affected the simulations of this important short-lived atmospheric species. The modeled （NcMAQ） and measured （NGOME） NO2 column amounts, as well as their temporal variations, agreed reasonably well. The absolute differences （NcMAQ-NGOME） across the domain were between ±3.0×10^15 molecules cm^-2, but they were less than ±1.0×10^15 molecules cm^-2 over the majority （80%） of the domain studied. The overall correlation coefficient between the measurements and the simulations was 0.75. The differences were mainly ascribed to a combination of inaccurate emission data for the CTM and the uncertainties in the GOME retrievals. Of these, the former were the more easily identifiable.     

基于LUR的二氧化氮浓度空间分布模拟及其下垫面影响因素分析

随着经济的快速发展,空气污染已经成为当今重要的环境问题,引起公众的广泛关注,二氧化氮（NO₂）作为主要的空气污染物之一,成为相关研究的重点。通过监测数据发现,二氧化氮质量浓度值的空间分布具有区域性差异,所以对其空间分布模拟,以及形成区域差异的下垫面影响因素分析,具有重要的研究价值。土地利用回归模型（Land-use Regression,LUR）是将统计方法中的回归模型与空间上的土地利用数据、监测数据和其他相关的地理数据结合分析并在地图上显示的方法。本文结合缓冲区分析、叠加分析、Spearman相关性分析、多元回归分析等方法构建土地利用回归模型（Land Use Regression,LUR）,用于识别与NO₂浓度相关的下垫面影响因素,并模拟NO₂质量浓度的空间分布。LUR模型可以模拟出NO₂质量浓度空间分布特征,并针对下垫面影响因素得到以下结论：城乡居住地及工业用地面积增加、污染源的距离减少和道路长度增加会导致NO₂浓度升高;耕地面积、绿地面积和水域面积的增加会导致NO₂浓度减少;NO₂浓度最高的区域主要集中在工业园区;NO₂浓度值从城区到郊区递减,需要通过改变工业区结构和增加绿地面积来减少城区的NO₂浓度。     

COVID-19疫情期间全球空气质量变化:臭氧响应的区域间差异

疫情期间全球各地一次排放大幅削减,而臭氧等二次污染的响应则存在着区域间差异.结合地面和卫星观测发现,同在氮氧化物大幅下降的情况下,臭氧在东亚和欧洲呈现出可达14ppb的上升信号,而北美则下降为主(约2-4ppb).我们结合气象分析和臭氧敏感性进一步讨论了臭氧响应差异性的原因,一方面受臭氧与前体物间关系的影响;另一方面来...     

用太阳光谱遥测大气污染气体NO2的含量

利用地面可见光（430－450m)波段的太阳光谱和大气上界的参考太际光谱，反演出大气中NO2的柱总含量，得到了该地区上空NO2含量及其变化，其变化与当地环境监测站用常规法测量的NO2浓度的变化基本一致，该文介绍了测量仪器，测量原理和部分测量结果。     

地基曙暮光光谱观测反演平流层O3和NO2柱含量

用差分光学吸收光谱(DOAS)方法,从曙暮光天顶散射可见光光谱资料反演了北京上空的O3和NO2柱含量,并对反演结果进行了验证和误差分析.斜柱含量的反演采用了线性和非线性最小二乘拟合方法,拟合时考虑了O3、NO2和H2O的吸收、Ring效应和散射的影响;斜柱含量除以空气质量因子转换成垂直柱含量.空气质量因子的计算使用伪球面DISORT辐射传输模式.O3和NO2总量的检验分别用北京的Dobson O3资料和卫星SAGE Ⅱ的NO2廓线资料.反演的O3总量与Dobson O3总量相比偏差小于10%;NO2总量与SAGE Ⅱ的偏差约20%.     

北京北部城区SO2和NO2浓度垂直分布特点初探

2001年1－3月在中国科学院大气物理研究所320m铁塔10个不同高度（320、240、200、140、100、80、47、15、8m和地面）使用无动力扩散采样器对SO2和NO2日平均总量及夜间平均浓度进行了观测。结果表明，200m以下高度SO2和NO2浓度大。北京城区不同高度大气中SO2的浓度1月份最高。NO2浓度1月份和2月份呈现高值。不同高度SO2和NO2浓度与逆温强度有明显的正相关。     

中国二氧化氮浓度分布特征及其驱动因素分析

基于OMI卫星遥感数据,采用趋势分析和相关分析法研究了我国对流层二氧化氮柱浓度2005—2019年时空分布特征及其驱动因素分析,发现在空间上我国二氧化氮浓度多年来呈现出"东高西低"的分布特征,且浓度高值区范围先扩张后缩小,东部地区15年来的浓度空间变化比西部地区的变化大;时间上二氧化氮浓度除了2008年外总体呈先升高后下降的变化趋势,2005—2010年间天津、辽宁、山东、湖北等省份二氧化氮浓度增加了70％以上,15年来具有秋冬多、春夏少的季节变化规律.此外,我国二氧化氮浓度分布特征的驱动因素,主要有人口密度、煤炭消费量、汽车保有量以及相关政策等.     

临安冬夏季SO2、NO2和O3体积分数特征及与气象条件的关系

对临安大气本底站2003-2004年冬、夏季二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、臭氧(O3)进行了分析.结果表明:冬季NO2和SO2平均体积分数分别为19.48×10-9和35.74 x10-9,而夏季的平均体积分数分别为4.81×10-9和8.12×10-9,冬季高于夏季;O3在夏季的平均体积分数为33.55×10-9,略高于冬季的25.44×10-9;夜间NO2和SO2体积分数比白天高,并且NO2呈明显的单峰单谷型分布,O3也呈单峰型但峰值出现在白天.NO2、SO2体积分数存在着明显的“假日效应”,假日比非假日低,周五高于假日和非假日;但O3体积分数没有明显的假日效应.降水对SO2有明显的清除作用,但对NO2的清除作用不明显.与风向对比发现,夏季高体积分数的NO2、SO2都受到NW、WNW风的影响,冬季则分别受NE和SW、SSW风的影响;而O3受风向的影响较复杂,与局地光化学反应有关.