2014年12月大气环流和天气分析

2014年12月大气环流特征如下：北半球极涡异常偏强,欧亚中高纬环流呈两槽一脊型,东亚大槽偏强,冷空气活跃;南支槽位于70°E附近,较常年同期明显偏西,不利于水汽向我国中东部地区输送;副热带高压较常年同期偏强,位置偏西、偏北。12月,全国平均降水量为7.9 mm,比常年同期(10.5 mm)偏少24.8%,其中华北、黄淮、江淮、江汉等地偏少8成以上。全国平均气温为-3.4℃,较常年同期(-3.2℃)偏低0.2℃;月内气温变化显著,呈“前冷后暖”的特点,上、中旬的气温较常年同期偏低1.0℃,下旬转为偏高1.1℃。月内,我国出现了5次明显的冷空气过程和4次雾霾过程以及1次大范围的降水过程。北方多地出现极端日降温事件,东北局地遭受雪灾;下旬中东部地区出现大范围、持续性的雾霾天气。     

风云三号D星MERSI-II陆地气溶胶反演定量能力评估

风云三号卫星搭载的中分辨率光谱成像仪MERSI（MEdium-Resolution Spectral Imager）与NASA的MODIS属于同类型传感器,大多数通道设计相似,具备气溶胶反演的能力,但目前还没有精度可靠、稳定且全球适用的业务化气溶胶产品可供使用。本文借鉴MODIS暗目标DT（Dark target）算法思想,针对新发射的风云三号D星搭载的升级版MERSI-II传感器,构建全球适用的陆地气溶胶反演算法。为测试MERSI-II传感器气溶胶反演的定量能力,并与MODIS气溶胶产品具有可对比性,本文算法设计尽可能与DT算法在各方面处理相一致,主要在两个方面进行了改进与优化：（1）考虑到传感器波段设置差异,给出了针对MERSI-II的地表反射率估计模型;（2）改进内陆水体判别方法,解决DT算法雾霾漏反演的缺陷。通过将单景反演结果与MODIS气溶胶产品对比,反演结果的空间分布和值域大小均具有较好的一致性,相关系数达到0.9以上;有效地实现雾霾高值区反演,而MODIS产品在该区域漏反演。通过对3个月份全球数据反演试验,利用AERONET地基站网观测数据对结果进行验证,落入期望误差EE=±（0.05+0.15τ）范围的点数达到65.14%,接近2/3的要求,相关系数达到0.866,整体具有较高的验证精度;MERSI幅宽大于MODIS,加之本文像元掩膜的改进,使得MERSI反演像元数增加更多,匹配的验证点比例较MODIS高出20%左右。进一步将月平均结果与MODIS进行对比,空间分布一致性较好,反演结果大小对比相关性较好,相关系数达到0.93左右。表明本文针对MERSI-II气溶胶反演算法结果已接近国际同类型产品的精度要求,将为全球长时间序列气溶胶观测有提供重要补充。从而印证了MERSI观测数据已具有较好的定量应用能力,传感器性能、定标等正在逐渐走向成熟。     

成都市一次重雾霾过程成因及污染源的HYSPLIT模式分析

利用成都地区环境空气质量指数资料、常规气象观测资料和ECMWF第五代全球再分析资料（ERA5），对2017年成都市冬季一次持续重雾霾过程的成因进行分析，并利用HYSPLIT后向轨迹模式分析此次污染物的来源。结果表明：此次重雾霾过程的成因是高低空相配合的不利环流形势，风速较低，垂直切变小，层结稳定，对流层中低层存在干暖空气构成逆温层，抑制了污染物的扩散。根据模式的结果，此次污染气团主要来源于较远距离的西北地区、四川盆地西南地区及盆地内部流转的气团。     

京津冀城市工业对雾霾污染影响的溢出效应——基于制造业投资城市网络的视角北大核心CSCD

工业生产对城市环境质量的影响具有空间溢出效应,但鲜有研究从城市网络的视角探讨城市工业基于产业投资联系对环境污染影响的溢出效应。论文使用2004—2018年京津冀城市间制造业企业投资数据,分析京津冀制造业投资城市网络特征,并创建城市间制造业投资联系矩阵,结合空间计量模型,实证检验基于制造业投资城市网络的京津冀城市工业对雾霾污染影响的溢出效应。研究发现:京津冀城市间制造业互投资中污染型制造业投资增长最显著,且相比于其他类型的制造业投资,污染型制造业投资城市网络更加分散,是造成城市工业对雾霾污染影响溢出的重要渠道。从时空演变来看,京津冀城市间污染型制造业投资城市网络不断扩张,可能造成城市工业对空气质量更广泛的跨地区影响。实证结果验证了城市工业通过制造业投资城市网络带来雾霾污染的空间溢出,这种溢出的传输机制是通过城市间的产业投资联系,且和投资的产业类型有关。相比于其他类型的制造业投资,污染型制造业投资联系造成的雾霾污染溢出效应最强。因此,城市群地区需要统筹协调好城市间的产业发展,才能更有效地应对区域环境挑战。