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41.
激光雷达作为一种新兴的主动遥感探测工具,被广泛应用于大气遥感、环境监测等领域。星载激光雷达由于其较广的探测范围、较高的时空分辨率、可获得连续的廓线数据等优势,已经成为全球及区域气溶胶和云特性观测研究的强有力工具。本文总结了自2006年CALIPSO卫星发射以来,中国科学家在利用其开展沙尘气溶胶及污染研究方面的工作,重点阐述了沙尘气溶胶的时空分布、远距离传输、分类识别、光学特性、沙尘释放、辐射与气候效应,以及灰霾和烟尘特性等方面的最新研究成果。对以上研究成果的梳理,有助于深入理解中国在利用星载激光雷达开展沙尘与污染研究的水平,也为未来开拓中国自主研发星载激光雷达的遥感应用领域奠定了基础。 相似文献
42.
为减少不同气候模式评估气溶胶气候效应的差异,第六次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)直接给定了人为气溶胶强迫数据。因此,有必要基于此强迫数据重新评估气溶胶气候效应。本研究首先将CMIP6给出的描述人为气溶胶强迫的模块引入南京信息工程大学(Nanjing University of Information Science and Technology,NUIST)的地球系统模式(The NUIST Earth System Model,NESM)。之后,利用NESM模式评估地球辐射收支平衡对此人为气溶胶强迫的响应,并分析模式模拟结果的不确定性。评估给出的人为气溶胶有效辐射强迫为-0. 45(±0. 28) W·m~(-2)。其中,气溶胶直接辐射效应为-0. 34(±0. 01) W·m~(-2),与第二次气溶胶比较计划(The second phase of Aerosol Comparisons between Observations and M odels,Aero ComⅡ)的评估结果基本一致;气溶胶对云辐射强迫的影响(包括半直接效应和间接效应)为-0. 10(±0. 30) W·m~(-2),明显受到模式内部变率的干扰,具有较大的不确定性。 相似文献
43.
44.
宇宙线的起源是高能天体物理的核心问题之一.一直以来,超新星爆发被认为是能谱膝区以下宇宙线的主要来源.多波段观测表明,超新星遗迹有能力加速带电粒子至亚PeV (10~(15)eV)能量.扩散激波加速被认为是最有效的天体高能粒子加速机制之一,而超新星遗迹的大尺度激波正好为这一机制提供平台.近年来,一系列较高精度的地面和空间实验极大地推动了对宇宙线以及超新星遗迹的研究.新的观测事实挑战着传统的扩散激波加速模型以及其在银河系宇宙线超新星遗迹起源学说上的应用,深化了人们对宇宙高能现象的认识.结合超新星遗迹辐射能谱的时间演化特性,构建的时间依赖的超新星遗迹粒子加速模型,不仅能够解释200 GV附近宇宙线的能谱反常,还自然地形成能谱膝区,甚至可以将超新星遗迹粒子加速对宇宙线能谱的贡献延伸至踝区.该模型预期超新星遗迹中粒子的输运行为表现为湍流扩散,这需要未来的观测以及与粒子输运相关的等离子体数值模拟工作来进一步验证. 相似文献
45.
针对区域大气污染物排放量与空气质量在时空分布上存在不完全协同、匹配的现象,论文选择SO2、NOX、PM2.5、CO和VOCs作为大气污染物指标,选择气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)表征颗粒物环境空气质量,以武汉市为例,综合应用耦合模型和空间错位指数模型研究2类指标之间的空间非协同耦合规律。主要结论如下:① 武汉市大气污染物排放量与颗粒物空气质量具有不同空间分布特征,大气污染物排放量呈现由城市中心城区向远城区递减的趋势,其中SO2、PM2.5和VOCs的排放具有明显的中心聚集现象,而NOX和CO聚集现象不显著,且与道路分布明显相关;AOD分布具有明显的空间差异性,总体上呈由西北向东南依次递减的趋势。② 武汉市大气污染物排放与颗粒物空气质量的空间非协同耦合规律:越靠近城市中心城区,空间协同耦合现象越显著,空间错位现象越弱;越远离主城区,空间非协同耦合现象越显著,空间错位现象越显著;SO2排放量与AOD在武汉市远城区的空间错位指数均大于0.7,且耦合度指数小于0.3,呈现较强的非协同耦合特征,NOX、VOCs、PM2.5的排放量与AOD在武汉中心城区的空间错位指数均小于0.5,且耦合度指数大于0.5,协同耦合现象较为显著。③ 基于时空非协同耦合分析城市大气环境污染治理建议:针对污染物与AOD空间错位不显著的城市中心城区,以本地减排治理为主;针对污染物与AOD空间错位显著的远城区,应在污染溯源分析的基础上进行区域协调综合治理。 相似文献
46.
透明胞外聚合颗粒物碳输运新途径 总被引:2,自引:1,他引:1
目前大家普遍认为,透明胞外聚合颗粒物(Transparent Exopolymer Particles,TEP)因其独特的凝聚效应导致碳通量向海底输出。但是,近几年的研究表明TEP不仅影响了碳沉降途径,其本身能够悬浮甚至向海水表层迁移,导致其在海洋微表层(Surface Micro-layer, SML)积累,最终显著影响海洋表层碳通量。TEP和其他颗粒物聚集形成凝聚物后,其运动趋势则由凝聚物中TEP的含量占比,即最终颗粒物密度所决定。一个新的值得注意的现象是,密度低的TEP通过与其他微粒聚合形成表面活性物质(Surface-active Substances, SAS),会在海洋–大气界面形成薄膜,显著影响海–气CO2交换通量,甚至对全球气候变化造成影响。 相似文献
47.
Naifang BEI Xia LI Qiyuan WANG Suixin LIU Jiarui WU Jiayi LIANG Lang LIU Ruonan WANG Guohui LI 《大气科学进展》2021,38(7):1141-1152
The effects of aerosol–radiation interactions(ARI) are not only important for regional and global climate, but they can also drive particulate matter(PM) pollution. In this study, the ARI contribution to the near-surface fine PM(PM2.5)concentrations in the Guanzhong Basin(GZB) is evaluated under four unfavorable synoptic patterns, including "northlow", "transition", "southeast-trough", and "inland-high", based on WRF-Chem model simulations of a persistent heavy PM pollution episode in January 2019. Simulations show that ARI consistently decreases both solar radiation reaching down to the surface(SWDOWN) and surface temperature(TSFC), which then reduces wind speed, induces sinking motion,and influences cloud formation in the GZB. However, large differences under the four synoptic patterns still exist. The average reductions of SWDOWN and daytime TSFC in the GZB range from 15.2% and 1.04°C in the case of the"transition" pattern to 26.7% and 1.69°C in the case of the "north-low" pattern, respectively. Furthermore, ARI suppresses the development of the planetary boundary layer(PBL), with the decrease of PBL height(PBLH) varying from 18.7% in the case of the "transition" pattern to 32.0% in the case of the "north-low" pattern. The increase of daytime near-surface PM2.5 in the GZB due to ARI is 12.0%, 8.1%, 9.5%, and 9.7% under the four synoptic patterns, respectively. Ensemble analyses also reveal that when near-surface PM2.5 concentrations are low, ARI tends to lower PM2.5 concentrations with decreased PBLH, which is caused by enhanced divergence or a transition from divergence to convergence in an area. ARI contributes 15%–25% toward the near-surface PM2.5 concentrations during the severe PM pollution period under the four synoptic patterns. 相似文献
48.
Tung-Yuan Ho Chen-Feng You Wen-Chen Chou Su-Cheng Pai Liang-Saw Wen David D. Sheu 《Marine Chemistry》2009,115(1-2):125-133
The concentrations of cadmium, phosphorus, and aluminum in size-fractionated phytoplankton, zooplankton, and sinking particles are determined using ICPMS to evaluate the roles of biotic and abiotic particles on the cycling and ratios of Cd and P in the water column. Plankton were collected with a filtration apparatus equipped with 10-, 60-, and 150-μm aperture plankton nets on two occasions (2002 and 2006), and sinking particles were sampled by moored sediment traps deployed at depths of 120, 600, and 3500 m from 2004 to 2005. In contrast to what our previous study revealed, i.e., that most of the other bioactive trace metals in plankton were strongly correlated with abiotic Al and adsorbed on phytoplankton [Ho, T.Y., Wen, L.S., You, C.F., Lee, D.C., 2007. The trace metal composition of size-fractionated plankton in the South China Sea: biotic versus abiotic sources. Limnol Oceanogr 52, 1776–88.], Cd/P ratios, ranging from 0.12 to 0.34 mmol/mol P, did not vary with Al and exhibited fairly consistent values among different sizes of plankton, showing that Cd was mostly incorporated on an intracellular basis. In terms of the sinking particles, fluxes in Cd and P as well as in Cd/P ratios were strongly influenced by both biotic and abiotic particles. Overall, the Cd/P ratios in the sinking particles ranged from 0.03 to 1.2 mmol/mol, with the highest value observed in traps at 120 m during the productive season. The lowest value was observed in deep water during high flux periods for lithogenic particles. At surface depth, flux and Cd/P ratios were elevated during the most productive season in the region. The elevated ratios in the traps at 120 m were most likely related to preferential uptake of Cd for the dominant species (coccolithophores) during the productive period. Relatively, Cd/P ratios sharply decreased with increasing Al flux in deep water and ratios were much lower than the expected Cd/P ratios obtained from the relative portion of lithogenic and biogenic particles, indicating that the adsorption of soluble P into lithogenic particles was significant in the deep water during high lithogenic particle flux periods. Using averaged annual fluxes and standing stock in the water column, the residence time of biogenic Cd and P are 0.10 and 0.20, 250 and 100, and 9100 and 5000 years respectively in the top 120 m, 600 m, and water column as a whole, also showing preferential removal for Cd in the euphotic zone but relatively higher removal rates for P in the deep water. Our study suggests that the shift in microalgal community structure along with input of lithogenic minerals are both potentially important factors in influencing Cd/P ratios in oceanic water on a geological time scale. 相似文献
49.
青岛陆上观测点的气溶胶光学厚度特征分析及与渤海气溶胶光学厚度的比较 总被引:1,自引:0,他引:1
阐述了气溶胶散射对太阳光衰减的影响和对观测数据的统计分析.作者使用手持式五波段太阳光度计和臭氧监测仪对青岛崂山区陆域和渤海海域的大气衰减进行了较长时间的观测.分析表明,对可见光和近红外波段电磁渡的大气衰减贡献最大的是气溶胶散射,气溶胶散射的光学厚度随波长的增大而减小,但是它在大气总光学厚度中占的比例随波长的增大而增加.在青岛崂山区冬季,对应于440nm波长的气溶胶散射光学厚度主要分布在0.4~0.6和1.5~1.6区间,浑浊度系数α主要分布在0.15~0.45区间,埃斯特朗指数β主要分布在1.0~1.4区间.从时间上看,α和β在1d内的变化不大,但逐日变化非常显著.与晴天相比,青岛崂山区冬季雾天的气溶胶散射光学厚度增加了大约一倍,较大的浑浊度系数和较小的埃斯特朗指数表明,雾天的大气具有气溶胶散射的光学厚度大、粒子浓度大和粒径尺度大的特点.通过与海上观测数据的比较可见,青岛崂山区陆地冬季在雾天时的气溶胶分布与渤海夏季时相似,青岛崂山区陆地冬季在晴天无云时的气溶胶分布与渤海秋季时相似. 相似文献
50.