广西区域霾过程高低空大气环流型影响分析

利用1980—2015年NCEP/NCAR逐日再分析资料和广西80个地面气象站资料,采用Lamb-Jenkinson方法对广西区域霾过程的大气环流进行分型,并探讨高低空环流型配置与区域霾过程的关系。结果表明:当地面东南风型、高空西风型时,广西出现霾过程的频率最高;地面东风型配合高空西风型对年霾过程的贡献最大,地面东南风型配合高空西风型主要出现在冷暖气流转换的春季、地面低压型配合高空高压脊型出现在西太平洋副热带高压明显加强、地面处于弱低压环境场的夏季、地面东风型配合高空西风型出现在环流稳定平直的秋季、地面东风型配合高空高压脊型出现在环流经向度明显增强的冬季,霾过程具有冬季多发、夏季少发的特点。近36年来,地面东风型配合高空高压脊型是广西霾过程呈偏多趋势的主导环流型。     

外来输送对江苏冬季PM2.5贡献的数值模拟研究

利用WRF-Chem模式对2016年12月中下旬的两次重污染过程进行模拟,定量研究外来污染输送对江苏省PM_2.5的污染贡献。15—17日和22—23日两次过程都存在明显的上游污染输送特征:宿迁、扬州、无锡(自西北向东南)的PM_2.5浓度先后出现峰值,峰值均出现在西北风场中,当风向转为偏北风时峰值逐渐减弱。第二次过程中地面风力更大,高空形势更有利于远距离输送,高值区范围强度明显强于第一次,重度污染层厚度达到900~1 500 m,且持续时间较长。第一次过程中江苏省内排放源贡献率为23%~79%(第二次为5%~32%),苏南仍以本地排放源污染为主,苏北外来输送贡献率超过50%。第二次过程中宿迁、扬州、无锡的PM_2.5外来输送贡献分别为105.9 μg/m3、83.1 μg/m3、64.8 μg/m3(第一次为40.2 μg/m3、20.9 μg/m3、11.1 μg/m3),山东省和京津冀地区排放源是主要污染输送来源,二者贡献之和在44%~70%。两次过程中,外来输送贡献均是自北向南递减,山东省贡献率高于京津冀地区,而其余周边省份的贡献率相对较低;安徽省对江苏西部城市的贡献率较高。      

基于雾霾案例的新媒体时代科学传播范式研究

新媒体环境下,以雾霾为切入点的环境问题迅速成为公众、媒体和政府关注的焦点,各利益相关方表现出对雾霾科学信息的不同需求。科学成果在传播内容及其表现形式、传播主体、传播路径等方面呈现出新的模式：成果传播的受众由少至多,成果传播的内容和形式不断多样化,成果数量呈现爆发式增长,更新速率不断加快,传播主体大众化,传播路径由单一向多元化转变;新媒体在有助于推动公众参与环境保护的同时,也给科学传播工作带来了挑战,建议有效利用新媒体的传播渠道,加强环境信息及科学知识的公开和普及,以提高环境保护和治理的能力。     

Carbon dioxide and methane in the Arctic atmosphere

Fifty flask air samples were taken during April 1986 from a NOAA WP-3D Orion aircraft which flew missions across a broad region of the Arctic as part of the second Arctic Gas and Aerosol Sampling Program (AGASP II). The samples were subsequently analyzed for both carbon dioxide (CO₂) and methane (CH₄). The samples were taken in well-defined layers of Arctic haze, in the background troposphere where no haze was detected, and from near the surface to the lower stratosphere. Vertical profiles were specifically measured in the vicinity of Barrow, Alaska to enable comparisons with routine surface measurements made at the NOAA/GMCC observatory. Elevated levels of both methane and carbon dioxide were found in haze layers. For samples taken in the background troposphere we found negative vertical gradients (lower concentrations aloft) for both gases. For the entire data set (including samples collected in the haze layers) we found a strong positive correlation between the methane and carbon dioxide concentrations, with a linear regression slope of 17.5 ppb CH₄/ppm CO₂, a standard error of 0.6, and a correlation coefficient (r²) of 0.95. This correlation between the two gases seen in the aircraft samples was corroborated by in situ surface measurements of these gases made at the Barrow observatory during March and April 1986. We also find a similar relationship between methane and carbon dioxide measured concurrenty for a short period in the moderately polluted urban atmosphere of Boulder, Colorado. We suggest that the strong correlation between methane and carbon dioxide concentrations reflects a common source region for both, with subsequent long-range transport of the polluted air to the Arctic.     

2013年初江苏连续性雾-霾天气的特征分析

利用FNL资料、污染物颗粒浓度资料以及常规气象资料对2013年1月12—16日江苏地区的连续性雾 霾天气过程的环流形势、地面气象要素特征、大气边界层结构及大气污染状况等进行了分析。结果表明：高空形势变化平稳、中低层的暖平流配合稳定少动的地面气压场为雾 霾天气的发生提供了有利的环流形势;持续变化较小的气压梯度和较低的风速以及相对湿度的增大和PM2.5、PM10的浓度的变化为雾 霾形成和发展提供了条件;雾 霾期间低层都存在不同程度的逆温现象,混合层高度与AQI呈反相关关系,当混合层高度越低,AQI就越高,污染就越严重,能见度就越差;相对湿度的升高和PM2.5在污染物颗粒中的富集,是导致能见度下降和持续污染的首要原因,而强冷空气带来的大风降温是污染物颗粒被快速清除的重要动力机制;影响南京的污染物来源为：黄海、安徽地区、北方污染物的输送和本地的局地污染。     

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。     

濮阳一次持续性雾霾天气的阶段性特征和维持机制

2018年11月23日至12月3日,华北平原出现了一次较长时间的雾霾天气。利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和污染物浓度资料,以河南省濮阳市为例,对此过程的大尺度环流背景场、边界层内气象要素特征、动力因素和污染状况等进行综合分析,分3个阶段探讨此过程形成的原因和维持机制。结果表明:(1)雾霾发生在高空纬向环流背景下,华北处于高压脊前西北气流中,频繁受下滑短波槽影响。(2)冷空气活动偏弱,中低层维持暖脊控制,使边界层内出现较强逆温,制约低层水汽和污染物的垂直扩散。(3)地面处于均压场或锋后弱冷高压控制,弱风条件不利于污染物的水平扩散。(4)前期大雾形成时,强逆温层在900 hPa以下的贴地高度,能见度很低,污染严重;中期霾严重时,较强逆温层上移至900—850 hPa,并出现双层逆温,能见度虽较好,污染仍然严重;后期的雾霾主要由高湿度环境中污染物聚集吸湿增长造成。(5)中低空弱的下沉气流及近地面辐合风场是雾霾天气得以发展维持的动力因子。     

沿海工业城市灰霾天气增多与海盐气溶胶粒子的关系

我国28年前在粉尘污染时代建立的空气质量评价体系,已经远远不能描述新型复合空气污染类型,尤其是不能描述细粒子污染的情况,能见度（vis）的恶化主要与细粒子的质量浓度关系比较大,而与气溶胶的质量浓度关系不大。vis与PM2.5,尤其是PM1有非常好的关系,因而目前用vis来描述灰霾天气是最好的指标。2008年珠三角灰霾的减少与大气环流形势有关,东亚环流径向度较大,冷空气影响岭南地区较为频繁;与2008年下半年爆发的金融海啸引发的加工业开工不足、物流减少亦有关联;另外各级政府对大气环境的治理收到成效也是灰霾天气减少的重要原因。尤其值得注意的是沿海工业城市灰霾天气增长较快,沿海工业城市灰霾天气增多与海盐气溶胶粒子的氯损耗机制关系密切。     

一次热带气旋外围下沉气流造成的珠三角地区连续灰霾天气过程分析

通过研究广州番禺大气成分站的气溶胶颗粒物质量浓度(PM10和PM2.5)、黑碳浓度、臭氧浓度等大气成分要素,常规地面气象要素以及气流后向轨迹、垂直速度、位温和边界层高度等资料,结合热带气旋路径和天气形势对热带气旋外围下沉气流造成的一次珠三角地区连续灰霾天气过程的形成原因和变化特征进行了分析.由于热带气旋移动缓慢,其外围下沉气流使珠三角地区形成了层结稳定、静小风和晴朗少云的天气条件,导致珠三角地区出现连续的灰霾天气.在这次灰霾过程中,气溶胶粒子来源以本地源为主,并且以细粒子为主,PM2.5占PM10的比例接近70％,黑碳浓度占PM10的6.0％左右;在凌晨,由于边界层高度降至最低,垂直扩散条件差,同时相对湿度也达到峰值,气溶胶吸湿增长明显,易出现能见度低值.     

2018年11月大气环流和天气分析

2018年11月大气环流主要特征为：北半球极涡呈单极型分布,环流呈四波型,东亚槽略偏弱。本月,全国平均降水量为24.9 mm,较常年同期偏多32.4%,出现两次较强降水过程。全国平均气温为3.1℃,较常年同期偏高0.2℃,共出现四次冷空气过程,其中两次为全国范围中等强度过程。本月共发生两次雾 霾过程。其中,11月24日至12月3日的过程叠加沙尘影响,是今年秋、冬季以来覆盖范围最广、持续时间最长、污染程度最重的一次过程。