简讯

大气中 N_2O 浓度上升后,既可使同温层中臭氧(O_3)浓度降低,又可使地球表面气温变暖,引起气候变化。所以,N_2O浓度上升对增加阳光对地面的紫外线辐射与气候变化都会引起不良影响。在过去100年(1880～1980年)中,排入大气中的N_2O,已由1880年的9×10~3吨/年(以 N计),增加至1980年的14×10~6吨/年(以 N     

大气中的臭氧浓度

大气中的臭氧(O_3)的90％都分布在同温层中,其最大浓度在离地面15～25公里上空。由于近年来大气中可以破坏臭氧的化学品诸如氟氯烃类(CFCs)等的浓度不断增加,它们进入同温后在紫外线作用下分解出氯原子(Cl)对臭氧起催化破坏作用的结果使同温层中的臭氧不断受到     

人类面临的挑战——地球大气臭氧不断在减少

<正> 臭氧,是氧的同素异形体,是由三个氧原子结合而成的一种氧分子,无色,有特殊臭味,溶于水.地球上的臭氧有两层.在靠近地面上的空气里含有少量的臭氧,它是由于工业污染造成的,对人体有害.在距离地球表面30—60公里的大气同温层的底层,由于太阳的辐射产生了大量的臭氧,形成了一层数公里厚的臭氧层.这层高空臭氧层能够阻挡太阳光线中过多的紫外线对地面的辐射.我们平时所说的“臭氧层”就是指这一层.如果地球外围没有这一层臭氧的保护,大量的紫外线辐射就会到达地面,造成气候剧烈的变化、损害农作物和其它生物的生长、破     

2016—2019年夏半年成都市区臭氧污染天气特征分析

为揭示成都市区臭氧污染气象条件特征,通过欧盟COST733天气客观分型软件对成都市区2016-2019年夏半年(5-9月)海平面气压场和500 hPa位势高度场进行大气环流形势分型,并结合同期臭氧监测数据、地面气象观测数据以及总云量实况分析产品,分析成都市区夏半年臭氧超标天气及气象要素特征.结果表明:成都市区2016-2019年夏半年共出现臭氧超标日数为159 d,超标率为26.0%,超标日主要集中于5-8月,小时超标多出现于14:00-17:00.臭氧污染日数最多的海平面气压场为弱低压型,其后依次为低压前部型、低压型、高压后部型.臭氧超标率最高的海平面气压场为低压前部型,其后依次为弱低压型、低压型、高压后部型.500 hPa位势高度场平直西风气流型臭氧超标日数最多,青藏高压型臭氧超标日数最少.青藏高压型是臭氧超标率最高的500 hPa位势高度场型,平直西风气流型臭氧超标率最低.成都市区臭氧超标日多出现在偏西北风下,近地面气象要素特征一般表现为风速1.2~1.6 m/s,气温在25℃以上,相对湿度多集中在70%左右,总云量和降水概率多低于60%,降水量级以小雨为主,太阳辐射和日照时数分别位于20.5~23.2 MJ/m2和6.0~7.8 h区间.小时臭氧超标近地面气象要素特征为气温和总辐射曝辐量相对较高,二者分别在30~36℃和0~3.5 MJ/m2之间,相对湿度在60%以下,总云量低于40%,以偏南风影响为主.研究显示,成都市区海平面气压场为低压型,500 hPa位势高度场为青藏高压型时,易发生臭氧污染.      

关于臭氧层保护问题

日本《环境研究》(季刊)第69期(1988年7月)汇集15篇文章,全面介绍臭氧层保护问题。这些文章包括:美日关于同温层臭氧耗损对策的会议;环境厅采取的同温层臭氧耗损对策;关于臭氧层保护的问答;关于维也纳臭氧层保护公约和蒙特利尔臭氧层耗损物质议定书;氯氟代烃对策的技术问题;氯氟代烃与同温层臭氧耗损;紫外线、皮肤与皮癌;紫外辐射对植物的影响;辐射活性气体的温室效应;臭     

基于激光雷达观测的珠海近地面与边界层上部臭氧污染成因研究

利用差分吸收臭氧激光雷达、多普勒风廓线激光雷达,研究了2019年11月在广东珠海出现的一次典型臭氧污染过程前后期的时空分布特征,以及水平风向风速及垂直风速对近地面与边界层上部臭氧浓度变化的影响.结果表明：2019年11月13日的臭氧污染以低风速条件下 臭氧局地生成为主;2019年11月14日的臭氧污染以夜间残留悬空臭氧向下输送叠加地面生成为主.入夜后若近地面水平风速较小,则不利于近地面臭氧清除,地面臭氧浓度下降缓慢.若夜间边界层内存在上升气流,则有利于悬空臭氧残留的维持;若日间边界层内出现下沉气流, 则会导致残留悬空臭氧沉降,进而与新生成的臭氧叠加,加剧地面臭氧污染.污染过程中,若水平风速上升,边界层上部臭氧浓度下降不如 低层明显;若水平风速下降,边界层上部臭氧浓度上升响应也较为迟缓.     

亚洲地区OMI和SCIAMACHY臭氧柱总量观测结果比较

利用臭氧观测仪(OMI)和扫描成像大气吸收光谱仪(SCIAMACHY)传感器反演的臭氧总量数据,结合从世界臭氧与紫外线辐射数据中心(WODUC)获取的地面观测臭氧总量数据进行验证,对比2种不同卫星遥感反演的臭氧总量产品优缺点,并分析亚洲地区臭氧总量的时空特征.结果表明,OMI反演的结果比SCIAMACHY的结果更好,而且具有更高的时间和空间分辨率.臭氧总量存在明显的季节变化,在低纬度地区最大值出现在4或5月,最小值在11或12月,而在高纬度地区则分别出现在2月或3月和8月或9月.臭氧总量纬度地带性分布明显,并随着纬度增加而逐渐上升,在10°N~30°N之间,臭氧总量增长平缓,在30°N~50°N之间,臭氧总量快速增大.在青藏高原地区出现臭氧低值区,并在青藏高原东面的横断山脉向低纬度延伸,隔断了臭氧总量的纬度地带性分布.臭氧总量变化在不同纬度呈现不同的模式,距平值随纬度的增大波动随之增大.纬度最低的站点(216)臭氧总量距平值变化最小,最大只有30 DU;而纬度最高的站点(326)臭氧总量距平值变化可达180 DU以上.     

北极的臭氧损耗

自从南极臭氧空洞被发现以来,北极同温层的臭氧是否减少,如果减少,又减少到什么程度等则成了人们关注的问题。最近,美国科罗拉多大学的一个科学小组回答了这一问题。他们对于从1989年1～2月初的AASE(北极同温层飞机探测)结果进行了解析,得到在17～20公里高度的空气中臭氧浓度,在冬季期间减少50％甚至更多。     

扬水曝气器曝气室提水性能模型应用研究

文章根据扬水曝气器曝气室的流体特性,在曝气室内气-液两相流体所受推动力和曳力平衡条件下,建立了一维两相流提水性能模型,并应用于同温层曝气器流体运动特性的模拟预测。结果表明:模型对同温层曝气器上升段气含率的估计值与实测值之间的误差限为±10%,对流体表观上升速度的误差限为±20%。这说明提水性能模型对同温层曝气器的流体特性模拟具有很强的适用性。     

国外动态

美国环保局建议削减广泛使用的氯氟烃据美国的科学家说,氯氟烃能使同温层中的臭氧层变得不稳定。大气化学家认为氯氟烃在消耗同温层中臭氧起着重要作用。臭氧的减少,将可能使更多的紫外线辐射到地球表面,引起人类皮肤癌发病率增加。由于同温层的变化,日光浴也可能对人类健康有害。时量译自《ES&T》VOL.21 No.2 P.118(1987)     

2022年广东省冬季一次臭氧污染过程的气象成因及潜在源区分析

气象条件是造成臭氧季节变化的重要原因,为了解广东省冬季臭氧污染的气象成因,使用空气质量和气象要素的地面、垂直探测资料和再分析资料,选取了2022年1月3～6日广东省臭氧中度污染过程与2015～2021年秋季(高污染季)进行对比分析.结果表明：(1)污染过程期间超标城市总数为8个,其中1月4日肇庆达中度污染(219μg·m^-3);广东省ρ(O₃-8h)平均值为123μg·m^-3,较历史秋季平均浓度偏高了21%,但臭氧污染影响范围小于历史秋季污染过程.(2)风速偏小、日照时数偏长和局地环流影响下的气流回流效应是此次臭氧污染过程最主要的地面气象条件,气温偏低可能是这次污染过程影响范围偏小的重要原因.(3)垂直探测表明,夜间至早晨的贴地逆温,配合下沉气流偏强、风速偏小,使得上午时段NO₂浓度维持较高水平,进一步促使臭氧浓度增量比非污染时段偏高34.2μg·m^-3,残留层臭氧下传加剧1月4日臭氧污染.(4)气流轨迹分析显示臭氧存在水平输送和高空地面混合,近地面不同高度潜在源区主要集中在广...     

基于OMI数据的中国中东部城市近地面臭氧时空分布特征研究

利用OMI卫星反演数据分析了2005—2014年中国中东部地区对流层臭氧变化趋势.结果表明,近10年来对流层臭氧总柱浓度混合比例较稳定,但近地面浓度明显增加,特别是在冬季臭氧上升速度达40%.同时分析了京津冀、长三角、珠三角地区10个重点城市的臭氧数据,发现京津冀地区的臭氧涨幅超过其他两个地区,其中,长三角地区臭氧混合比例最高,而珠三角地区相对较稳定.利用臭氧激光雷达和地面臭氧监测数据对卫星反演结果进行比较显示了较好的一致性,证明使用卫星反演的数据来研究长时间范围内近地层的臭氧变化是一种可行的方法.     

大气污染对臭氧层的损耗及其后果

人们知道,地球是被一层厚厚的大气所包围。通常根据大气中温度随高度垂直分布的特征,可分为对流层和平流层。对流层是靠地面最近的一层,它的厚度因纬度、季节和其他条件不同而异,在赤道地区约18公里,而到两极则只有约8公里。对流层的上面是平流层,其范围从对流层顶到距地面50公里之间。平流层上部则有一个臭氧浓度很高的臭氧层。臭氧是氧元素的一     

哈龙代用品CHF_2~Br在大气中的寿命

根据蒙特利尔协定书规定要减少可能破坏同温层臭氧物质的生产,实际上是要禁止使用这些物质。被限制的化合物哈龙,如用作消化剂的CF_3Br、CF_2CIBr等主要是人为活动产生的同温层中Br的生成源,应用代用品替换。     

活性炭负载铁锰复合氧化物催化臭氧处理分散染料

用浸渍法制备了负载铁锰复合氧化物的活性炭,以分散染料的臭氧催化氧化为目标降解物研究其催化性能。负载铁锰复合氧化物催化剂的催化性能较单一负载铁、锰的活性高,催化剂的最佳焙烧温度为500℃,反应时间为10min,臭氧浓度为27.98mg/L;负载型活性炭与臭氧之间有协同作用,共同催化氧化分散染料。     

气象条件对深圳近地面臭氧浓度的影响分析

以深圳近地面臭氧浓度和气象条件为研究对象,分析了深圳臭氧污染与气温、相对湿度、风速、气团轨迹等气象因素关系。结果表明,深圳臭氧污染与气象要素密切相关,一般在气温高于24℃,相对湿度在55%~85%,日平均风速低于2m/s,受到偏北气团影响时,深圳易出现臭氧污染。     

泰山春季臭氧污染特征

采用紫外光度法,使用美国热电子公司的TECO model49c型紫外吸收式臭氧分析仪,对2004年5月泰山站的地面臭氧进行监测,以获得更具华北区域代表性的臭氧春季污染特征.结果表明:2004年5月泰山站ψ(O₃)的月均值为64μL/m3,变化幅度达到53 μL/m3;其频率分布呈单峰性,主要集中于55～75μL/m3,与济南站的分散型和区域背景站Cape D'Aguilar的双峰型分布有明显的不同;泰山ψ(O₃)有明显的日变化特征,变化幅度(19 μL/m3)远大于中国西部的瓦里关站,这可能与泰山处于中国东部,尽管距地面较高,但不可避免地受到区域性的污染有关.      

深圳市夏季臭氧污染研究

以2009年8月为例分析了深圳市夏季臭氧污染情况及污染气象特征,基于二维空气质量模式对臭氧污染控制进行数值模拟. 结果表明:深圳市８月各监测点均存在臭氧超标现象,污染形势严峻;副热带高压控制和热带气旋外围下沉气流是造成夏季出现高浓度臭氧的主要天气过程,此时大气边界层混合层高度在500～800 m,且近地面风速约在5 ms以内,不利于污染物扩散;臭氧的生成受前体物挥发性有机物(VOC)和氮氧化物(NO_x)排放的共同影响,其中VOC排放的影响较大,深圳市臭氧控制应以降低VOC排放量为重点,模拟得出对VOC和NO_x按25∶1～40∶1的比例协同减排可有效降低臭氧污染.      

对一次冻雨天气的数值模拟分析

该文根据河北省常规地面观测资料和北京站、张家口站的探空资料,分析了此次冻雨过程的温湿结构特征,并且利用WRF中尺度数值模式,结合NCEP再分析资料,对此次冻雨天气过程进行了数值模拟。结果表明张家口上空的降水云系的云顶高度约为1.5km,云顶温度为-10℃,降水是以雪的形式降落的;然而,发生在北京地区的冻雨过程的云顶高度约为1.5 km,降水云系云顶温度约为-2℃,整个云体温度在-2~-8℃,云层中的部分水是以过冷却水的形式降落到0℃以下的地面物体上,形成冻雨,且为暖雨机制。     

利用地面观测资料和AIRS卫星资料评估MACC再分析臭氧数据中国地区的适用性

用10 a(2003～2012年)的MACC(monitoring atmospheric composition and climate)再分析臭氧资料与同期中国大陆6个地面观测站的臭氧数据,以及AIRS(atmospheric infrared sounder)卫星资料反演的大气臭氧数据进行对比分析.结果表明,MACC臭氧柱浓度与所有地面站臭氧柱浓度相对偏差基本控制在17%之内,相关系数在0. 79～0. 97之间,MACC臭氧柱浓度与地面站臭氧柱浓度具有很好的一致性.对于多年平均臭氧柱浓度空间分布,MACC再分析与AIRS卫星反演臭氧柱浓度的相对偏差在-3%～5%之间,MACC臭氧柱浓度相比AIRS柱浓度在青藏高原、南部沿海地区偏高,在东北地区偏低.各季节空间变化,MACC臭氧柱浓度与AIRS基本一致.在瓦里关站,MACC近地面臭氧与地面观测臭氧浓度月平均变化趋势存在一致性. MACC再分析近地面臭氧数据可以反映春季、夏季和秋季地面臭氧浓度的变化趋势,但冬季MACC近地层臭氧资料出现了较大的偏差.