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.     

中国控制HFCs排放对减缓气候变化的贡献分析

作为受控物质HCFCs的替代品,全球HFCs的生产和消费在过去十几年间迅速增长;HFCs由于具有强温室效应,已经引起国际社会的广泛关注。自2013年6月中国国家主席习近平访问美国以来,中美两国政府多次协议削减控制HFCs排放,在2016年4月1日第二次发布的《中美联合气候变化声明》中双方承诺共同推动达成控制HFCs的《蒙特利尔议定书》修正案。2016年10月,《蒙特利尔议定书》第28次缔约方大会通过了基加利修正案,将HFCs纳入《蒙特利尔议定书》控制范围。本文讨论了中国不同的HFCs消费减排情景,结果表明中国HFCs消费在未来具有巨大的削减潜力,按照北美提案中的减排路线(减排情景1),到2050年可累计削减59500百万吨二氧化碳当量的HFCs消费量;按照《蒙特利尔议定书》基加利修正案中的减排路线(减排情景2),可累计削减35500百万吨二氧化碳当量的HFCs消费量。     

拯救臭氧层效果如何

一些实际数字和结果 截止２０００年５月，共有１７６个国家批准了１９８５年《维也纳公约》；１７５个国家批准了１９８７年《蒙特利尔议定书》（下称《议定书》）；１３９个国家批准了１９９０年《议定书》的伦敦修正案；１０６个国家批准了１９９２年《议定书》的哥本哈根修正案；３７个国家批准了１９９７年《议定书》的蒙特利尔修正案；１个国家批准了１９９９年《议定书》的北京修正案。各种受控物质生产和消费的数字已有明显的变化。到１９９８年底（能得到完整数据的最近日期），在工业化国家，受控的氯氟烃类ＣＦＣ产量已经下降了…     

第十届蒙特利尔议定书缔约国会议在开罗举行

第十届蒙特利尔议定书缔约国会议于1998年11月23～24日在开罗举行,会议将推动各国完全禁用会破坏臭氧层的物质.会议刚好在科学家报告出现创记录大的臭氧空洞后一周举行.     

开展室内空调制冷剂替代行动 中国积极推进臭氧层保护

<正>《世界环境》6月28日从深圳举办的"国内首批R290空调上市暨宣传活动"上获悉,为加快履行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》(以下简称《议定书》),中国正积极在空调生产行业中推广使用新型的R290纯无氟制冷剂,以替代现有制冷剂。当天,深圳大学通过政府采购方式从格力采购243台R290空调,并在深圳大学进行了现场安装。中国自1991年加入《议定书》以来,在过去20多年的履约过程中,逐步建立完善淘汰消耗臭氧     

臭氧多边基金

设置臭氧多边基金的目的是为向发展中国家提供资金与技术协作,包括技术转让,使它们能履行蒙特利尔议定书中关于保护臭氧层的各项条款。这笔基金的数额是1.6亿美元,如果增加更多的国家,如中国与印度成为该议定书成员国,则可能把基金数额增加到2.4亿美元,这笔基金由基金执行委员会管理。该委员会是由联合国环境规划署、世界银行及联合国计划开发署共同合作成立的。     

南极臭氧层空洞透视

关于臭氧空洞威胁人类生存的问题已列入“十大环境问题”之一,早在1984年开始,南极春季(即9月至11月)平流层中出现了臭氧空洞,其后,美国“雨云—7号”气象卫星观测到这个“洞”大如美国,高愈珠峰,臭氧已经被破坏掉一半以上,不仅如此,目前全球各个纬度平流层的臭氧,均有不同程度的减少.因此,保护臭氧层已刻不容缓.1987年9月16日,46个国家在加拿大蒙特利尔签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,开始采取保护臭氧层的具体行动.并设立9月16日为国际保护臭氧层日,旨在唤起人们保护臭氧层的意识,并采取协调一致的行动以保护地球环境和人类的健康.臭氧是地球大气的一种正常成分,含量仅占空气总量的百万分之几,且主要分布在上空10至40公里范围内,它的总量常以厚度来表示:cmSTP(标准状态下千分之一厘米)或Dobson单位(多布     

春季黄海边界层内海盐细粒子氯亏损及混合状态研究

为了解海盐气溶胶和亚洲出流污染物的相互影响,对2001年春季黄海边界层内观测的气溶胶细粒子可溶离子浓度(AGE-Asia中NCAR C-130飞机航测)进行了研究.所分析的6个航段(航段1～航段6)都位于黄海中部(124.0°E～125.1°E,34.3°N～36.4°N)的大气边界层内.离子摩尔比和相关分析表明,在所...     

执行《蒙特利尔议定书》的行政可行性分析

本文介绍了《蒙特利尔议定书》的背景、目标和影响对象,通过分析中国执行议定书的形势,对执行的行政可操作性和效果进行评估,为履行国际环境公约提供借鉴。     

基于OMI数据的东南沿海大气臭氧浓度时空分布特征研究

基于臭氧监测仪(OMI)卫星反演数据,对2005—2018年东南沿海5省区域大气臭氧柱浓度数据进行提取及分析,探讨其时空分布格局及影响因素.结果表明:①在时间变化上,14年间,该区域大气臭氧柱浓度整体呈先上升后下降的趋势,2005—2013年臭氧柱浓度持续升高,最高值为324.52 DU,高值区不断向南部区域扩大;2013—2018年臭氧柱浓度呈下降趋势,最低值为228.27 DU,但在2017、2018年略有上升.②在空间分布上,臭氧柱浓度自北向南逐渐降低,高值区集中分布在江苏及浙江省北部;低值区集中于福建省南部及广东省大部分地区.③在季节变化上,大体呈现出春夏季高于秋冬季,高值区在春夏季交替出现,秋季略高于冬季,但差异不明显.④稳定性分析表明:研究区臭氧柱浓度整体呈现中部分散、南北部集聚、差异较显著的分布格局.⑤自然因素中,风向、气温均呈现显著正相关,江淮地区的梅雨季节(降水)及华南地区的台风和暴雨也起到显著作用.⑥人文因素中,臭氧柱浓度与地区生产总值、各产业生产总值及机动车保有量均表现出正相关,其中,臭氧柱浓度与第二产业的相关度最高.另外,臭氧柱浓度与NO_x排放量表现出显著相关性.VOC_s对臭氧柱浓度的影响中,工业源是主控因素,交通源和居民源次之,电厂源对臭氧柱浓度的影响最弱.这进一步说明臭氧浓度的变化受到了诸多因素的综合影响,但气温、NO_x及VOC_s的排放是臭氧浓度变化的主导因素.     

咸宁市大气臭氧敏感性和污染来源解析

为掌握咸宁市臭氧（O₃）污染状况,基于统计分析方法研究咸宁市2018年O₃地面观测数据,发现该年3~10月均有O₃浓度超标日发生,其中6、8、9、10月有浓度较高且持续时间较长的严重污染,高浓度时段集中于4~7月的每日12：00~20：00,浓度峰值出现时间约为16：00前后.使用OBM模型模拟,借助EKMA曲线、RIR分析等识别O₃敏感性,发现咸宁属于VOCs控制区,O₃生成对人为源VOCs中的二甲苯类芳香烃和烯烃类较敏感,这两类物种浓度均削减10%后分别得到RIR值为0.271和0.238.开展离线VOCs监测,经PMF方法解析得到5类源,其中工业排放为O₃污染主要贡献源,二甲苯类芳香烃绝大部分来自溶剂使用,烯烃类主要来自燃烧源.当O₃超标时,相比于非超标日,植物源、溶剂使用和燃烧源的贡献率均有增加,其中植物源的贡献增量较大,而机动车尾气和工业排放的贡献率却有一定程度的降低.     

北京城区夏季O3化学生成过程

选取2007年7月1日—8月31日中的21个晴空日,利用观测资料和光化学箱模式计算了北京城区测点的O₃生成速率G(O₃)和O₃生成效率OPE.结果表明,21个晴空日中G(O₃)日最高小时值分布在(18~82)×10^-9h^-1之间;在O₃污染和非污染日G(O₃)最高值的平均水平无显著差异,且与O_x浓度之间不存在一致的对应关系,表明O₃化学生成过程不能全面解释地面O₃浓度的累积,物理传输过程对测点O₃实测浓度有显著作用;各个化学过程对G(O₃)的贡献率对比结果显示,HO₂ 在 NO向NO₂的转化中贡献最大;OPE值分布在2.8~5.8之间,总体水平为4.1±0.1;OPE值与NO_x浓度之间为非线性关系,OPE值随NO_x浓度的增加而减少,表明消减测点附近VOCs排放能有效降低O₃浓度.     

Emission source-based ozone isopleth and isosurface diagrams and their significance in ozone pollution control strategies

In the past decade, ozone (O₃) pollution has been continuously worsening in most developing countries. The accurate identification of the nonlinear relationship between O₃ and its precursors is a prerequisite for formulating effective O₃ control measures. At present, precursor-based O₃ isopleth diagrams are widely used to infer O₃ control strategy at a particular location. However, there is frequently a large gap between the O₃-precursor nonlinearity delineated by the O₃ isopleths and the emission source control measures to reduce O₃ levels. Consequently, we developed an emission source-based O₃ isopleth diagram that directly illustrates the O₃ level changes in response to synergistic control on two types of emission sources using a validated numerical modeling system and the latest regional emission inventory. Isopleths can be further upgraded to isosurfaces when co-control on three types of emission sources is investigated. Using Guangzhou and Foshan as examples, we demonstrate that similar precursor-based O₃ isopleths can be associated with significantly different emission source co-control strategies. In Guangzhou, controlling solvent use emissions was the most effective approach to reduce peak O₃ levels. In Foshan, co-control of on-road mobile, solvent use, and fixed combustion sources with a ratio of 3:1:2 or 3:1:3 was best to effectively reduce the peak O₃ levels below 145 ppbv. This study underscores the importance of using emission source-based O₃ isopleths and isosurface diagrams to guide a precursor emission control strategy that can effectively reduce the peak O₃ levels in a particular area.     

基于观测的臭氧污染研究方法

总结了国内外研究中常用的基于外场观测的臭氧污染成因分析方法。区域传输和本地生成的相对贡献以及臭氧与前体物的非线性关系是研究臭氧污染和制定控制对策的两个关键科学问题。基于对观测数据的分析,常见的量化区域传输和本地生成贡献的方法包括背景点测量法、TCEQ区域背景臭氧估算法和主成分分析区域背景臭氧估算法;用于诊断臭氧光化学生成机制的方法包括光化学指示剂比值法和基于观测的化学模型。本文对上述方法的原理和应用情况进行了总结,并对其优缺点和适用条件进行了评述,以期为环境监测资料的深入科学分析提供参考和借鉴。     

佛山春季两次典型臭氧污染过程分析

近地层臭氧污染与气象条件密切相关,为了解珠三角地区春季臭氧（O₃）污染的气象成因,选取了2020年4月9日和28日佛山地区春季两次典型O₃污染过程进行对比分析.结果表明：（1）小风、低湿和高温是造成佛山春季O₃污染发生的气象成因.（2）两次过程各站点O₃峰值浓度大致出现在16:00—18:00,较年均统计偏晚1 h左右,最高气温明显低于夏、秋季;大多数站点日变化以单峰型为主,部分站点受局地风场和城市下风向传输影响呈现“倒U型”和“双峰型”.（3）垂直探测分析表明,4月9日O₃污染过程主要由局地反应生成,垂直方向下沉气流主导,污染主要积聚在1000 m以下的近地面层;28日受局地生成和垂直交换作用影响,O₃污染自下而上扩展,且早间残留层下传影响显著.（4）与长距离和高层输送相比,短途和低层传输对局地O₃污染发生的作用更为明显（输送频率可达60%以上）.春季佛山地区O₃污染的主要传输源为珠三角东部和南部地区,污染防控...     

上海地区臭氧数值预报

基于WRF-Chem在线区域化学/传输模式构建了区域化学天气数值预报业务系统,评估了2013年5月1日至9月30日期间的1h和8h臭氧业务数值预报效果.结果表明:臭氧预报没有明显的系统偏差,预报偏差在0两侧基本呈对称分布;数值预报具有较高的准确性,其中8h臭氧的效果略好,不同时效预报的相关系数均在0.8上下,浓度平均偏差和偏差中值都只有1′10-9~2′10-9,臭氧达标日和污染日预报都有很高准确率和CSI/TS评分,首要污染物也较准确;不同时效的预报效果接近,48h时效略好,24h和72h相当;数值预报也存在一定不足,存在极个别显著偏高或显著偏低的情况,同时由于等级划分阈值的存在,等级预报的准确性明显低于浓度和分指数预报.综合地看,数值预报可以提供较为准确的臭氧预报,为空气质量预报预警业务提供有力的支撑,但分指数等级预报上仍需要进一步提高.     

全球近地层臭氧时空分布特征及其来源解析

根据东亚酸沉降网（EANET）和全球温室气体数据中心（WDCGG）等观测资料,对比各地区近地面O₃的季节变化特征,在全球大气化学传输模式MOZART-4中引入在线源追踪方法,结合收支分析,确认各项作用对不同地区O₃的贡献量.研究表明,模拟结果能够再现各地区O₃的季节变化特征以及收支量：清洁背景地区（海洋站居多）近地面O₃各项收支量较小,体积分数在-3×10^-9-3×10^-9/d之间,且净的化学作用大多处于损耗O₃的状态;大多数陆地测站净的光化学作用为产生O₃（约33.8×10^-9/d）.近地面O₃的源主要来自对流层内部,平流层的贡献较小（约10×10^-9）.对于极地及清洁背景地区,平流层的贡献是O₃季节变化的重要原因.平流层的贡献呈现明显的季节变化,即冬季最大（约20.7×10^-9）,夏季最低（约2×10^-9）.     

近地层大气臭氧对水稻光合作用影响的数值模拟

利用TE 4 9C型臭氧自动观测仪测定了常熟稻田上方O3 浓度 ,并利用OTC 1型开顶式气室测定了O3 浓度对水稻叶片光合速率的影响 .在此基础上建立了O3 对水稻冠层光合影响的数值模式 ,模式具有较高分辨率和准确度 .观测表明 :O3 浓度逐时值变化幅度在 0～ 16 0× 10 -9之间 ,而日平均值变化仅在 5× 10 -9～ 6 0× 10 -9范围内 ;稻田上方O3 存在高浓度单峰型和低浓度平缓型两种典型日变化 .数值分析表明 :全晴天时高浓度单峰型对光合日总量影响较大 ;随日总辐射量加大臭氧浓度增加对光合作用影响程度加强 .全生育期积分表明 :受O3 影响水稻光合作用总损失量约为 11 6 % .     

简化计算氟氯碳化合物臭氧消耗潜势的研究

计算氟氯碳化合物及其代用品的臭氧消耗潜势（ODP）是研制氟氯碳化合物替代物工作的重要一环。本文在数值解法上作了若干改进,对程序也进行了优化,使得矩阵求逆的过程既省内存,又有较快的运算速度,建立了简化的能在微机上计算ODP的一维时变光化模式。计算结果表明,该模式较好地描述了所模拟的大气情况;用该模式计算的ODP值和文献一致,为能在较大范围内以较简单的方法模拟计算ODP提供了一种简便方法。     

有机源对北极臭氧消除事件的敏感性模拟

采用KINAL模式,利用典型臭氧消除事件（ODE）过程中无机源和有机源的平均强度和排放清单,模拟了3种源排放情形下,ODE过程中含溴物质浓度与臭氧浓度的时间变化,并对有机溴强度进行敏感性实验,结果表明：仅有无机源时,ODE过程中含溴物质浓度与O₃浓度有显著的负相关,ODE从开始到O₃完全消耗的时间约5.4d.加入平均强度的有机源后,O₃消耗更快,它的总消耗时间较仅有无机源时减少1.3d;同时,在ODE起始阶段,边界层内的溴含量提升更快,导致ODE起始阶段缩短约1.2d.有机源无论以HOBr为主还是以Br₂为主,其排放构成在ODE过程中并不重要,无论它以何种形式向边界层排放含溴物质,均通过缩短起始阶段来影响ODE的进程.有机源的排放强度与O₃的消耗速率呈显著的正相关,随着有机源强度升高,它对ODE起始阶段的缩短效应逐渐减弱,它意味着起始阶段至少持续3d;消耗阶段O₃浓度降低并不受有机源强度变化的影响.