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.     

沙尘气溶胶的跨亚欧大陆传输对东亚地区大气环境的影响

基于全球大气环流模式CAM3.1对2002—2003年模拟的全球沙尘气溶胶分布及其变化的评估,通过去除东亚沙漠(局地源)的敏感性模拟试验来分析北非、阿拉伯和中亚地区沙漠区(外部源)的沙尘气溶胶跨亚欧大陆传输对东亚地区大气沙尘气溶胶的贡献.结果表明,受到大气沙尘气溶胶的跨亚欧大陆传输的影响,东亚以外沙尘源对青藏高原大气贡献率最大,对我国北方干旱半干旱地区大气贡献率最小,对中国南方地区和日韩及邻近的西北太平洋地区大气贡献率基本相当.东亚地区秋(冬)季大气受到东亚以外沙尘源的影响最弱(强).我国北方干旱半干旱地区近地层大气沙尘气溶胶的外源贡献率秋季最小(约5%),冬季最大(约30%).青藏高原冬季60%~80%的近地面大气沙尘气溶胶来自东亚以外的沙漠区,而在秋季则只有约20%~60%.外源对东亚大气沙尘气溶胶柱浓度和对近地面大气沙尘气溶胶的影响具有基本一致的季节特征,但对柱浓度的贡献率一般偏大10%~40%.沙尘气溶胶跨亚欧大陆传输对东亚地区的影响主要集中在2~6 km的自由对流层.随对流层高度的增加东亚各地区外源贡献率均增加.青藏高原地区以年平均对流层沙尘气溶胶外源贡献率62%~81%成为东亚地区最大的影响区域.     

北非沙尘天气时空分布特征及其远程传输路径

通过对北非地面300个气象站20a沙尘暴、浮尘、风场及冬夏季气溶胶指数（AI）的时空分布分析,探讨了其远程传输路径,结果表明：1）北非在阿尔及利亚、毛里塔尼亚、尼日尔和乍得中部、埃及东部、苏丹北部、博德莱洼地存在6个主要沙源区,3月沙尘暴范围和强度最大,8~11月最小.从11月起逐渐在萨赫勒地区形成了一条浮尘带,其强度和范围在3月最大,其后逐渐收缩并在6~10月分裂成3~4个小带.2）受冬春季地面高压影响,萨赫勒浮尘带由其北部发生的沙尘暴远距离传输而来.4~8月,来自赤道的南风北抬并与来自大西洋的西北风在萨赫勒中西部交汇,形成静风区并导致浮尘带收缩、断裂.3）北非存在2条沙尘主传输路径,其中Ⅰ起自阿尔及利亚,向东到地中海、埃及和苏丹,然后转向萨赫勒,从东向西传到大西洋;Ⅱ起自阿尔及利亚,向南传输到毛里塔尼亚,向西传到大西洋;同时在主传输路径Ⅰ上还出现了4个分支路径.     

基于在线监测的江苏省大型固定燃煤源排放清单及其时空分布特征

大气污染物排放清单是了解各地区大气污染物排放及其时空分布,精确模拟该地区环境空气质量的最基础资料.现有大气污染物排放清单的粗时空分辨率,极大地限制了空气质量数值预报的准确性.本研究以江苏省大型固定燃煤源为例,以2012年为基准年,收集江苏省电力企业在线监控系统数据及江苏省大气核查核算表数据,结合相关文献的排放因子,分析了江苏省大型固定燃煤源主要污染物的总排放量和月变化特征.分析结果表明:1 SO2、NOx、TSP、PM10、PM2.5、CO、EC、OC、NMVOC、NH3等大气污染物的排放总量分别达到106.0、278.3、40.9、32.7、21.7、582.0、3.6、2.5、17.3、2.2 kt.2呈现2~3、7~8、12月排放量高,9~10月排放量低的月变化特征,可能原因是2~3月处于春节阶段,为保证节日供应,在此期间居民取暖、用电等都有可能增加;7~8月高温天气用电量增加,12月北方城市冬季燃煤取暖导致的煤炭消耗量增加.另外,由于部分污染物排放因子取自国内外相关文献,是本研究清单不确定性的主要因素.今后的工作可以在排放因子实测更新以及将排放清单纳入空气质量预报模式等方面进行更为深入的研究.     

江苏省大雾的变化特征及气溶胶对其影响

通过分析近50年江苏长序列大雾日数、持续时间、时空分布规律以及其成因,探讨气溶胶对大雾形成的可能机制.研究结果表明:大雾可能出现在任何时候,但在清晨和秋季出现的频率最多.它们的变化可从该区的季节环流背景特征和雾的形成机理得以解释.年代际大雾日变化大体呈现出抛物线(先升后降)分布特征,而大雾持续时间一直呈波动增长趋势,气象因素不能全部解释其变化特征.气溶胶对大雾形成和持续时间可能有重要影响,气象因素和气溶胶共同作用可解释江苏省年际大雾日变化和大雾持续的变化特征.     

黄土高原黄土的成因:沙尘气溶胶源汇模拟与黄土堆积

黄土高原是重要的降尘区还是沙尘源区这一科学问题至今未有确切定论.本文利用北半球气溶胶区域气候模式NARCM,根据1995~2004年10a的模拟数据,分析了中国区域沙尘起沙量、沉降量以及沙尘的盈亏空间分布及风场,得到如下结论:1)沙漠及沙漠化地区是起沙量最大的区域、沉降量高值区集中在沙漠、沙漠化地区及其下风方向.黄土高原起沙量很小,而沉降量远大于起沙量.2)沙尘源区是沙漠及沙漠化地区,其余的地区则是沙尘汇区,降尘量由西北向东南递减.3)黄土高原因太行山和秦岭阻挡,处在最大的沙尘汇区.黄土高原的黄土是冰期和间冰期交替、经过漫长年代沙尘沉降的结果,模拟分析结论为黄土的风成学说提供了有力的证据.     

2007年我国城市大气污染时空分布特征

根据2007年原国家环境保护总局空气质量日报86个城市的空气污染指数资料，分析我国城市大气污染的时空分布特征。结果表明，我国城市大气污染时空分布特征明显，大气污染冬季最严重，其次为春秋季节，夏季最好；污染总体上北方重于南方。城市大气污染由人类活动及当地特殊的地理位置综合影响形成，沙尘天气加重了北方大气污染。