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1.
霾天能见度参数化方案改进及预报效果评估   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
赵秀娟  李梓铭  徐敬 《环境科学》2019,40(4):1688-1696
为了选择适合京津冀地区能见度预报的参数化方案,为霾的预报提供更准确的能见度预报产品.根据实际应用需求,改进了基于气溶胶体积浓度建立的Chen等能见度参数化方案(S1),并利用2017年2月快速更新多尺度分析和预报系统-化学子系统(RMAPS-CHEM v1.0)的预报结果,对比评估了该方案与基于PM2.5浓度建立的参数化方案(S2)和Mie散射计算方案(S3)在京津冀地区的预报效果.结果表明:①模式系统对京津冀地区的PM2.5浓度预报总体较好,预报值与观测值非常接近,二者的相关系数在大部分地区可达0.8以上,小时相对湿度的预报值与观测值相关在0.78以上,平均误差低于3.91%.②三套方案计算的能见度都能较好地预报出2017年2月京津冀地区能见度的时间演变趋势,且在大部分时间三者计算的能见度都非常接近.总体上S1计算的能见度最低,S3计算的能见度最高,S2居中.在京津冀大部分地区,S1的均方根误差和归一化平均绝对误差最低,S3的最高,S2居中且在北京地区表现最佳.③能见度大于10 km时三套方案计算结果都偏低,其中S3的平均误差和均方根误差最低,能见度低于10 km时,特别是对出现频率较高的1~5 km低能见度的预报,S1方案的平均误差、均方根误差和归一化平均绝对误差都是最低的,更适合京津冀地区霾天气能见度的预报应用.  相似文献   
2.
采用质子转移反应质谱仪(PTR-MS)对深圳大学城园区2017年不同季节(分干湿两季)的6种典型OVOCs和其他非甲烷烃类(NMHCs)进行连续在线监测,分析其干湿季的浓度特征与日变化规律,并应用光化学龄的参数化方法开展OVOCs的来源解析.结果表明,在观测的6种OVOCs中,甲醇的平均浓度最高,达10×10-9~12×10-9,其次是乙酸、丙酮和乙醛,约2~5×10-9,甲酸和丁酮的含量最低,仅1×10-9~2×10-9.通过日变化观察到的OVOCs湿季峰值浓度时间明显早于干季,乙醛表现出与臭氧(O3)相似的日变化特征,揭示了其可能存在二次来源;甲醇和丁酮的峰值浓度时间均早于O3,可能存在重要的一次排放源.采用光化学龄模型解析出日间污染物来源比例:在污染较重的干季,甲醇、乙醛、丙酮和丁酮的人为一次源占主导,甲酸和乙酸的二次源是主要贡献者;在较清洁的湿季,天然源成为乙醛、丙酮、丁酮、甲酸和乙酸的主要来源.  相似文献   
3.
陈卓  刘峻峰  陶玮  陶澍 《环境科学》2016,37(8):2815-2822
二次有机气溶胶(SOA)由于其在大气污染、气候变化与人体健康方面的影响,是我国大气环境中一种重要的污染物.确定中国SOA分布规律以及产生来源是大气污染防治的前提.利用全球化学传输模型(Model for Ozone and Related Chemical Tracers,Version 4,MOZART4)并集成多相SOA参数化方案,模拟了中国地区SOA的时空分布,并按前体物分区域进行了来源分析.结果表明,受SOA前体物排放分布的影响,中国地区的SOA主要分布在东部和南部地区,并且夏季SOA产量是冬季产量的2.5倍.中国地区分布的SOA由人为源排放产生占55%,高于自然源(45%);并且境内排放贡献了我国SOA产量的77%,主要影响东部近地面大气的浓度分布.境外排放主要影响我国西部地区,尤其是对高空SOA分布影响显著.  相似文献   
4.
北京地区大气消光特征及参数化研究   总被引:7,自引:6,他引:1       下载免费PDF全文
陈一娜  赵普生  何迪  董璠  赵秀娟  张小玲 《环境科学》2015,36(10):3582-3589
为了研究大气消光系数的特征及规律,从2013~2014年在北京地区对大气能见度、气溶胶质量浓度、气溶胶散射系数、黑碳质量浓度、反应性气体以及气象要素开展了系统加强观测,并对已发表的气溶胶光散射吸湿增长因子[f(RH)]拟合方案进行了对比,系统分析了大气消光特征和影响大气消光能力的关键因子,最终建立了大气消光系数参数化模型,探讨不同季节、不同污染条件下参数化方案的特征.结果表明,气溶胶散射作用占环境总消光作用的94%以上,在夏秋季,相对湿度可以使气溶胶的散射能力提升70%~80%.包含气溶胶质量浓度和相对湿度两个因子的参数化模型,可以较好地体现出气溶胶和相对湿度对大气消光系数的影响机制,以及消光能力的季节差异.  相似文献   
5.
ABSTRACT: Most hydrologic models require input parameters which represent the variability found across an entire landscape. The estimation of such parameters is very difficult, particularly on rangeland. Improved model parameter estimation procedures are needed which incorporate the small-scale and temporal variability found on rangeland. This study investigates the use of a surface soil classification scheme to partition the spatial variability in hydrologic and interrill erosion processes in a sagebrush plant community. Four distinct microsites were found to exist within the sagebrush coppice-dune dune-interspace complex. The microsites explained the majority of variation in hydrologic and interrill erosion response found on the site and were discernable based on readily available soil and vegetation information. The variability within each microsite was quite low and was not well correlated with soil and vegetation properties. The surface soil classification scheme defined in this study can be quite useful for defining sampling procedures, for understanding hydrologic and erosion processes, and for parameterizing hydrologic models for use on sagebrush range-land.  相似文献   
6.
大气污染物对流垂直输送作用的探讨   总被引:3,自引:0,他引:3  
利用一个欧拉型硫沉降模式探讨了积云对硫污染物的对流垂直输送作用.结果表明,积云引起的垂直气流是造成大气污染物浓度分布及输送通量变化的重要因素.对流垂直输送可使硫污染物在高层出现大浓度区,浓度的增加率为50%—400%,中层和低层的浓度相应也有所变化.积云区内南北剖面上的通量也因对流输送作用在高层出现了大值中心.  相似文献   
7.
Assuming that a set of constant parameters fits for marine ecosystem modeling and parameter estimation studies on large space scales is questionable since ecosystem types spanning long distances are quite different. In this study, SeaWiFS chlorophyll-a data are assimilated into a simple NPZD model by the adjoint method in a climatological physical environment provided by FOAM. To improve the assimilation results, different spatial parameterization schemes are utilized. The results show that the values of the selected sensitive parameters are spatially variable and the application of spatial parameterizations can improve the assimilation results significantly.  相似文献   
8.
将气溶胶复折射率(Aerosol Complex Refractive Index,ACRI)和气溶胶粒径吸湿增长因子(Growth Factor,Gf(RH))参数化方案进行耦合,提出了一种基于Mie散射模型的大气能见度数值改进算法.并利用成都市2017年10~12月WS600一体式气象站、AURORA-3000积分浊度计、AE-31黑碳仪以及GRIMM180环境颗粒物监测仪分别观测获得的相对湿度(RH),干气溶胶散射系数(bsp),干气溶胶吸收系数(bsp),气溶胶质量浓度(PM10,PM2.5,PM1)及其数浓度粒径分布(N[r(RH)])的地面逐时观测资料,通过与两种能见度计算模型(经验参数的Mie散射模型和统计模型)在不同能见度区间(<2km,2~5km,5~10km,>10km)模拟结果的对比分析,评估了该改进算法的适用性.结果表明:三种能见度计算方法均能较好地模拟出能见度的变化特征;改进算法通过本地化参数化方案更准确地估计出DACRI和Gf(RH),从而可更准确地模拟出四类能见度区间,对应模拟值与实测值的相关系数(R)分别为0.62,0.90,0.89,0.93,平均相对误差(MRE)分别为9.86%,10.39%,9.94%,14.06%.  相似文献   
9.
准确的空气质量数值预报模式依赖于精确的气象条件模拟,尤其依赖于大气边界层的准确模拟.为理解边界层过程如何影响空气污染物的传输与混合,利用WRF-Chem模式不同边界层方案(YSU和MYJ)进行敏感性试验,针对山西冬季典型静稳天气,对地面温度场、地面风场、PM_(2.5)浓度及边界层内部的动力和热力层结进行模拟分析,并与观测资料进行对比,分析不同PBL方案对于气象要素和PM_(2.5)浓度分布的模拟能力,探讨边界层内部热力层结和湍流输送差异对PM_(2.5)浓度模拟的影响.结果表明:2种边界层方案均能较好模拟出冬季静稳天气背景下地面温度、风速及PM_(2.5)浓度的空间分布和日变化特征,气温模拟的较大误差主要出现在夜间,而地面风速和PM_(2.5)浓度的模拟结果在午后误差较大;相对于YSU方案,局地MYJ方案模拟的温度、风场和PM_(2.5)浓度的误差更小,模拟结果更接近于实况观测.地面PM_(2.5)浓度的模拟误差可能与近地面逆温层、混合层及地面风速等的模拟误差有关;不同边界层参数化方案导致的边界层内热力层结和湍流输送的模拟差异,可能是影响近地面PM_(2.5)浓度模拟差异的主要原因;夜间MYJ方案逆温层厚度较厚,地面PM_(2.5)模拟浓度较低;午后MYJ方案混合层高度较低,加之地面风速较弱,导致地面PM_(2.5)模拟浓度较高.  相似文献   
10.
霾污染是高浓度大气气溶胶造成低能见度的大气现象,为了完善目前空气质量模式的大气能见度参数化方案,以准确地预报霾污染过程的能见度变化,基于已有的大气总消光系数与大气能见度的关系,依据Mie理论和大气分子的消光特性,计算颗粒物和NO2的消光系数,提出一种改进的大气能见度参数化方案.为了验证这一改进的参数化方案的大气能见度预报性能,①利用空气质量模式WRF-Chem3.7模拟2013年12月南京地区两次霾污染个例,并且与实际观测数据对比,证实其能够准确地模拟大气颗粒物和NO2的浓度变化;②利用模拟的大气颗粒物和NO2的浓度数据,分别采用改进的能见度参数化方案及已有的IMPROVE方案和CHEN的能见度参数化等3个方案,计算两次霾污染个例的大气能见度变化;③与观测能见度比较,评估3个能见度参数化方案的模拟准确性。评估表明,改进的参数化方案模拟的两个霾污染个例能见度的平均标准化偏差和平均偏差分别为17.19%、3.18%和517、173 m,并且和观测能见度的相关系数分别提高到0.76、0.87,其能见度模拟的准确性优于其它两种已有的参数化方案,并在不同相对湿度(RH)和能见度范围内改进的参数化方案模拟的标准化平均误差均小于其它两种参数化方案,其中,在RH < 80%和能见度≥ 1 km范围内标准化平均误差均低于50%.研究显示,改进的大气能见度参数化方案能够有效地提高空气质量模式的霾污染环境大气能见度的预报准确性.   相似文献   
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