上海典型持续性PM2.5重度污染的数值模拟

本研究针对2013年1月23~24日的上海PM_(2.5)持续重污染过程,采用WRF-Chem大气化学模式以及PM_(2.5)质量浓度、能见度、气象要素等地面实测资料相结合的方式,揭示了造成上海冬季PM_(2.5)持续性重污染的一类"天气学必要成因",即一次弱冷空气活动过程导致了两种不利污染天气条件——"弱气压场(静稳形势)"和"弱冷空气扩散(输送形势)",两者先后影响上海造成PM_(2.5)浓度持续上升.主要过程如下:首先弱冷空气影响之前,上海处在不利的局地气象扩散条件下,受弱气压场控制10 h后本地PM_(2.5)质量浓度达到重度污染水平,之后夜间稳定边界层(地面静风和低层逆温)使得PM_(2.5)重度污染维持了7h,期间PM_(2.5)平均质量浓度为172.4μg·m~(-3).后期弱冷空气影响上海,虽然改善了局地扩散条件但是同时产生了明显的周边污染物输送,使得本地PM_(2.5)质量浓度升高并达到峰值(280μg·m~(-3)),继续加重污染水平,期间PM_(2.5)平均质量浓度为213.6μg·m~(-3).WRF-Chem模拟结果进一步表明,整个污染过程周边区域输送对上海PM_(2.5)平均贡献率为23%,其中两个阶段周边区域输送的平均贡献率分别为17.2%和32.2%,可见在不同的污染天气条件下周边污染源的贡献存在显著差异,因此可以根据对污染天气类型的预判制定应急减排方案.     

上海地区降雨清除PM2.5的观测研究

分析2012—2016年上海徐家汇站的雨量和颗粒物(PM_1、PM_(2.5)、PM_(10))观测数据发现,降雨对PM_(2.5)的湿清除作用明显,降雨日的PM_(2.5)质量浓度较非降雨日平均降低约30%,在污染季节降低更加显著约50%.降雨时PM_1在PM_(2.5)中的占比明显下降,PM_1质量浓度下降幅度占PM_(2.5)下降幅度的84%,表明降雨对PM_1的有效清除是PM_(2.5)质量浓度下降的主要原因.降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度是否下降和降雨前PM_(2.5)的初始质量浓度关系密切,当初始浓度在冬季大于70μg·m~(-3)、在其他季节大于45μg·m~(-3)时,80%以上的降雨过程结束后PM_(2.5)质量浓度较降雨前下降,因此可作为研判降雨过程对PM_(2.5)湿清除影响的预报因子.     

上海地区农业气象灾害监测警示系统的研究

上海地区农业气象灾害监不系统是以实时气象数据为基础，根据农业气象灾害指标进行了评判分析，反映了农业气象灾害，接着，基于Activex的Web/GIS平台展示灾害的分布，并通过Internet网络，提供了多用户服务。     

利用微脉冲激光雷达分析上海地区一次灰霾过程

通过分析2008年6月至2009年5月期间浦东新区灰霾天气出现的特征,并以2008年12月19日至2008年12月21日一次典型的灰霾天气过程为例,利用激光雷达(Light laser detection and ranging,简称Lidar)数据资料反演得到气溶胶消光系数及其强度图和廓线图,结合地面气象数据和气溶胶观测资料,分析了此次灰霾天气形成的原因.一年的观测资料表明,上海地区冬季和春季易产生灰霾天气,冬季出现重度霾最多,秋季和夏季灰霾天气较少.较弱的太阳辐射以及静风、小风是导致灰霾天气发生的重要原因,且高湿度的霾天气对能见度影响更大.大气边界层(以下简称边界层)高度变化决定着灰霾天气发生的强度,当边界层高度在1km左右时,易发生轻微霾天气,当边界层高度降至600m左右时,易发生中度、重度霾天气,而太阳辐射强度变化决定着边界层高度的变化.轻微霾天气下,大气气溶胶垂直分布最强消光值约为0.15km-1,而重霾天气下可达0.30km-1以上.本次霾过程还受地面颗粒物排放的影响,主要是PM1和PM2.5,且在消光作用中散射性气溶胶的贡献大于吸收性气溶胶.轻微霾天气下PM2.5浓度为50μg·m-3,黑碳浓度为5000ng·m-3,浊度为200Mm-1,而重度霾时则分别达到200μg·m-3、24000ng·m-3和1400Mm-1.随着此次霾的出现,整层大气气溶胶光学厚度(AOD,550nm)不断增加,在重度霾时达到0.6左右,Angstrom指数在重度霾时显著降低,表明有大颗粒物导入,说明此次重度霾天气的发生还与气溶胶的输送有关.     

上海秋冬季PM2.5污染天气形势的客观分型研究

通过分析2013—2015年上海地面PM_(2.5)质量浓度观测资料,发现11、12、1月3个月对PM_(2.5)年总浓度的贡献达到36.4%,对总污染日数的贡献达到50.4%,对PM_(2.5)环境质量的影响最显著.采用T-mode斜交旋转分解方法(PCT),对2012—2015每年11月、12月和次年1月的海平面气压场和10 m风场进行大样本客观分型研究,揭示了4种秋冬季上海PM_(2.5)易污染的天气环流类型,分别为冷锋(Cw)、高压后部弱气压场(WGh)、高压前部弱气压场(WGl和WGf).对上海而言,冷锋、高后弱气压、高前弱气压分别表现为有利于上游污染输送、本地静稳累积、以及本地积累和上游输送相叠加的天气学特征.对比2个典型污染月(2013年1月和12月)和清洁月(2014年11月和2015年11月)的逐日分型结果发现,Cw环流控制下污染输送对秋冬季上海PM_(2.5)环境质量影响显著,高前弱气压的维持是导致上海3次连续重度污染的重要原因.     

CO2等温室气体对全球气候影响的数值模拟研究

一、引言近30年来,由于世界性天气气候异常现象的频繁发生,和全球性平均气温增高的趋势,引起了气候学家和环境科学家对温室效应的普遍注意。在CO_2等微量气体的温室效应对全球气候影响的作用究竟有多大;以及哪些气候变量有影响等方面,科学工作者进行了大量研究。大气中CO_2含量的变化趋势预测,则是另一个更为复杂的研究问题。近20年来,随着计算技术和气候动力学的迅速发展,人们对CO_2温室效应的研究,已从定性分析发展到应用气候模式对CO_2浓度变化引起的诸如地表温度、地面温度、土壤湿度、降     

全球气候变暖对热带气旋（台风）及其灾害的影响

近十几年来,全球气候明显变暖,已对人类生存、社会发展产生巨大的影响,引起了社会各界和政府首脑的密切关注。1989年,世界环境日以“警惕,全球气候变暖”为主题,广泛开展宣传活动,以增强人们的气候和灾害意识,动员科学家们对气候变化及由此带来的影响进行研究。本文对全球气候变暖对热带气旋活动规律的影响及灾害程度,进行初步探讨。一、全球热带气旋的气候特征和灾害 (一)全球的热带气旋热带气旋是发生在热带洋面上,伴有狂风暴雨的大气涡旋。平均每年约有80个达到热带     

气候变化和温室效应

自产业革命以来,特别是近几十年来,由于世界上煤和石油的耗量剧增,使大气层中的CO_2含量明显增加,这就会影响地面辐射收支和热量得失,从而使气候发生变化。已有资料表明,从1958年到1980年,大气中CO_2浓度从315ppm增加到338ppm。如果人类社会保持过去一世纪来矿物燃料消耗的增长率,到下世纪中期,大气中CO_2浓度就可能增加到600 ppm以上。因此,有关CO_2浓度变化而影响气候变化的研究,成为引人注目的气候变化理论和实际问题之一。世界气象组织秘书长     

上海春季大气PM_1分布特征

利用2015年春季(3月—5月)上海地区9个大气成分站在线观测获得的地面PM_1质量浓度数据,研究该地区PM_1浓度时空分布特征。结果表明,上海地区各站PM_1污染浓度水平总体较高,整个上海地区的PM_1小时平均浓度为26.3μg?m~(-3),最大值为126.4μg?m~(-3),最小值为2.4μg?m~(-3);各站PM_1浓度的日变化分布表现为峰值类型和峰值时间不一;各站PM_1三个主要粒径段的质量浓度比值均有一定的差异,其中东滩PM_1比例最大,宝山最小;上海春季PM_1的浓度逆周末效应,可能是由于春季气象条件周期性影响。     

CMAQ模式及其修正技术在上海市PM_(2.5)预报中的应用检验

利用CMAQ空气质量数值预报模式对上海市PM2.5浓度进行预报,选取10个囯控站点监测数据对预报进行验证评估.结果表明,CMAQ模式开展能够较好地模拟出PM2.5的时间变化趋势及浓度水平,但总体处于低估的水平,偏低幅度约25%,尤其在高污染阶段,模式的低估更为突出,达32%,这与污染源清单的不确定性有关.为提高PM2.5预报准确度,采用学习型线性回归方法对PM2.5浓度的数值预报结果进行修正,统计检验结果显示修正预报准确率由原来的76.4%提高到了79.3%,污染预报成功指数由56.4%提高至72.1%,明显提高了PM2.5浓度的预报效果,反映了引入实际监测数据对空气质量数值预报模式进行修正的研究意义和可行性.