温室气体、温室效应及其对人类活动的影响

地球表面接收太阳发出的短波辐射,获得热量,同时又向宇宙空间发射长波辐射,散发热量,从而维持自身的能量收支平衡,保持地表面温度相对稳定。大气中存在CO_2及其它一些微量气体(CFCs,N_2O和CH_4等),这些气体有透过太阳短波辐射、阻止地面长波辐射的特性。因此,当大气中的二氧化碳等     

基于多源数据的大气细颗粒物对北京市城市热岛的影响研究

在土地利用方式改变、能源消耗持续增长、人口膨胀的共同作用下,城市热岛效应日趋显著。大气细颗粒物（PM_2.5）污染不断加剧,对城市热岛强度也产生了一定的影响。利用地面空气质量监测站点的逐小时PM_2.5污染监测数据、气象监测站点的日均数据和MODIS地表温度数据,结合土地利用类型,划分城郊气象站点和地表温度采样点,分别计算北京市日均PM_2.5浓度、冠层城市热岛强度和地表城市热岛强度,并计算地表城市热岛强度指数,得出热岛强度空间分布图。经过对PM_2.5与冠层城市热岛强度、地表城市热岛强度及其空间分布的相关性分析,得出以下结论：（1）北京市地表城市热岛强度的月、季间变化明显,主要受土地覆盖类型影响,夏季高于冬季,冠层城市热岛强度的月、季间变化较小;（2）PM_2.5质量浓度与冠层城市热岛强度、地表城市热岛强度均呈显著负相关,相关系数分别为?0.5199和?0.6115;（3）昼间地表城市热岛强度与PM_2.5质量浓度的相关性高于夜间;（4）PM_2.5质量浓度变化对地表城市热岛的空间分布有着显著的影响。随着PM_2.5质量浓度的增加,强热岛空间范围向城区缩减。     

温室效应对气候的影响

“气侯改变是一种有害的趋势”这是联合国环境规划署执行主任托尔巴先生在世界气侯与发展会议上所作发言中的评述,他指出,气侯变暖的警钟已向我们每个人敲响,这种由于温室效应而引起的大气增温是全球性的问题,没有人能够阻止这一改变,也没有人能够超脱。一、气候变暖以及影响所谓温室效应是指由于人类活动和现代工业化的发展,使用石化燃料大量增加,使排入大气中的CO_2等废气相应增多以及森林大量砍伐,空气中CO_2气体没被植物所吸收。CO_2气体增多,使太阳的短波辐射可透过大气层射入地面,而地面增温后所放出的长波热辐射却被大气中的CO_2所吸收,使大气增温。的确,在过去的100年间,地球的平均气     

利用酸性水汽提回收氨生产碳酸氢铵

本文将介绍炼油厂酸性水汽提回收的气氨与制氢装置排出的废CO_2碳化生产商品化肥——碳酸氢铵。 1.工艺原理 (1) 炼油厂酸性水汽提回收气,制成20％浓氨水,用浓氨水吸收二氧化碳,生产碳酸铵溶液。其反应式为: 2NH_4OH CO_2—→(NH)_4CO_3 H_2O 116MJ (2) 碳酸铵溶液进一步吸收二氧化碳,得到碳酸氢铵晶体。其反应式为:     

海洋中二氧化碳的循环及其与大气中二氧化碳的关系——全球“温室效应”探讨之二

本文在调研了大批文献资料的基础上,比较系统全面地介绍了海洋中碳的来源、分布和循环机理,揭示了海洋贮库中碳的行为和迁移转化过程,并着重讨论了海洋表层水中CO_2分压的变化,海洋与大气之间CO_2的交换以及海洋对大气中CO_2的吸收作用,以便使读者对海洋中碳分布、循环和海洋在温室效应中的作用有一个较为清楚的认识。     

光合有效辐射在大气中的衰减

2004年9月～2006年10月,在华北地区的4个站点开展了太阳辐射、气象参数等的综合观测,得到了光合有效辐射PAR、总辐射Q等的变化特征.水汽和散射因子对于PAR/Q和PAR有明显的影响.基于能量观点,建立了实际天气PAR小时累计值(时累)的经验模式,获得了较好的计算结果.水汽因子对于PAR在大气中的传输有一定的作用,应给予重视.计算表明,华北地区受水汽因子衰减到达地面的PAR以及占地面PAR的比例分别为7.99W.m-2和4.24%,受散射因子衰减到达地面的PAR以及占地面PAR的比例分别为172.36W.m-2和95.76%.华北地区受水汽因子和散射因子影响损失于大气中PAR分别为15.33、309.30W.m-2,这一能量损失表现出明显的季节变化和区域差别.敏感性实验表明,地表PAR对于水汽因子、散射因子的变化有不同的响应,PAR对散射因子的变化比对水汽因子的变化更敏感.水汽因子与PAR之间的关系与水密切相关,水汽因子项的真正含义应该是大气中的各种物质成分(气、液、固态)对于PAR的直接吸收和间接利用(通过化学和光化学反应,包括均相和非均相过程)的总和.利用PAR经验模式计算了大气顶的PAR,计算误差为-3.5%.在目前及未来研究中,应该重视和考虑消耗于大气中的且与水汽有关的这部分能量.基于能量观点分析实测资料并研究大气中的物理化学过程及其规律是一种行之有效的方法.     

以能量方法研究紫外辐射在大气中的传输

2004年9月～2006年10月,在华北地区4个站点开展了太阳辐射、气象参数等综合观测,得到了紫外辐射UV、总辐射Q等的变化特征.水汽和散射因子对于UV/Q和UV有明显影响.建立了实际天气UV小时累计值(时累)的经验模式,得到了较好的计算结果.水汽因子对于UV在大气中的传输有一定的作用,应给予重视.计算表明,华北地区受水汽因子衰减到达地面的UV以及占地面UV的比例分别为15.00W.m-2和37.45%,受散射因子衰减到达地面的UV以及占地面UV的比例分别为23.89W.m-2和62.55%.华北地区受水汽因子和散射因子影响损失于大气中的UV分别为19.30、35.31W.m-2,这一能量损失表现出明显的季节变化和地区差异.敏感性实验表明,地表UV对于水汽和散射因子的变化有不同的响应,UV对散射因子的变化比对水汽因子的变化更敏感.水汽因子与UV之间的关系与水密切相关,水汽项的真正含义是大气中各种物质成分(气、液、固态)对于UV的直接吸收和间接利用(通过化学和光化学反应,包括均相和非均相过程)的总和.利用经验模式计算了大气顶的UV,计算误差为+7.83%.未来研究中应重视和考虑消耗于大气且与水汽有关的这部分能量.以能量观点分析实测资料并研究大气中的物理化学过程是一种行之有效的方法.     

地理特征、人口分布及用电负荷对深圳城市热岛效应的影响分析

利用自动站气温资料计算了深圳市的城市热岛强度,并分析了海陆分布、人口密度、道路占地面积百分比及用电负荷等因素对深圳城市热岛效应的影响.结果表明,海陆分布是决定深圳城市热岛强度空间分布格局的主要因子,深圳东西两侧海洋的气候调节作用使得热岛强度相对较低,而中部地区南临香港陆地,海洋调节作用较弱,使得这部分地区成为深圳城市热岛的中心.人口密度和道路占地面积百分比对深圳城市热岛强度空间分布格局均有影响,它们与城市热岛强度之间的相关性显著（p〈0.01）,但道路占地百分比最密集的地区,城市热岛强度值却并不高,这可能与该区域较大的年平均风速有关.对2011年和2010年的数据进行对比分析,发现电力负荷对深圳城市热岛强度有着非常明显的影响,2011年深圳年平均城市热岛强度的增加,极有可能是由于2011年冬季更冷夏季更热导致用电负荷增加而造成的.     

华北地区紫外与可见光辐射在大气中的传输

根据对华北地区2年观测资料的分析以及实际天气条件下紫外辐射(UV)和可见光辐射(VIS)的经验模式,研究了UV、VIS在大气中的传输,得到了大气中物质成分与不同波段太阳辐射相互作用的不同特征和规律.结果表明,对于UV传输,水汽因子的重要性远大于散射因子;对于VIS传输,散射因子的重要性大于水汽因子.受水汽和散射因子衰减的影响,到达地面的UV、VIS表现出一定的地域特色,华北地区到达地面的UV、VIS均以散射因子的贡献为主,在紫外、可见光波段,散射因子的贡献分别为62.55%、95.76%.经水汽因子衰减到达地面的UV大于VIS,经散射因子衰减到达地面的VIS远远大于UV.整体上,华北地区SD/SQ(散射辐射/总辐射)年均值由南到北逐渐降低,地面UV、VIS由南到北逐渐增加.仅受水汽因子影响,华北地区损失于大气中的UV、VIS能量分别为19.30、16.54W.m-2;仅受散射因子影响,华北地区损失于大气中的UV、VIS能量分别为35.31、311.07W.m-2.华北地区UV和VIS的能量损失季节变化明显,并表现出由南到北减小的趋势.UV、VIS在大气中传输时,一部分能量被大气中的物质成分在化学和光化学反应中吸收和利用,这一能量影响到大气中的各种基本过程,在未来研究中应予以高度重视.利用能量方法并结合对测量数据的分析来研究大气中物质与辐射能量的相互作用,特别是能量在大气中的利用、分配、时空变化等是一种有效、客观的方法.UV对水汽的敏感性远大于VIS对水汽的敏感性,UV和VIS对SD/SQ的敏感性大于对水汽的敏感性.     

内陆城市热岛与湖风环流耦合特性研究

为探究湖泊等大型水体对内陆城市大气环境的影响,本文运用数值模拟的方法,引入KRB坐标变换,建立内陆城市热岛与湖风环流的模型,对比水箱实验验证数值模型的精确性,探究不同内陆城市湖泊面积和城-湖中心距大小对城市热岛影响,模拟结果表明：湖泊面积越大,近地面城市热岛羽流的偏移量越大,而当城-湖中心距增大的时候,近地面城市热岛羽流的偏移量则减小.在湖泊靠近城市时,湖风与城市气流协同作用产生较强的环流,对城市热岛羽流产生偏转作用;在湖泊远离城市时,湖风与城市上空气流发生对抗作用,并绕过城市热岛羽流顶部,与城市上空的分散流协同,在背风面产生增益效果.     

中国31个主要城市热岛与大气污染间关系研究

在快速城镇化进程下城市热岛效应与大气污染问题尤为突出,两者间相互作用。该研究利用MODIS地表温度数据,地面空气质量观测以及社会经济统计数据等,调查了中国2018年31个主要城市的地表城市热岛强度与大气污染物浓度的时空分布特征、相关关系及其与城市化指标之间的关系。研究结果表明：(1)空间上白天城市热岛强度东南地区高,夜间北部高。CO、PM和SO₂北高南低,O₃、NO₂浓度中、东部高于西、南部,时间变化趋势O₃浓度与温度最相似。(2)白天城市热岛与大气污染物(除O₃外)多呈负相关关系,而夜间相关性较低。(3)城市面积、人口、人均GDP、机动车辆与NO₂和O₃浓度之间呈正相关关系,植被覆盖与白天城市热岛强度呈正相关关系,夜间相反,与大气污染物呈负相关关系。     

环境气象学

X16 200101286上海城市热岛效应的特征分析/束炯…(华东师范大学地理系)//上海环境科学/上海市环保局一2(X)0,19(11)一532一534环图X一l(X) 利用具有国际先进水平的Davis自动气象观测仪,对1998年和1999年的温度记录进行分析,结果表明,上海市全年出现城市热岛的概率为85.13%,最大热岛强度可达7.37℃,上海市城市热岛可分A、B两大类,A类日变化较平稳,强度较弱,主要在春夏季节;B类有明显日变化,强度较大,基本发生在秋冬季节。上海市城市热岛现象呈现逐年增强的趋势。图3参6(怡东)X162(X) 101287以全球多介质归宿模型对持久性有机污染物低温…     

上海下垫面温度与城市热岛——气象卫星在城市气候研究中的应用之一

应用美国Tiros-N卫星资料对上海地区下垫面温度分析的结果表明,在晴天城市下垫面温度均高于郊区。城市内部下垫面温度差异则与人口密度,建筑物密度、工厂密集区以及黄浦江、苏州河水域温度特征有关。 通过对接近同步的卫星下垫面温度资料与实测气温资料的对比分析,发现白天城市下垫面增温速率比郊区快,而气温的增温率相差不大。因此白天当下垫面温度热岛十分显著时,气温热岛并不一定显著,甚至完全不存在。但与此同时,白天城市下垫面的增温引起的能量下传和储存却为夜间城市热岛的形成奠定了能量基础。这部分能量在日落以后,以长波辐射湍流热交换等形式提供给城市大气,部分地补偿了由于大气长波辐射而损失的能量,使城市气温下降缓慢,相对于降温较快的郊区来说,便形成了城市热岛。     

沈阳2007年城市热岛研究

城市热岛现象是城市气候灾害之一,随着城市化进程的迅速发展,城市热岛现象也越来越受到关注。城市密集的人口分布和汽车保有量的不断增加,加剧了城市热量排放加上越来越多的城市路面被水泥和沥青所代替,城市热岛现象必然会越来越严重。通过对沈阳及郊区康平、法库2007年常规气象资料进行热岛特征分析,并对12月25日全年热岛强度最高日进行风场、温度场、温度廓线、流场的分析。得出结论:沈阳市白天热岛强度比夜晚强,夜晚热岛强度比较低,有时会出现冷岛;沈阳冬天热岛强度最强;沈阳雪天或雨天热岛强度最强;沈阳热岛强度>2小时数冬天最多;通过对强热岛日的分析,白天污染重,有逆温存在,地面气流稳定,天气形势稳定,风速小,易出现强热岛。     

模拟钢铁行业烟气中CO_2捕获与解析实验研究

以乙醇胺(MEA)、N甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为对象,采用填料吸收装置考察了醇胺种类、浓度、配比、空塔气速以及CO_2浓度对模拟钢铁行业烟气中CO_2吸收和解析的影响。结果表明:与单独一种醇胺溶液相比,两种醇胺溶液的混合液对CO_2的吸收性能有明显提高;增大醇胺溶液浓度和液气比有利于CO_2的吸收;降低CO_2浓度和空塔气体流速有利于提高CO_2脱除率;相同条件下,MEA和MDEA混合液的吸收效果最为理想,具体吸收效率排序为混合液MEAMDEA,三种醇胺溶液均有较好的解析效果且无明显差别。     

沈阳城市热岛变化趋势及其与TSP相关关系的初步分析

利用 1970～ 1999年 30a的沈阳市和其周边的几个观测站的年均地面温度资料、1987～ 1996年沈阳市TSP浓度的观测资料、2 0 0 2年 11月的沈阳市地面逐时温度观测资料以及 2 0 0 2年 11月的TSP浓度的观测资料 ,对沈阳市的城市热岛年际、日变化情况统计分析研究 ,找出了城市热岛的一些变化规律 ,并对这些规律与TSP浓度关系进行分析研究。结果表明 ,沈阳的热岛强度有逐年增强的趋势 ,冬季夜间增强尤为明显。TSP的浓度与热岛的增强呈正相关。     

黔中岩溶地区草地下土壤CO_2含量的变化特征

全球碳循环中,CO_2的未知汇可能是陆地生态系统中某一部分,如土壤。土壤中CO_2的含量是大气的几倍至近百倍,它的吸收与释放将影响大气中的CO_2浓度。岩溶地区占全球陆地面积的1/15。对典型的岩溶地区——黔中某地土壤的CO_2进行了四季及昼夜的采样测定,结果表明,该地地表大气的CO_2含量具有季节变化的特征。土壤气中的CO_2浓度为大气CO_2浓度的几倍至一百多倍;自地表向下,随着土壤深度的增大,CO_2浓度升高。土壤CO_2含量的季节变化及昼夜变化,与土壤中CO_2来源和温度等因子变化有关。     

温室效应与环境保护

一、温室效应当今,世界上存在三大环境问题:酸雨、臭氧层破坏和温室效应。这三大环境问题均与能源利用和大气污染有关。温室效应还是一个与全球气候相联系的特殊问题。首先,温室效应与大气中的CO_2浓度相关性极大。大气中的CO_2,可使大量的太阳辐射能(可见光谱范围)透过大气层而辐射到地球表面,又能吸收从地球表面反射回来的红外辐射;吸热后的CO_2,再将吸收的辐射能逆辐射到地球表面。多次辐射,使近地面的大气升温。大气中的CO_2好似防止地层热能散射到宇宙的一个     

MWP967KV型微波辐射计对重污染天气的探测分析

利用MWP967KV型微波辐射计对温度、相对湿度和水汽密度廓线的反演数据,对2015-2016年秋冬季发生在邢台市的2次持续重污染天气过程进行了分析,结果表明:MWP967KV型微波辐射计能够较好的表征出垂直方向的气象要素变化;在污染物浓度和逆温强度之间存在着一定的正反馈机制,逆温强度的增加可以导致污染物浓度的增长,随污染物浓度的升高,4~5 h后的逆温强度出现增大;在局地污染源为主的天气过程中,550 m高度较地面处的逐时相对湿度与PM_(2.5)浓度的相关性更好,相关系数0.694 7;高空1 000 m以下的平均水汽密度较地面、不同高度层的平均水汽密度和不同浓度水汽密度在垂直方向的伸展高度与PM_(2.5)浓度的相关性更好,相关系数0.778 9;在外来污染源为主的天气过程中,逐时PM_(2.5)浓度与相对湿度、水汽密度廓线变化的相关性不明显。     

单一与复合固体吸收剂去除低浓度CO_2的性能比较

低浓度放射性14CO_2废气,越来越受到人们的关注,基于酸碱中和反应原理的碳酸化技术具有高效、快速的优点,是解决这一问题的主要技术之一。NaOH、CaO和Na_2CO_3等常见吸收剂,在单独使用时存在着吸收能力不足、用量大等问题,本研究模拟低浓度放射性14CO_2气体,制备了NaOH-Na_2CO_3和CaO-Na_2CO_3复合吸收剂。结果表明,NaOH-Na_2CO_3具有最高的吸收性能(1639.06 mg/mol),相比单一吸收剂,复合吸收剂明显提高了对CO_2的吸收能力;复合吸收剂在吸收过程中,除了气体直接与吸收剂组分发生反应以外,Na_2CO_3与CO_2反应生成的NaHCO_3,与NaOH或Ca(OH)_2反应生成Na_2CO_3或CaCO_3,促进对CO_2的吸收反应。