矿物燃料排放CO_2的情况

二氧化碳能够让阳光的短波辐射渗过大气层,但能吸收地球表面散发出来的长波辐射。因此,大气中的二氧化碳能使地球表面变暖,产生温室效应。大气中的温室气体除二氧化碳外,还有水蒸汽、甲烷、氟氯烃(CFCs)、一氧化二氮(N_2O)与对流层中的臭氧(O_3)。大气中的这几种气体浓度上升后,会使地球表面气温变暖,并在下一个世纪中引起全球气候变化。     

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     

青藏高原短波辐射分布式模拟及其时空分布

论文基于太阳辐射参数化传输模型,结合MODIS每日两次的大气产品和DEM,构建了太阳短波辐射分布式模型,对青藏高原2007年的太阳直接辐射、散射辐射与总辐射分布状况进行了模拟,并利用研究区站点实测值对模型精度进行了验证,其中日值数据直接辐射的相关性分别为0.72(拉萨)和0.82(格尔木),散射辐射分别为0.71(拉萨)和0.70(格尔木),总辐射相关性大都在0.70以上;旬值数据实测值与模拟值的相关性大都在0.90以上。模拟结果表明:实际天气情形下青藏高原年平均直接辐射量为4 244 MJ/m2,年平均散射辐射量为2 348 MJ/m2,年平均总辐射量为6 592 MJ/m2。直接辐射与总辐射的空间分布主要受纬度地带性与垂直地带性的影响,且地形对地表短波辐射的影响大于纬度的影响;散射辐射的空间分布主要取决于当地的地形起伏与大气状况。     

全球温度受到太阳辐照和温室气体的强迫吗?

随着大气中CO2、CH4和其它温室气体浓度的增加,近年来全球温度一直是增加的.但是,多数的温度增加出现在人为释放的CO2成为一个潜在的重要因子之前.由于这些温室气体的分子吸收射出的长波辐射并因此使逸失到外空的辐射减少,所以引起全球变暖[1].大气温室气体浓度增加的效应尚未弄清楚,但从理论上看是非线性的,且随着浓度的增加该效应是减小的[2].     

温室效应对环境的影响

1８９６年，瑞典科学家诺贝尔化学奖得主，S．阿仑纽斯首创地球“温室效应”概念，如大气中的某些成分，如CO２、H２O等气体，能让太阳光短波辐射通过，但却可以强烈地吸收长波辐射，就象罩了一层玻璃的温室一样，使地表大气温度提高，所以称为“温室效应”。温室效应是地球上早已存在的自然现象，根据科学家估算如果不存在温室效应，地球的表面的年平均温度是１５℃左右，而且历年来变化不太大。温室效应使得地球的温度环境适宜于地球上的生命存在，保护着地球上的所有生命。随着人类对燃料的使用量与日俱增，向大气中排放的二氧化碳越来…     

云的辐射强迫效应研究

利用ISCCP资料和我国实际的辐射观测资料,着重讨论了云对短波辐射的吸收、云放射的长波辐射及云的净辐射,在此基础上分析了云的辐射强迫引起的加热率和降温率,给出其全国分布图。      

浅谈温室效应的潜在威胁及近期对策

一、引言太阳每秒钟向地球输送1.74×10~(17)焦耳的能量。按理论计算,地表吸收太阳辐射和放出红外辐射后的平衡黑体温度仅为-18℃。幸而地球周围包围着一层厚厚的大气,大气中的H_2O和CO_2等气体对地表红外辐射有相当程度的吸收,使大气变暖。同时,大气也有红外辐射, 其中向下的一部分为地表所吸收,从而使地表的净向上辐射大为减少,地表的平均温度可达到17℃左右。大气的这种使地表温度升高,保持地球有较高温度的热平衡过程,与玻璃温室的作用有相似之处,故被称为“温室效应”。正是这种效应,保证了地球的温度环境。     

大气可降水量卫星遥感反演不确定性对太阳总辐射模拟的影响

辐射传输方程模拟法作为一种较为准确有效的太阳总辐射间接获得方法,其模拟精度受到代入方程的大气参数精度的影响。论文通过将香港2005—2013年卫星遥感反演的大气可降水量产品与地面站数据对比,以68.3%的置信水平分析了卫星遥感反演的大气可降水量的不确定性;并通过收集2005—2013年香港其他影响大气上界太阳辐射到达地表的大气参数,如气溶胶光学厚度、气溶胶单次散射反照率、臭氧含量综合模拟大气环境,确定了大气可降水量的不确定性在夏季和冬季对太阳总辐射模拟（250~2 800 nm）造成的相对误差。研究结果表明,受大气可降水量不确定性影响,使用辐射传输方程法模拟获得的太阳总辐射有1%~3%的相对误差。使用该方法冬季受大气可降水量不确定性影响程度比夏季大。决定相对误差大小的主要因素是波长,大气水汽吸收作用强的波长上,相对误差也大;其次因素是太阳天顶角,太阳天顶角越大,该方法模拟所得太阳总辐射相对误差越大。研究为大气可降水量参数不确定性影响下太阳总辐射模拟的误差评估提供了依据。     

气溶胶辐射效应对气象和环境影响的观测与模拟研究

选取2015年和2019年不同代表年份,结合外场观测和数值模拟,分析了天津地区不同季节不同天气(晴天、多云、霾)下,气溶胶辐射效应对整层大气透过率和地表入射太阳辐射的影响,以及这种影响在不同年份的差异.借助WRF-Chem模式模拟分析了重污染期间气溶胶辐射效应对垂直方向上气象要素廓线、边界层结构以及PM_2.5浓度的反馈机制.结果表明:霾污染可导致大气透过率明显下降,春、秋、冬不同季节,霾污染导致中午大气透过率分别下降0.09,0.11和0.09.全年平均霾污染可导致大气透过率降低约15.5%.云量的增多也可导致大气透过率明显下降,多云天气下大气透过率相比晴天减小约22.4%.霾和云对大气透过率的影响还与太阳高度角有关,当太阳高度角>60°时,霾污染导致大气透过率下降8.6%.随污染等级提高,气溶胶对太阳辐射的衰减作用也越强,天津地区空气质量分别为Ⅰ～Ⅰ级时,中午地表入射短波辐射呈稳定下降趋势,依次为484,446,439,342,328和253W/m².重污染期间,气溶胶辐射效应导致大气低层(250m以下)降温(0.8℃)增湿(3.8%...     

不同波长紫外光催化降解活性艳蓝KN-R动力学研究

以蒽醌类染料活性艳蓝KN-R(以下简称KN-R)为对象,以TiO2为光催化剂,实验了不同波段紫外光条件下KN-R的降解过程。结果表明:365 nm和254 nm两种波段对于KN-R的光催化降解过程均符合假一级动力学方程,但是通过对比各初始浓度下活性艳红KN-R的反应速率常数(Kapp)可以发现,在相同紫外灯功率下,短波辐射下的Kapp平均为长波辐射下Kapp的3倍,说明短波紫外更有利于活性艳蓝KN-R的降解。     

中国地表太阳辐射资源空间化模拟

基于1981—2010年全国122个气象台站的太阳辐射和气温日较差观测数据,将Bristow-Campbell太阳辐射估算模型在中国八大自然区分别进行了参数校正和验证;利用地理信息空间分析平台,采用PRISM模型对中国区域平均最高与最低气温空间化的结果,将其输入Bristow-Campbell模型,实现太阳总辐射的空间栅格化模拟;通过斯忒藩-玻耳兹曼定律计算全国地表长波辐射平衡;进而根据太阳辐射平衡公式,得到中国地表太阳辐射平衡的空间格局。结果表明:经过校验的Bristow-Campbell可以较准确地估算中国区域太阳总辐射资源;基于Bristow-Campbell辐射估算模型,结合气象数据的空间化模型,是实现太阳净辐射资源空间化模拟的有效途径;我国地表太阳净辐射总体空间格局表现为高值区位于青藏高原,每年可达9 000 MJ·m^-2,东部地区的净辐射年总量较低,东北稍高,浙闽地区稍低,低值区位于川黔地区,年平均约为2 000 MJ·m^-2左右。     

罗斯比中心区域气候模型Ⅱ:北极圈气候的应用

作为ARCMIP国际计划的一部分,罗斯比中心区域气候模型(RCA2)针对整个北冰洋地区的气候作了数值模拟整合,并与来自sHEBA数据集的观测资料作了比较,RCA2标准模型对北极冬季的云量和长波辐射的模拟较实况偏多.通过引入新的云量参数化方案(该参数化方案显著地改进了云量的年循环)减少了这部分误差,确定了介于晴空向下大气长波辐射与云层底部的长波辐射的补偿率,利用可以更准确描述冰晶与太阳辐射相互作用的辐射方案修正了模型,从而使得模型对云-太阳辐射间的相互作用的描述更接近实际.在模拟晴空辐射部分,由于太阳辐射大气透射率过大,经常在边界层云的顶部产生正偏差.引入真实海冰和积雪两种表面反照率的时间变化,对准确模拟地面能量净收支是至关重要的.同样,为了准确模拟北极圈地区近地面的热力学过程,将雪面温度作为预报量引入模型中也似乎是必不可少的.     

西北典型地域云对地气系统的辐射强迫研究

采用NASA 地球观测系统(EOS)“云与地球辐射能量系统(CERES)”的云和辐射资料,研究了我国西北地区4 个典型地域2002 年7月至2004 年6 月云对地气系统辐射强迫的季节及年变化特征,探讨了云特性参量对云辐射强迫的影响.结果表明,云的辐射强迫具有显著的季节变化和地域变化.一般夏季云净辐射强迫最大,冬季最小,而塔克拉玛干沙漠最小值出现在秋季,夏季的季风影响区和塔克拉玛干沙漠区的云净辐射强迫相差达129W/m².云的短波辐射、长波辐射和净辐射年平均效应均在季风区最强,分别达-171.2,48.9,-122.3W/m²;在塔克拉玛干沙漠地区最弱,分别为-54.7,37.3,-17.4W/m².     

中国东部AOD等级变化及与东亚夏季风的联系

利用2000年3月～2017年1月Terra卫星反演的最新版本C06的MODIS气溶胶光学厚度（AOD）、NCEP fnl全球业务分析数据、CMAP降水、CERES SYN1deg Ed4月平均资料、NCEP/NCAR再分析资料等,依据区域平均AOD距平的显著年际变化特征,将历年AOD划分为5个不同的污染等级,并探讨了不同污染等级的局地成因及其与季风环流的联系.结果表明,夏季中国东部地区AOD异常偏大与地面风速小、中高层季风环流系统不利于气溶胶扩散有关.气溶胶污染最重（最轻）时,气溶胶与到达地面的太阳短波辐射、地面气温、风速及降水存在密切联系;在其他污染等级下,除了与到达地面的短波辐射有密切关系外,与其他量的联系并不明显.气溶胶污染严重时,到达地面的太阳短波辐射相对减小,地面气温异常偏低,低层大气冷却,地面风速减小,地面降水呈现南多北少的变化特征;反之,气溶胶污染较轻时,到达地面的太阳短波辐射相对增加,地面气温异常偏高,低层大气加热,地面风速增大,地面降水呈现南少北多的变化特征.     

北京地面紫外辐射与空气污染的关系研究

基于北京城区太阳辐射和污染气体观测资料,运用TUV4.4辐射传输模型,研究了城市大气中太阳紫外辐射与空气污染的相互关系.结果表明,臭氧总量平均为329DU,并呈冬春季较高,夏秋季较低的季节变化规律,到达地面的紫外辐射呈现相反的变化趋势;受城区大气污染的影响,地面处的紫外辐射量大幅减少(最大50%),且在夏季波动较大;云和污染物对紫外辐射的影响要大于总辐射,紫外辐射衰减约为总辐射衰减的2倍;城市低层大气中O3和NOx浓度的增加是造成紫外辐射衰减的重要原因,午后O3浓度与紫外辐射衰减相关系数为0.70.     

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     

关于平流层中臭氧及其损耗的科学知识和事实

１平流层及臭氧顾名思义，平流层的最大特点是大气以平流运动为主，极少有垂直方向的对流运动。这主要是因为平流层的温度结构与对流层不同，在对流层顶到距地表大约３５ｋｍ的高度内，大气温度变化非常微小，这一高度的大气温度非常低，大约在－８０°左右。自３５ｋｍ到平流层顶，气温随高度的升高而上升。平流层温度低，空气稀薄，极少水蒸气，在这一层也极少有天气过程发生。由于平流层的高度较对流层高，因此与到达地表的太阳辐射相比，平流层的太阳辐射含有更多的短波紫外辐射。一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区，波…     

海洋温室气体研究进展

温室气体是大气中能吸收地面反射的长波辐射、并重新发射辐射的一些气体。它们会使地球表面变暖，导致“温室效应”。典型温室气体包括二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)、挥发性卤代烃(VHCs)、水蒸汽(H₂O)、臭氧(O₃)等。有些温室气体受人类活动影响显著，主要包括《联合国气候变化框架公约的京都议定书》规定的六种温室气体：CO₂、CH₄、N₂O、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF₆)，需要对其采取减量排放措施，以期能够尽快使温室气体排放达到峰值，并在本世纪下半叶实现温室气体净零排放，达到《巴黎协定》所要求的全球平均气温较工业化前水平升高不超过2℃的目标，降低气候变化所带来的生态风险以及给人类带来的生存危机。海洋作为地球上最大的生态系统，对温室气体的源汇格局有重要的调节作用，深刻影响着全球气候变化。对海洋温室气体的研究是全球温室气体研究极为重要的方面。     

CE-318太阳光度计在大气环境监测中的应用

CE-318太阳光度计自动进行太阳直接辐射和天空光扫描探测,通过反演计算可获取大气气溶胶各种光学特性,在大气环境监测与研究领域发挥着重要作用。介绍了CE-318太阳光度计的仪器结构、测量工作程序和反演算法,并对2010年重庆城区大气Angstrom波长指数测量结果进行了简要分析。     

综述气候变化的影响

1.前言人类正在进行一次全球性的大气试验。人类的各种活动大大增加了大气中的氟氯烃、二氧化碳、甲烷及其它几种气体的浓度。越来越多的科学家认为,如果这些气体的浓度继续增加.即会使同温层中的臭氧浓发降低和使地球表面气温升高。因为同温层中的臭氧可以保护地球表面免受太阳紫外线的辐射,而紫外线是可以引起皮肤癌和其它几种疾病的,并可减少粮食产量,损坏材料和增加对水生生物的负茶,由于“温室效应”使地球表面湿度变暖也会影响人体健康,粮食产量、质量、鱼类和野生功物等。降水量与风暴的形式也会变化,海水平面将会升高。