大气污染对臭氧层的损耗及其后果

人们知道,地球是被一层厚厚的大气所包围。通常根据大气中温度随高度垂直分布的特征,可分为对流层和平流层。对流层是靠地面最近的一层,它的厚度因纬度、季节和其他条件不同而异,在赤道地区约18公里,而到两极则只有约8公里。对流层的上面是平流层,其范围从对流层顶到距地面50公里之间。平流层上部则有一个臭氧浓度很高的臭氧层。臭氧是氧元素的一     

水汽浓度变化对温室效应影响的定量分析

为了考察大气水汽浓度变化对温室效应的影响,以全球大气温度探空数据集RATPAC-A为基础,对流层采用固定相对湿度的假设,并根据平流层水汽的历史变化趋势,进行了定量研究。结果表明,对流层绝对湿度的增加,会造成其各处向上出射长波通量的减少,并在层顶处达到最大,且对流层顶水汽含量的变化,对于向上长波通量的影响最为显著;如果地表温度升高1 K,大气水汽浓度增加所导致的对流层顶向上长波通量的减小值为2.22 W/m2,对流层水汽含量变化与地表温升之间存在着强烈的正反馈关系,有能力使二氧化碳所造成的温室效应进一步增强50%;平流层水蒸汽体积浓度每上升1×10-6,将会使对流层顶的向下长波通量增加0.31 W/m2。     

气候变化使对流层顶高度增长

人为排放的臭氧和温室气体导致气候变化,近年来对流层顶高度增长约80%是由这一因素引起的.对流层顶是大气对流层和平流层的过渡层,上述估计是对决定对流层顶高度的因素第一次作定量分析后得出的.这一分析结果发表在2003年7月25日出版的“Science”上,表明对流层顶高度增长是全球气候变化的又一标志,而人为臭氧排放是一个重要因素. 自1979年以来,研究人员观察到对流层增加了几百米.为了解这一现象,来自美国国立Lawrence Livermore研究所、Lawrence Berkeley研究所、国立大气研究中心、德国大气和空间研究中心和英国伯明翰大学的科学家用复…     

平流层硫酸盐气溶胶辐射效应的模拟研究

平流层中的硫酸盐气溶胶在地球能量循环和全球气候变化中发挥着关键性作用.基于自主开发的矢量辐射传输模型,重点研究对流层气溶胶类型、平流层气溶胶光学厚度(AOD)、太阳天顶角(SZA)和地表反照率等对平流层硫酸盐气溶胶辐射强迫和大气加热速率等辐射效应的影响.结果表明,对流层无气溶胶时,平流层气溶胶在大气顶层(TOA)的辐射强迫为-15.80 W·m^-2,地气系统的冷却效应最大.对流层气溶胶为黑碳时,平流层气溶胶在大气底层(BOT)的辐射强迫最小,为-47.53 W·m^-2,地表冷却最大.同时,平流层硫酸盐的辐射强迫导致对流层降温,平流层升温,在模拟条件下,最大升温可达0.6 K·d^-1.此外,结果还表明,平流层硫酸盐辐射强迫对AOD、SZA和地表反照率均具有很高的敏感性.平流层气溶胶在TOA和BOT的辐射强迫随AOD的增大呈线性减小趋势,但随地表反照率的增大呈线性增大趋势.AOD和SZA的增大会强化辐射强迫的作用效果,但地表反照率的增大可能会改变辐射强迫的正负,导致平流层硫酸盐对地气系统的作用效果从冷却变为加热.     

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。     

煤矿环境保护知识和污染防治技术索解[续四]

四、大气污染及其防治31.大气圈、大气圈结构及大气成份受地球的引力作用而随地球旋转的大气层,称为大气圈。大气圈的厚度大约为1000～1400km。大气圈中的物质呈不均匀分布,近地面约12k m的一层大气质量占总质量的75％左右。大气圈由均质层和非均质层组成。均质层的高度约80-100km,自下而上又可分为对流层、平流层、臭氧层和中间层,其中对流层是大气圈中最下面的一层靠近地表     

美国全国研究委员会的报告评议全球气温测量分岐

全球气候变暖争论的焦点之一是地球表面测得的温度和高达约8km上层空气测量的温度有明显差异．在过去20年，全球地表平均温度上升0．25~0．40℃，而卫星测量数据则表明，在对流层中下部只上升了0．0～0．2℃．气球观测数据倾向与卫星测量数据一致．全国研究委员会（NRC）组成的一个专家小组认为，过去20年显示的地表温度变暖“无疑是实在的，过去20年温度升高速率明显高于过去100年平均速率”．NRC的报告说，在这期间中下对流层变暧可能慢一些，因为有一系列火山爆发和导致平流层臭氧耗竭的人类活动，这使对流层上都变冷．专家小组认为只…     

大气N_2O的稳定氮同位素质量平衡探讨

地表释放源释放的N2 O均比对流层大气N2 O贫15N ,对流层N2 O的氮同位素质量由平流层回流的富15N的N2 O来平衡 ,若全球N2 O源汇质量估算结果是平衡的 ,则地表释放源对对流层N2 O的氮同位素质量的贡献量应与平流层回流的贡献量相等。本文根据全球N2 O释放源最近的年释放量估算值 ,在考虑土壤N2 O生成过程中的氮同位素分馏效应后 ,推论出全球N2 O释放源最近的年释放量估算值能使对流层大气N2 O稳定氮同位素质量接近于平衡。     

影响平板式太阳能热水器热效率诸因素的研究

本文根据辐射传热对流传热理论，利用Ｍａｔｌａｂ程序结合太阳能热水器本身的尺寸以及与其有关的水和空气的物理弹性详细分析了影响平板式太阳能热水器热效率的因素包括太阳参热水器表面的太阳光辐射的吸收率α１和辐射系数ε，太阳能热水器的水进口温度Ｔｔ，ｉａ和流量ｍ太阳辐射能力Ｇｉ环境大气温度下Ｔｃ，大气辐射系数εｄｙ以及太阳能热水器内部的总传热系数Ｕ。分析结果表明较高的太阳辐射能力，环境温度和总传热系数有利于     

上层大气温度变化趋势

随着大气层中温室气体浓度的升高,大气温度正在逐渐变暖。测定大气温度的变化是从1900年开始的,第一个测定站建立在 Smithsonian 研究所。以后全世界相继建立了地面测定站与高空大气温度测定站。近30年来先后对地球上面850～300毫巴的对流层、300～100毫巴的对流顶层与100～50毫巴的低平流层的大气温度作了系列的测定。全世界在1958～1987年间,在850～300毫巴高度的所有测定站的95%所测得的大气温度平均每10年上升为0.09℃,在100～50毫巴的平流底部在1973～     

气溶胶对东亚副热带季风区季风爆发前温度的影响

气溶胶与季风有着紧密的联系,为研究气溶胶对东亚副热带季风区季风爆发前温度的影响,选取位于中国东部的东亚副热带季风区为研究对象,经纬度范围大约为20N~45N,108E~125E,对季风爆发前气溶胶季节变化以及气溶胶的直接效应对大气及地表温度的影响进行研究。结果表明不同区域的气溶胶对温度的影响程度不同,但总体而言,气溶胶对地表温度有黯化效应,对对流层低层温度的影响,还需与气溶胶种类结合起来分析。     

大气CH4的源

大气ＣＨ_４的源甲烷是大气中的微量气体，它能高效的吸收红外辐射，其温室效应是ＣＯ_２的二十倍。虽然大气中ＣＨ_４的浓度很低（仅为ＣＯ_２浓度的１／２００），但它对全球气候的影响是很大的．在平流层和对流层中，甲烷还可参与一系列的化学和光化学反应，其反应产物...     

广州地区光化辐射通量与辐照度的特征

应用NCAR TUV辐射模式与地表实际观测分析了理论上广州地区地表可获得的最强光化辐射通量、辐照度及其波谱变化特征与月、日变化特征,计算与观测的差异用于评估气溶胶对紫外辐射通量的作用.结果表明,光化辐射通量与辐照度均具有正弦曲线的日变化特征,但光化辐射通量的正弦波形较辐照度的更为宽广,其辐射强度随太阳天顶角的增加下降幅度也更为缓慢;光化辐射中的总能量可见光谱区约占86%,紫外谱区仅占约14%;理论计算与实际观测表明,不同监测波段范围的紫外辐射表,虽然其标识均为监测UVA或UVB的辐射,但差异明显;广州地区的气溶胶污染显著影响紫外辐射通量.由于紫外辐射通量是影响对流层臭氧生产力的关键因子,有必要更加深入地认识广州地区气溶胶与紫外辐射通量的相互作用.     

臭氧层耗损对对流层大气质量的影响和在中国的响应

平流层臭氧损耗导致透射到近地面的UV-B辐射的增加,加强了低对流层的能量来源,增强了大气氧化性和化学反应性,特别是加快O₃、颗粒物、酸性物质等二次污染物的生成和一些有机污染物的光解,加剧如光化学烟雾、酸沉降等城市和区域性的大气污染,从而改变对流层的大气组成和空气质量.在中国,UV-B的增加会对城市和区域的空气质量、酸雨污染以及青藏高原地区的环境产生重要的影响.      

大气中臭氧行为研究进展

臭氧（O3）是一种重要的大气微量气体,是影响对流层——平流层大气动力、热力、辐射、化学等过程的关键成分,在气候和环境变化中扮演非常重要的角色。本文从臭氧在大气中的行为机理入手,研究影响臭氧源和汇的因子,了解臭氧含量变化机制,对当前臭氧研究热点进行概括和总结,展望未来研究重要问题。     

大气中的氧化亚氮

在气中的氧化亚氮(N_2O)浓度每年以0.3％的比率增加,而且这种N_2O在大气中极其稳定,其平均寿命约达150年,从对流层进入平流层。在平流层这种N_2O起化学反应并破坏一部分臭氧,使到达表地紫外线量增加。同二氧化碳、甲烷一样,N_2O浓度增加产生的温室效应也会使地表温度升高。 为评价氮气给环境造成的影响,最重要的是获得由于施肥引起土壤产生N_2O的可靠数据。为此,将大气中微量的N_2O进行浓缩,并用送带超声波检测器或电子捕获检测器(ECD)的气相色谱仪进行检测,以此来确立N_2O的微量含量。超声波检测仪分析法的关键在于把1升大气样品中的N_2O和Xe捕获到以冻结戊     

大气化学仪器测量进展

从平流层和对流层的大气化学过程入手，分析了研究各个反应所采用的测量手段；从当前大气化学的发展要求提出了理论研究和模式建立中对仪器测量手段的要求。并且从测量坪台这一角度分析了目前在大气化学领域使用的主要测量仪器和手段。     

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%...     

利用沉积色素恢复湖泊古紫外强度研究综述

自从南极臭氧空洞被发现以来,平流层臭氧浓度下降导致到达地表的紫外辐射增强的现象引起了人们的广泛关注,目前这一状况还在不断加剧并将在未来很长一段时间里持续下去。为了更好地理解这种现象在长时间尺度上的意义以及合理预测未来地球表面紫外环境的变化以及生态系统的响应过程,科学家开始尝试恢复历史时期地球表面紫外辐射的变化。Scytonemin是蓝绿藻细胞外鞘上的一种抗UV色素,高UV强度照射能够促使细胞合成更多的这种色素以保护细胞免受紫外辐射的伤害,并且这种色素在湖泊沉积物中能够很好地保存。因此,我们可以通过分析不同时间段蓝绿藻细胞的scytonemin含量来反映历史时期湖泊紫外环境的变化。进一步的研究可以推测造成这种变化的原因以及生态系统对这些过程的响应,为预测未来地表紫外环境的变化及生态系统的响应提供合适的理论和证据。     

利用卫星资料估算福建晴空太阳辐射

利用卫星数据反演得到大气可降水量和气溶胶光学厚度等影响太阳辐射的参数,通过辐射传输模型进一步反演得到晴空地表太阳总辐射时曝辐量,并用2008-2009 年20 个地面站实测数据对反演结果进行验证。结果表明：遥感反演得到的晴空地表太阳总辐射时曝辐量与地面实测结果在空间上具有很好的一致性,两者相关系数为0.807,平均相对误差为9.6%,相对误差在10%以内的样本占总样本的74%。气溶胶对太阳辐射的影响最为显著,而水汽的影响相对较小,由气溶胶引起的太阳辐射削减量全年平均值为0.421 MJ/（m²·h）,而水汽引起的则为 0.204 MJ/（m²·h）,太阳辐射的空间分布与气溶胶的空间分布一致,气溶胶的高（低）值区对应太阳辐射的低（高）值区。