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| 1 | 北京一次污染过程气溶胶光学特性及辐射效应显示文摘利用地面激光雷达、太阳光度计观测反演气溶胶光学特性参数,结合PM_(2.5)观测数据,分析了2018年1月25—28日北京一次完整污染过程中气溶胶光学特性变化。基于观测数据,利用短波辐射传输模式计算了不同程度污染日,晴空背景下气溶胶对辐射加热率的改变程度。结果表明:清洁日(25日),PM_(2.5)日平均质量浓度为19.00μg·m^(-3),440 nm气溶胶光学厚度为0.13,单次散射反照率为0.87,整层气溶胶消光系数低于0.10 km^(-1),短波辐射均为增温效应;污染期间(26—27日),PM_(2.5)日平均质量浓度为83.21μg·m^(-3),气溶胶光学厚度为2.48,气溶胶散射能力增强,单次散射反照率达到0.94,气溶胶主要消光层厚度提升至3.00 km高度,消光系数平均值为0.43 km^(-1),气溶胶在垂直方向的变化导致气溶胶中上层(1.50~3.00 km高度)加热作用强烈,短波辐射加热率平均值达到13.89 K·d^(-1),而低层(1.50 km高度以内)加热作用较弱,加热率平均值仅为0.99 K·d^(-1)。气溶胶散射能力增强导致加热作用减弱,污染日加热率对于气溶胶散射能力变化更敏感。 | 梁苑新 车慧正 王宏 彭玥 张养梅 陶法 | 2020 | 应用气象学报2020,31,5: | 6 |
| 2 | 边界层方案对南京地区PM_(2.5)浓度模拟的影响显示文摘基于WRF-Chem空气质量模式采用YSU、MYJ、MYNN2、ACM2,4种边界层方案和基于ACM2的敏感性实验方案ACM2R2(模式最低6层的湍流扩散系数阈值改为2m^(2)/s)和ACM2R5(模式最低10层的湍流扩散系数阈值改为5m^(2)/s),对南京地区冬季出现的一次天气污染过程进行模拟,分析了不同边界层方案对南京地区PM_(2.5)浓度模拟的影响.结果表明,6种方案对地面气象要素和风温湿廓线的模拟显示了较为合理的日变化特征及高度变化趋势,不同边界层方案之间气象要素差异较小.各方案均较好地模拟出了边界层高度逐日变化和日变化特征,以及PM_(2.5)浓度随时间的变化趋势,但是YSU、MYJ、MYNN2和ACM2,4种边界层方案在夜间对PM_(2.5)浓度的模拟均存在较大程度的高估,而ACM2R2和ACM2R5在ACM2的基础上显著地降低了PM_(2.5)浓度,甚至转为低估.从整个时段的偏差上看,ACM2R2最接近观测值.这是由于ACM2R2夜间湍流扩散系数较高,更利于源于地表的污染物向上扩散,使得ACM2R2方案在夜间相比原ACM2方案模拟所得的地表PM_(2.5)浓度更低,从而改善了原方案高估的现象.ACM2R5夜间湍流扩散系数更高,后期扩散过强从而产生较大低估.这些结果表明湍流扩散系数的不同是PM_(2.5)浓度模拟差异的重要原因,准确地参数化边界层方案夜间湍流扩散系数对于提高PM_(2.5)浓度模拟的准确度十分必要. | 王安庭 李煜斌 赵纯 杜秋燕 王晓东 高志球 | 2021 | 中国环境科学2021,41,7: | 5 |
| 3 | 华北中部夏季气溶胶和云分布特征显示文摘气溶胶与云的垂直分布特征是气溶胶间接气候效应关注的重点。基于2018年7—8月华北中部6架次飞机观测数据,研究气溶胶和云滴的垂直和水平分布特征。结果表明:华北中部780~5687 m高度内气溶胶数浓度(N_(a))平均值为821.36 cm^(-3),最大量级可达到10^(4) cm^(-3),云中气溶胶数浓度(N_(acc))占总颗粒浓度的80%以上,表明细颗粒占大多数,气溶胶粒子算术平均直径(D_(m))平均值为0.12~0.52μm;大气层结对气溶胶垂直分布影响较大,逆温阻挡气溶胶垂直输送,高空(高度2000 m以上)D_(m)的垂直分布受到相对湿度影响较大;N_(a)和D_(m)在垂直方向波动较大,水平方向波动较小;低层云中云滴数浓度(N_(c))较大、液态水含量(L)较小,而中层和高层云中N_(c)较小、L较大,N_(c)和云滴有效半径(R_(e))的概率密度函数均为双峰型分布,L的概率密度函数为单峰型分布;气溶胶数浓度谱基本呈现多峰型分布,而云滴数浓度谱多呈现单峰型分布。 | 李义宇 孙鸿娉 杨俊梅 任刚 赵德龙 周嵬 刘智超 | 2021 | 应用气象学报2021,32,6: | 4 |
| 4 | 2019年西安末场雾霾PM_(2.5)生消扩散特征显示文摘为了探寻西安雾霾气溶胶典型生消扩散特征,对2019年最后一场雾霾(简称末场雾霾)开展了高分辨WRF⁃Chem(the Weather Research and Forecasting model coupled to Chemistry)模拟,并结合环境监测站监测数据、以及特殊观测数据(西安理工大学气象站、粒谱仪、太阳光度计观测等),对末场雾霾发生发展的气象条件与气溶胶条件进行了综合诊断,研究结果如下:①通过与观测数据对比表明,模式较好地再现了雾霾生命史(发生于12月20—25日,于23日上午发展为重度霾).②四川北部是此次雾霾的发源地,在雾霾形成初期,沿着低矮地势存在一条输送通道(青川县⁃康县⁃徽县⁃两当县⁃秦岭西部低矮地形与青藏高原东部山脉之间的豁口⁃宝鸡⁃西安).③特殊的地形使得西安易于滋养雾霾,而较大尺度的秦岭山脉并不能完全阻挡西安雾霾的形成与扩散.④通过对比2019年首、末两场雾霾,揭示了两场雾霾气溶胶的共性特征:雾霾天气背景下,PM_(2.5)的组份以有机碳为主(接近或突破40μg·kg^(-1));偏北风是西安雾霾消散的关键因子(底层持续6 m·s^(-1)以上的平均风速,即可以吹散雾霾),雾霾消散时先从底层开始消散. | 李博 王楠 裴成章 尹珍珍 郑宇 张磊 闫庆 刘晶晶 狄慧鸽 华灯鑫 | 2021 | 环境科学学报2021,41,12: | 3 |
| 5 | 激光雷达在雾霾天气气溶胶光学特性探测中的应用研究显示文摘大量气溶胶聚集对环境造成较大隐患,为此提出激光雷达在雾霾天气气溶胶光学特性探测中的应用。利用多波长激光雷达探测雾霾天气下的大气后向散射信号,采用高速示波器将采集信息传输到计算机中。利用计算机将其转化为可处理的数据后,应用激光雷达方程与光学厚度反演方法获取随高度变化的大气消光系数与后向散射系数,并计算气溶胶的激光雷达比,实现雾霾天气气溶胶光学特性探测。经实验验证:该方法能够从空间分辨率角度与大气层角度分别计算得到气溶胶的光学厚度,还能够分析不同日期下的PM_(2.5)/PM_(10)污染情况。 | 郝孝智 李念 付亚平 | 2023 | 环境科学与管理2023,48,2: | 1 |
| 6 | 基于航测的云底气溶胶活化率与过饱和度估算显示文摘2016年11月13日在北京地区上空存在持续稳定的层状云天气背景下,利用飞机开展气溶胶粒径谱、化学组成、云滴谱等参量的垂直观测,研究该个例云底气溶胶的活化能力。结果表明:探测期间北京地区为轻度污染天气,地面气溶胶浓度(0.11~3μm)达到4600 cm^(-3)。云层高度为800~1200 m,云底气溶胶数浓度相对于近地面大幅度降低,有效粒径显著增大(0.3~0.6μm)。同时,近地面气溶胶中疏水性的一次有机气溶胶贡献显著,而云底气溶胶中一次有机气溶胶的贡献大幅降低,无机组分和二次有机气溶胶的贡献明显增大,造成吸湿性参数κ由0.25(地面)增大至0.32(云底)。云中气溶胶和云滴的谱分布衔接较好,且两者的数浓度之和与云底气溶胶浓度一致,可分别代表未活化和已活化的粒子。基于云底气溶胶粒径谱和吸湿性参数计算得到不同过饱和比下云凝结核的活化率,通过与云中观测结果对比,反推得到云底过饱和度约为0.048%。 | 高茜 刘全 毕凯 王飞 盛久江 何晖 刘香娥 | 2021 | 应用气象学报2021,32,6: | 0 |
| 7 | 街头乔木景观结构的微气候效应数值仿真显示文摘为了提高城市环境质量以及热舒适度,模拟微气候效应受街头乔木景观的影响,提出街头乔木景观微气候效应数值模拟方法。分析街头乔木景观的传热过程,对街头乔木景观微气候模拟时,通过蒙特卡洛法获取固体表面的位置和形状,简化求解过程,并采用杰勃哈特法计算表面网格吸收反射能量的吸收量,得到辐射系统内太阳辐射的分配情况。结合城市气象学、计算流体力学和热力学,通过ENVI-met软件构建ENVI-met模型,实现街头乔木景观微气候效应的数值模拟。仿真结果表明,街头乔木景观的平面布局、种植量以及乔木结构都会对微气候效应产生影响。 | 张鑫 蔡籽焓 黄晓光 | 2023 | 计算机仿真2023,40,1: | 0 |