卫星遥感NO2资料地面验证对 中国大气本底观测的潜在需求

受各种因素的影响,卫星反演大气成分的数据质量存在一定的误差和不确定性,系统和全面的验证工作是获得准确可靠的卫星数据的一个重要组成部分.卫星观测资料的验证主要涉及反演算法中所用的输入参数和卫星反演产品的直接验证这两个部分的内容.本工作以对流层NO2卫星资料验证的需求出发,对当前中国大气本底站的观测现状进行评述,讨论了大气...     

延安地区大气中PM_(10)浓度水平及其变化特征

利用延安地区2006—2008年大气中可吸入颗粒物PM10的监测资料,分析了PM10的浓度水平、变化规律及其影响因素。延安地区PM10的年平均浓度为153μg/m3,超过国家环境空气质量标准年平均值2级浓度限值70μg/m3的1倍多,这与当地高的PM10区域背景水平(平均值为109μg/m3)紧密相关。PM10质量浓度水平具有明显的季节性,春季最高,冬秋其次,夏季最低。PM10日均值浓度超过国家环境空气质量2级标准的日数占全年的40%,其中春季达66%。PM10质量浓度日变化呈明显的双峰双谷型特征,与风速的日变化有明显的反相关关系。1mm降水量对PM10的湿清除能力按冬、春、秋、夏依次递减。延安地区出现西风或偏西风时PM10平均质量浓度高,但就累积影响而言,处于主导风向上的西南风要比其他方向高40~50μg/m3左右。     

长江三角洲地区对流层臭氧的变化趋势

Analysis of tropospheric ozone residual (TOR) data from satellite measurements indicates an increasing trend of tropospheric ozone over the Yangtze Delta region of China. The increasing trend can be derived both from the annual mean TOR and from the monthly mean TOR except for January and March. The increase rate of the decadal mean TOR was 0.82 DU during 1978-2000. The impact of this long-term trend on the climate and atmospheric oxidizing capacity over the region should be further studied. Data comparison shows a significant correlation between the TOR and surface ozone data collected at Lin'an background station in the Yangtze Delta region, suggesting an internal connection between both quantities.     

大气本底站反应性气体观测数据处理系统功能设计及实现

基于反应性气体多年观测的较为成熟的数据处理和质量控制方法,采用模块化功能结构设计,通过应用Visual Studio开发平台并结合MAP WinGIS等空间和时间显示控件,对反应性气体观测数据处理系统进行了设计和开发.系统实现了观测数据在空间和时间上的可视化显示,实际业务应用表明,具有良好的人机交互和数据处理能力,具备一定的数据统计分析功能.实现了对大气本底站反应性气体观测数据的统一管理和综合处理,已成为大气成分观测数据质量控制业务系统的一个重要组成部分.     

1994-2006年长江三角洲和东北平原酸性气体浓度变化

 利用长江三角洲和东北平原地区大气本底站的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）历史资料和近期取得的观测数据,探讨两个地区人为排放对这些气候相关酸性气体的不同贡献。从两种酸性气体过去和现在的浓度水平,估算了它们在两个地区的增长率,比较了NOx与SO2比值的不同变化趋势。结果表明,早在20世纪90年代中期,长江三角洲酸性气体污染水平已经较高,其后主要是NOx浓度显著升高,从而使该地区成为硫和氮污染并重的地区;东北平原酸性气体过去浓度很低,但这些气体以很高的速率增长,虽然目前浓度水平仍然比较低,但未来形势不容乐观。     

长江三角洲地区对流层臭氧的变化趋势

根据TOR卫星数据分析,我国长江三角洲地区对流层O3柱含量的长期变化就全年和大多数月份而言均为增长趋势,1978-2000年间其年均值的增长趋势为0.82 DU/10 a。这种长期变化趋势所引起的气候效应及其对大气氧化性的影响值得进一步研究。结果表明,长江三角洲地区对流层O3柱含量的季节变化与该地区的临安区域大气本底站的地面O3季节变化有着显著的相关关系,临安站的观测数据具有区域代表性。     

PM10 Observed at a Meteorological Station in Beijing: Historical Trend and Implications

Inhalable particles (PM10), with aerodynamic equivalent diameters that are generally 10 micrometers or smaller, are basic pollutants in many areas, especially in northern China, and thus the pollution from PM10 inhalable particulate matter is a growing concern for public health. Independent long-term observations are necessary to evaluate the efficacy of PM10 reduction actions. Variations in the PM10 concentration from 2006 to 2017 at an observation station (NJ) in Beijing were recorded and analyzed. The average value ±1 standard deviation of daily mean PM10 concentrations was 138.8 ±96.1 μg m-3 for 1307 days (accounting for 34.7% of the total days), showing PM10 concentration exceeding the National Ambient Air Quality Standard (NAAQS) 24-h average of 150 μg m-3. Particulate concentration depended upon various meteorological conditions as also observed in this work: at low wind speed (<4 m s-1), the concentrations of PM10 revealed a downward trend with -19 μg m-3 per unit of wind speed, but when wind speed rose (>4 m s-1), the values increased by 49 μg m-3 per unit of wind speed. In Beijing, air masses from northwest China, especially from the Gobi Desert and other desert areas, had net contributions to long-range transport of natural dust, enhancing the PM10 concentrations by up to 29%. Overall, PM10 mass concentration showed a significant downward trend with -8.0 μg/m3/yr from 2006 to 2017. Although with higher fluctuations in recorded data, similar downward trends derived from the ) in 2017 still exceeded the NAAQS standard. The results showed that there is still a long way to go to reduce PM10 in Beijing.     

基于观测的污染气体区域排放特征

利用2006年9月—2007年8月河北省固城生态与农业气象试验基地 (固城站) 反应性气体观测数据获得了CO与NO_x,CO与SO₂,SO₂与NO_x体积分数比的变化特征,并将观测得到的体积分数比与从INTEX-B等排放源资料得到的排放比进行比较研究。当风向来自北方向 (北京) 时,固城站的CO和NO_x体积分数显著高于其他方向,而来自南方向 (保定、石家庄) 时,SO₂体积分数显著高于其他方向。固城站观测到的CO与SO₂,CO与NO_x体积分数比分别为43.7和31.6,较排放比高出2~12倍。分析表明:排放源清单对CO排放低估了大约2倍以上,生物质燃料燃烧,尤其是收获季节大规模秸秆燃烧排放可能是重要的且被低估了的源。从观测数据估计得到秸秆燃烧期比平时CO大约多排放了90%±30%,忽略秸秆燃烧期额外排放对CO排放强度估计有重要影响。未来排放源清单编制和使用需要更加关注我国农业区秸秆燃烧排放对排放强度的影响。     

2008年北京奥运交通限制效果的模式研究

利用美国国家环保署(EPA)开发的区域多尺度空气质量模式Models-3/CMAQ研究了北京城区奥运交通限行期间VOC、NOX和O3的浓度变化状况。结果表明:Models-3/CMAQ模式能够较好地反映VOC、NOX和O3浓度的变化趋势;交通限行造成的机动车排放源削减使北京奥运期间大气VOC浓度平均减少约12%,NOX浓度平均减少约21%,而O3浓度则平均增加约22%。     

阿克达拉区域大气本底站反应性气体在线观测

为了促进大气成分业务观测水平的提高,对阿克达拉区域大气本底站新建设的NO_x、SO_2、CO和O_3 4种反应性气体集成观测系统的构造、功能以及质量控制方法进行了介绍,分析了在站址科学论证期间观测到的O_3和CO的浓度水平和变化特征,并与其他本底站的观测结果进行了比较,给出了新观测系统的一些初步观测结果。结果表明,阿克达拉站观测到的O_3和CO的浓度水平及其变化特征有别于中国东部几个大气本底站的观测结果,反映了该站与其他站的差异;新的观测系统自动化程度较高、易于实现质量控制,其性能指标能够满足该偏远站点观测的需求。