东亚地区对流层O3和CO模拟

本文利用全球三维大气化学模式MOZART-2，采用两组不同的污染源数据对东亚地区对流层臭氧（O3）及一氧化碳（CO）浓度的季节变化进行了模拟。通过与观测资料进行对比发现，模拟结果能较好的再现日本南鸟岛站与绫里崎站观测到的季节变化特征。由于这两观测站所处的环流场形势不同，受亚洲大陆污染物出流的影响程度有所差别，两组排放源下CO与O3浓度的模拟差异在两地的表现有所不同，在绫里崎站可以看到CO与O3浓度的模拟差异呈现出比较显著的季节性特征。     

东亚地区边界层臭氧浓度变化特征及相关因子分析

利用臭氧探空资料,分析了东亚地区香港、北京和广州三个站2000-2010年期间大气边界层内臭氧的季节分布和时间变化特征。结果表明,三个站点臭氧的时间分布存在明显的差异。结果表明,东亚季风和大气环流是主要影响因素。另外分析了产生这些差异的可能原因,包括自然因素如气象条件以及人为因素包括污染源的排放与增加。分别对两中原因进行相关性分析,得出温度和相对湿度以及臭氧的前体化学物质对臭氧浓度的影响都较大,为主要影响原因。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直分布及输送提供可靠数据：1.进行主要大气痕量组分（SO2、NO2）的源排放清单对比观测研究;2参与综合观测实验,利用光学遥感技术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分（SO2、O3、NO2、CO）的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体（SO2、O3、NO2、CO）的区域分布。     

中国西部玛纳斯电厂污染气象参数研究

根据中国西部玛纳斯气象站近40年的资料(1961年～2001年)和玛纳斯拟建厂址短期地面的观测资料及低空资料,采用气候学、环境科学与边界层气象学相结合的方法,科学地确定了中国西部玛纳斯电厂污染气象参数,总结出大气边界层风的特征和大气边界层温度的特征,建立了拟建厂址短期观测站平均风速随高度变化的预测模式,并将有关污染参数转化为便于应用的图表,可以直接应用到该工程的前期科研中。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

正i项目概况采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直办分布及输送提供可靠数据:1.进行主要大气痕量组分(SO_2、NO_2)的源排放清单对比观测研究;2.参与综合观测实验,利用光学遥感技术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分(SO_2、O_3、NO_2、CO)的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体(SO_2、O3、NO_2、CO)的区域分布。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

正项目概况采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直分布及输送提供可靠数据:1.进行主要大气痕量组分(SO_2、NO_2)的源排放清单对比观测研究;2.参与综合观测实验,利用光学遥感技术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分(SO_2、O_3、NO_2、CO)的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体(SO_2、O_3、NO_2、CO)的区域分布。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

正项目概况采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直分布及输送提供可靠数据:1.进行主要大气痕量组分(SO2、NO2)的源排放清单对比观测研究;2.参与综合观测实验,利用光学遥感技术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分(SO2、O3、NO2、CO)的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体(SO2、O3、NO2、CO)的区域分布。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

正项目概况采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直分布及输送提供可靠数据:1.进行主要大气痕量组分(SO2、NO2)的源排放清单对比观测研究;2.参与综合观测实验,利用光学遥感支术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分(SO2、O3、NO2、CO)的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体(SO2、O3、NO2、CO)的区域分布。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

正项目概况采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直分布及输送提供可靠数据:1.进行主要大气痕量组分(SO2、NO2)的源排放清单对比观测研究;2.参与综合观测实验,利用光学遥感技术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分(SO2、O3、NO2、CO)的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体(SO2、O3、NO2、CO)的区域分布。     

光学遥感技术及其在污染观测中的应用

正项目概况采用光学遥感技术为主要空气污染物的源排放清单对比、颗粒物和气态污染物水平和垂直分布及输送提供可靠数据:1.进行主要大气痕量组分(SO2、NO2)的源排放清单对比观测研究;2.参与综合观测实验,利用光学遥感技术测量边界层结构及颗粒物的空间分布;3.观测北京及周边地区地面大气痕量组分(SO2、O3、NO2、CO)的垂直分布;4.利用卫星遥感资料分析提供华北地区对流层和近地面颗粒物浓度和主要痕量污染气体(SO2、O3、NO2、CO)的区域分布。     

Transport of Asian surface pollutants to the global stratosphere from the Tibetan Plateau region during the Asian summer monsoon

Due to its surrounding strong and deep Asian summer monsoon (ASM) circulation and active surface pollutant emissions, surface pollutants are transported to the stratosphere from the Tibetan Plateau region, which may have critical impacts on global climate through chemical, microphysical and radiative processes. This article reviews major recent advances in research regarding troposphere–stratosphere transport from the region of the Tibetan Plateau. Since the discovery of the total ozone valley over the Tibetan Plateau in summer from satellite observations in the early 1990s, new satellite-borne instruments have become operational and have provided significant new information on atmospheric composition. In addition, in situ measurements and model simulations are used to investigate deep convection and the ASM anticyclone, surface sources and pathways, atmospheric chemical transformations and the impact on global climate. Also challenges are discussed for further understanding critical questions on microphysics and microchemistry in clouds during the pathway to the global stratosphere over the Tibetan Plateau.     

An unexpected large continental source of reactive bromine and chlorine with significant impact on wintertime air quality

Halogen atoms affect the budget of ozone and the fate of pollutants such as hydrocarbons and mercury. Yet their sources and significances in polluted continental regions are poorly understood. Here we report the observation of unprecedented levels (averaging at 60 parts per trillion) of bromine chloride (BrCl) at a mid-latitude site in North China during winter. Widespread coal burning in rural households and a photo-assisted process were the primary source of BrCl and other bromine gases. BrCl contributed about 55% of both bromine and chlorine atoms. The halogen atoms increased the abundance of ‘conventional’ tropospheric oxidants (OH, HO₂ and RO₂) by 26%–73%, and enhanced oxidation of hydrocarbon by nearly a factor of two and the net ozone production by 55%. Our study reveals the significant role of reactive halogen in winter atmospheric chemistry and the deterioration of air quality in continental regions where uncontrolled coal combustion is prevalent.     

ENSO and Southeast Asian biomass burning modulate subtropical trans-Pacific ozone transport

Trans-Pacific transport of enhanced ozone plumes has been mainly attributed to fossil fuel combustion in Asia in spring, but less attention has been paid to vegetation fires in Asia. Here we show that the El Niño-Southern Oscillation (ENSO)-modulated fires in Southeast Asia, rather than Asian fossil fuel plumes, dominate the interannual variability of springtime trans-Pacific transport of ozone across the entire North Pacific Ocean. During El Niño springs, the intensified fires from both the Indochinese Peninsula and Indonesia, together with large-scale circulation anomalies, result in enhanced ozone plumes that stretch over 15 000 km in both the lower-middle and upper troposphere. This enhancement is also observed in the in situ measurements of ozone concentration, with an almost 10% increase at Mauna Loa Observatory, Hawaii, a unique site to monitor the long-distance transport over the North Pacific. This study reports an unexpectedly strong influence of vegetation fires, linked with climate variability, on global tropospheric chemistry and proves once more how complex the interactions in the climate system are.     

500hPa高度场对西北地区秋季降水的影响分析

利用西北地区119个气象站1961年～2005年秋季降水资料,分析了其空间分布特征和时间变化规律,用相关分析和典型年份的对比,探讨了500hPa高度距平场对西北秋季降水的影响.结果表明,西北地区秋季降水具有明显的空间差异,最少的是青海的冷湖气象站为0.9mm,最多的是陕西的石泉气象站为270.0mm,降水中心有三个,一个在陕西省的东南部,另一个在青海的高原地区,第三个在新疆西北部的昭苏.秋季北半球500hPa高度场与西北地区秋季区域平均降水相关系数显著的有三个区域,一个在欧洲到亚洲的西南部为负相关,另一个在非洲为正相关,第三个在北太平洋为正相关.典型多雨年西太平洋为正距平中心,西西伯利亚平原到西北为一致的负距平,典型少雨年则相反.多雨年份持续维持深厚的低槽,少雨年份持续维持宽广的高脊.     

基于MODIS数据的中国地面水汽压模拟与分析

采用2006年MODIS逐日红外与近红外大气可降水量（MOD05）数据,结合常规气象观测资料,建立了中国逐月地面水汽压模拟统计模型,得到了2006年1km×1km中国逐月地面水汽压数据集。通过对全国33个台站和河南省100个加密站的验证,地面水汽压的模拟值与实测值的相关性均达0.96以上,并且均有90%以上的样本相对误差平均值小于20%。研究结果表明：2006年中国地面水汽压月平均值在3.47～17.13hPa之间,全国年平均值为8.87hPa,地面水汽压呈现出显著的地带性分布;分析了地面水汽压随海拔、坡度和坡向等地形因子的变化规律,较好地反映出地面水汽压的宏观分布趋势和局地分布特征;基于MODIS数据的地面水汽压模型为复杂地形条件下能量收支平衡和大气水循环的研究提供了一种切实可行的方法。     

青藏高原能量、水分循环影响效应

青藏高原是世界上总辐射量最高的地区,也是全球超太阳常数的极值区域之一。此处形成了一个"嵌入"对流层中部大气的巨大的热源,可以伸展到自由大气,其超越了世界上任何超级城市群落所产生的中空热岛效应,对全球与区域大气环流系统变化的动力"驱动"产生了难以估计的效应。与地形热力过程季节变化密切相关的亚洲夏季风是世界上范围最广和强度最强的季风;从冬季到早春季节转换过程中,由于太阳辐射的影响造成青藏高原大地形感热的"快速响应"及其相对高值动态移动,在盛夏梅雨及其云降水带前沿线恰好停滞于中国"三阶梯"地形分布山地—平原过渡区。此现象表明,青藏高原可能扮演着夏季风过程陆地—海洋—大气相互作用的关键角色。中国区域低云量与总云量极值区均与青藏高原大江大河的源头(长江、澜沧江、雅鲁藏布江等)、中东部湖泊群与冰川集中区空间分布几乎吻合,这表明"亚洲水塔"形成的关键因素与"世界屋脊"特有的云降水结构不可分割。研究表明,青藏高原大气热源对局地与下游区域云降水过程水汽输送流型等均有显著影响。长江流域降水与全国低云量存在一个明显沿长江流域的带状高相关结构,充分表明长江流域降水与上游"亚洲水塔""热驱动"以及对流系统具有重要相关关系。从跨赤道经向环流的视角可发现,夏季南、北半球跨赤道气流低层强偏南、高层强偏北气流出现在东亚地区和北美区域两大地形对应的赤道区,这2个跨赤道极值区恰与青藏高原、落基山高原位置相对应。青藏高原纬向与经向环流圈结构与区域-全球大气环流相关机制,印证了"世界屋脊"隆起大地形的"热驱动"及其对流活动在全球能量、水分循环的作用。青藏高原特殊水汽三维结构分布和跨半球的纬向和经向大气垂直环流图表明青藏高原对全球尺度大气环流变化的贡献显著。文章进一步以东亚、全球水循环的视角,提出了青藏高原作为全球性大气"水塔"的观念,认为在高原地区一个水塔的"供水"和"蓄水"循环体系,特别是高原地表冰川、积雪和湖泊作为"蓄水池"系统,使得所有的河流可作为"输水管道",将"水塔"的水向周边区域输送出去,高层大气也提供向外输送的渠道。青藏高原特殊的跨半球大气水分循环可构建"世界水塔"与其周边地区独特的水文功能概念,综合描绘了青藏高原"世界水塔"及其地球上一个完整的行星尺度陆地—海洋—大气水分循环物理图像。     

滦平试区薄土坡耕地土壤水分特征及其评价

本文据滦平试区薄土坡耕地径流小区1993-1994年作物生长期间土壤水分的实验观测，对土壤水分的季节变化、水平变化以及不同水文年对土壤水分的影响进行了初步研究。同时，对土壤水分的有效性进行了评价，并对土壤水分的保护和利用进行了分析。     

北京地区大气气溶胶光学特性及其直接辐射强迫的研究

利用2003年9月－2004年12月天空辐射计观测数据初步反演得到了北京地区大气气溶胶光学特性的参数，包括：500 nm大气气溶胶光学厚度，Angstrom波长指数，单次散射反照率和粒子谱分布的季节变化特征。将反演得到的结果代入辐射传输模式，计算北京地区大气层顶和地面在晴空条件下大气气溶胶的辐射强迫，并分析了其季节变化特征。     

2003年浙江省夏秋季干旱特征及成因

为了探索2003年夏秋季(6～10月)浙江省严重干旱形成的气候原因,用切比雪夫多项式展开500hPa高度场格点资料作环流分析,结果表明2003年夏秋季环流形势不利于形成大范围降水,江南受稳定的副高控制,异常高温是发生严重干旱的重要原因。进一步分析环流形成的原因表明,2003年春季4￣5月赤道东太平洋海温的季节性波动有重要作用。