南京地区硫酸盐气溶胶的激光雷达观测及其分析

近年来大气气溶胶对气候变化的影响越来越大,其中硫酸盐气溶胶的影响最为突出。南京地区工业比较发达,SO_2污染严重,由SO_2转化的硫酸盐气溶胶相应较多,导致了对流层大气中硫酸盐气溶胶浓度的增大,因此研究硫酸盐气溶胶对南京地区气候的影响具有实际意义。文章根据我国SO_2的排放情况,分析SO_2对气候和环境的直接影响和硫酸盐气溶胶对气候的直接和间接影响,我们使用拉曼一瑞利一米激光雷达系统探测南京地区硫酸盐气溶胶的回波信号,然后通过去除背景噪声、滑动平均对回波信号进行数据处理,对处理后的有效信号进行反演,得出了气溶胶消光系数廓线。采用假设边界值的方法分析了边界值对消光系数的影响,得出使消光系数廓线最接近于真实值的边界值,最后介绍了消光系数在夜间的变化趋势和南京上空气溶胶的分布情况。     

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。     

中国地区 3 个 AERONET 站点气溶胶直接辐射强迫分析

利用全球气溶胶监测网(AERONET)观测资料,借助平面平行辐射传输模式,计算兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)、香河站和太湖站多年晴空条件下的气溶胶直接辐射强迫.结果表明,SACOL、香河和太湖地区大气层顶气溶胶日平均直接辐射强迫分别为(-7.2±7.1)、(-11.7±9.5)和(-14.9±8.3)W/m2,地表处分别为(-21.9±12.2)、(-36.5±29.5)和(-42.2±21.0)W/m2,大气中分别为(14.7±9.7)、(24.8±23.0)和(27.3±16.5)W/m2.香河站和太湖站气溶胶对地表的降温和大气的增温大于SACOL站.地表和大气中辐射强迫对气溶胶光学厚度的变化敏感,而大气层顶处敏感性较弱.沙尘气溶胶直接辐射强迫大于所有气溶胶的平均值,且对地表降温和大气增温更明显.     

拉萨气溶胶光学厚度的测量

我们利用美国多波段太阳辐射计(MICROTOPII)测量了西藏拉萨2008年8月～2010年8月期间大气气溶胶光学厚度,研究了拉萨气溶胶光学厚度日变化、月变化和季节变化等问题。结果表明,拉萨晴天气溶胶光学厚度很小870nm通道大气溶胶光学厚度仅在0.016～0300之间,平均值为0.067。拉萨干季气溶胶光学厚度比湿季略高,月平均气溶胶光学厚度比北京小四倍以上。然而,数据显示,在观测的时间里拉萨气溶胶光学厚度成逐渐波动放大现象。拉萨气溶胶主要来源于生物质燃烧、机动车尾气、季节风沙,宗教烧香、周边水泥、采石等活动。     

基于GOCI影像的杭州PM2.5遥感建模及时空变异分析

地球静止卫星上的GOCI(geostationary ocean color imager)传感器具有较高的时间分辨率,在研究短时间尺度内大气PM2.5浓度时空变化方面具有一定的应用潜力.本文根据GOCI影像的波段特征,利用2011-2013年实测PM2.5浓度、大气气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)与气象因子数据,分别进行了GOCI PM2.5浓度单变量和多变量反演建模研究,并结合2013年12月6日的GOCI AOD数据,实现了单日杭州市PM25浓度遥感反演与时空变异分析.结果表明:在单变量模型中,分季节模型的平均相对误差最高值28.11％比年度模型的平均相对误差34.04％低,分季节模型精度优于年度模型;单变量模型的平均相对误差34.04％比多变量模型的平均相对误差48.96％低,单变量模型精度优于多变量模型;把单变量冬季模型应用于杭州GOCI AOD数据,得出逐时大气PM2.5的空间分布,并计算了PM2.5浓度的变异系数,发现杭州各区县变异系数大都在0.5以下,东部和北部的数值较高,中西部地区的值较低.     

气溶胶影响中国东部微量降水的初步分析

对1960—2011年中国东部地区微量降水的变化特征进行研究,并通过干燥晴天能见度、气溶胶光学厚度及云滴粒子有效半径等变化特征验证大气气溶胶对微量降水的影响,结论是气溶胶导致的微雨减少主要集中在华北京津塘、长江三角洲和华南沿海地区,且气溶胶越多的地区,微量降水的减少越严重。     

青海东北部地区雷电活动的时空分布特征

本文利用ADTD振幅闪电定位仪取得的青海省东北部地区雷电资料,分析了雷电时空分布特征及雷电各参量随时间的变化规律。与我国北京和东北地区比较,其季节变化与日变化均有差异,这些差异的产生与该地区的气候条件及地理特征有关。     

大气中CO_2含量增加对中国气候的影响的数值模拟研究

作者用大气物理所全球大气环流模式耦合混合层海洋模式模拟了大气中CO_2含量增加一倍后对全球气候的影响,本文集中讨论对中国气候的影响。初步结果表明:中国气温增高幅度在南方和东北较大,夏季增温较冬季增温大;降水变化较为复杂,季节差异也很大,总的讲是东北大部、河套一带及云南、广西降水减少;土壤湿度在大部分国土上是变小的,这可能会引起严重的农业和生态负效应。     

浙江省太阳能资源分布特征及其初步区划研究

利用杭州、洪家站太阳辐射观测资料,结合气候学和天文学计算方法,合并日照百分率,确定浙江省太阳总辐射计算公式,推算出广大无辐射观测地区的逐月、逐年太阳总辐射值;考虑日照时数、晴天日数、阴天日数等指标,对浙江省太阳能资源的时空分布特征及气候变化趋势进行了分析,并开展了浙江省太阳能区划研究,对今后研究太阳总辐射对浙江省气候环境变化的影响以及有效开发利用太阳能提供科学的依据。     

北极的海冰变化和影响

近年来,北极地区越来越受到各个国家、科研机构的关注。由于气温低,北极地区的海洋上常年覆盖着海冰,并随着季节的变化,海冰呈现周期性消长。北极海冰变化与全球气候的变化有着密不可分的关系,海冰是气候系统的重要组成部分,其重要性与其物理属性分不开,海冰的融化和冻结所吸收和释放的热量强烈影响大气的能量收支。全球气候变暖对北极地区海冰的消融有加速作用,海冰的消融反过来作用于全球气候,这种循环模式可能会进一步影响极地生态系统和人类活动。     

重庆市大气环境质量评价及对策研究

通过对重庆市环保局所提供的环境监测数据进行收集和分析得出:重庆市五大功能区在2007—2014年(2007年以前数据不完整)大气环境质量的变化特征,污染趋势和地域差异。根据气温、降水、日照等方面气象要素特点分析了重庆市大气环境质量变化的季节变化特征。从工业和生活污染等方面分析影响大气环境质量的主要来源,并通过熵值法来确定污染源的权重。研究结果表明:2007-2014年期间,重庆市总体大气环境质量表现良好,主城区大气环境质量略差于其他功能区,并且大气环境质量存在明显的地域分异特征。重庆市大气中首要污染物是PM10,其次是氮氧化物,最后是二氧化硫。影响大气环境质量的因素是多方面的,气温、日照、降水等气象因素与大气环境质量季节变化具有一定的相关性。重庆市空气质量最好的季节是夏季,污染最严重的季节是冬季。此外,经济社会的快速发展对大气环境质量有一定的影响。     

车慧正:探秘气溶胶 为减排献策

正专家简介:车慧正,1977年生,中国科学院地球环境研究所博士,现任中国气象科学研究院大气成分研究所研究员、博士生导师。主要从事大气气溶胶光学特性地基遥感及其辐射气候效应研究。独立自主创建了"中国气溶胶地基遥感监测网",主持科研项目12项(国家级7项、省部级5项)、参与国家级和省部级项目8项。已发表论文80余篇,其中SCI     

冬季欧亚大陆雪盖变化与东亚夏季风

中国东部受亚洲季风气候控制,这里季节分明,一年一度来自海洋季风带来充沛的雨量,为当地农业和自然生态的发展提供特殊的条件,形成了典型的季风气侯。由于季风气候明显的年际变化特点,这里干旱和洪涝发生的频率高,对人民的生活有很大的影响。另一方面,一些研究结果表明,由于季风气候热力驱动的性质,季风系统对全球增暖的响应很敏感,季风区也是全球大气运动能量和水汽的重要供应者,直接影响全球大气运动以及气候变化。最近,根据越来越多新的研究资料表明,亚洲季风系统在热带气候系统(如厄尔尼诺与南方涛动(ENSO))异常演变过程中扮演着重要角色。其中,北半球春季亚洲中高纬地区与大陆雪盖异常密切相关的陆气相互作用对其后各个季节东亚大气环流演变和热带海/陆/气耦合系统的年际变率也起重要作用。ENSO事件为中唯一影响东亚气候变异的强气候信号,东亚地区热带内外     

大气甲烷研究现状及进展

文章从大气甲烷研究的各个方向,包括：甲烷含量的历年变化和对未来发展趋势的预测,甲烷在大气气候和环境中的作用,甲烷的源和汇,甲烷含量的时空分布,总结了近年来关于甲烷研究的最新进展。     

松花江流域最大冻土深度的时空分布及对气温变化的响应

利用松花江流域内及周边的56个气象站点资料,采用气候统计学分析方法,对1960-2004年松花江流域最大冻土深度的时空变化及其与气温的关系进行了分析。结果表明:流域年最大冻土深度分布整体呈由南向北增加的趋势。月最大冻土深度有明显的季节变化,最大值多出现在3月,且高纬度地区最大冻土深度均大于低纬度地区。1960-2004年松花江流域年最大冻土深度呈明显下降趋势,变化率为-8.25 cm/10a,与冻土同期的年均气温呈显著升高趋势,变化率为0.41℃/10a。年最大冻土深度在1980s中期发生突变,突变年前后最大冻土深度减小了35 cm。此外,年最大冻土深度和年均气温在时间和空间尺度上均呈显著负相关,高纬度地区最大冻土深度比低纬度地区对气候变暖的响应滞后。     

1961-2010年中国0cm地温变化特征及其与气温变化的关系

近年来,气候变化尤其是气候变暖已成为一个全球性问题。下垫面作为大气的直接热源、水源,对气候的形成及维持具有重要意义。因此,研究地温变化特征及其与气温变化之间的关系,对探究气候变化机理具有重要意义。本研究利用中国581个气象站1961-2010年0cm地温、气温数据,将全国分为8个区域,采用相关分析、M-K非参数检验等方法,对0cm地温的时空变化、区域分异以及季节分异特征进行了研究,并分析了0cm地温变化与气温变化的关系。研究表明：中国0cm地温呈先降低后升高的趋势,2000年突变后升温趋势更为明显;中国大部分地区0cm地温都表现为升温趋势,且北方地区较南方升温更加明显,在过去50年中,南北温差呈现缩小的趋势;就各季节而言,冬季升温最明显,夏季升温最弱;相关分析表明,气温与0cm地温变化趋势及程度在大部分地区很相近,但在20世纪70年代之前及20世纪后期,0cm地温与气温变化存在较大差异。相对于气温的变化,0cm地温的升温幅度更大,突变时间较晚。     

浙江北部气溶胶时空动态与区域雾霾事件分析

研究采用地面站点、遥感和模型数据,对浙江北部杭州、临安、宁波三个典型城市的AOT、PM2.5时空变化以及雾霾发生期间颗粒物的后向轨迹进行了分析。结果表明,时间上,三个城市气溶胶光学厚度变化情况较一致,即春夏大于秋冬;空间分布上具有明显的区域特征,即杭州临安宁波。PM2.5最大值出现在1月份,最小值出现在7月份。但对PM2.5进行垂直订正和湿度订正之后,AOT与PM2.5具有较高的相关性,3次雾霾事件发生期间3个典型城市AOT与PM2.5颗粒物浓度相关系数均高于0.55。探索了浙江北部地区大气气溶胶光学厚度与PM2.5的相关关系,为进一步深入研究区域大气环境并建立相关模型提供参考和借鉴。     

中国北方沙尘气溶胶时空分布特征及其对地面辐射的影响

该文通过对1978年以来的TOMS气溶胶指数分析,揭示出我国北方地区沙尘气溶胶的时空分布特征和长期演变规律,并结合地面辐射资料分析了沙尘气溶胶对太阳辐射的影响.研究表明,我国北方地区3、4月份大气气溶胶指数有两类高值区,一是沙尘源区,另一是影响区.影响我国沙尘天气的境外初始 源区大气气溶胶指数的峰值集中在0.2附近,北路源区绝大部分气溶胶指数区域面积强度集中在0.3～0.4 之间,西北源区和南疆盆地区的峰值集中在0.4附近,整个北方地区气溶胶指数的区域面积强度的峰值集中在0.3附近.沙尘暴天气发生和影响期间,随气溶胶指数出现峰值地面太阳总辐射和入射辐射相应出现低谷,源区两者之间有比较好的负相关关系,而影响区的相关性相对较小,说明在影响区大气气溶胶来源相对复杂.     

二连浩特地区干旱气候分析

利用气象观测数据,对二连浩特地区的降水量、气温、大风等气象要素变化和生态监测资料进行分析,并对本地区沙尘暴天气发生频次年际变化与气候因素关系的分析,结果表明:降水减少且时空分布不均、气温明显升高、大风沙尘天气较多是造成二连地区干旱、荒漠化的主要气候因素。     

中国台北大气气溶胶中可溶性阴离子观测个例研究

选择2003年1月21日、2月18日和2月20日三个晚上为研究个例观测了台北大气气溶胶中的可溶性阴离子的浓度变化，并利用后推气流轨迹模型结合离子质量分数和离子间相关性分析，研究了不同长距离输送过程对台北大气污染的影响。研究结果表明：台北大气气溶胶中可溶性阴离子主要由Cl-、NO2-、NO3-和SO42-组成，其中SO42-占可溶性阴离子质量浓度的60-90%，NO3-次之，占9-22%，两者具有较强同源性；Cl-和NO2-所占比例较小，NO2-浓度不容忽视；海盐源气溶胶的长距离输送可以降低台北市大气污染，沿海大陆地区气溶胶的长距离输送可能增加台北市大气污染，沙尘气溶胶的输送不一定加重台北市大气污染。