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基于2013~2017年重庆北碚区缙云山、蔡家和天生3个环境监测站点日值数据,结合地闪观测数据和相关气象要素资料,采用数理统计方法分析了气象条件与O3浓度的关系,并基于HYSPLIT模型研究了闪电日O3传输路径和潜在源区。结果表明:（1）北碚O3浓度峰值大多出现在7月,低值大多出现在12月,其浓度分布从高到低依次为缙云山、蔡家、天生。（2）对比闪电日与非闪电日大气污染浓度,闪电日NO2、CO平均浓度低于非闪电日,O3则相反,闪电日缙云山O3浓度超标率明显低于蔡家和天生。（3）NO2浓度与地闪频次呈负相关,且天生和蔡家NO2浓度波动大于缙云山,O3浓度与地闪频次呈正相关。（4）夏季闪电日O3气团传输路径主要来自南方。（5）地闪活动发生时O3浓度高于非闪电日,其主要原因是夏季地闪频次较高,电解反应频繁,同时重庆夏季光照时间较长,光化学反应充分,两种反应的叠加效果大于降水清除作用。 相似文献
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利用2010—2012年对流层臭氧（O3）及其多种前体物的卫星遥感资料和全球水汽再分析资料,研究东亚区域O3及其前体物的时空分布,以及在中国东部（分为南、北两部分）相关性的季节变化。结果表明:东亚区域NO2与CO的对流层柱含量均表现为冬季高、夏季低的时空变化形式。O3对流层柱含量夏季达到峰值,冬季为谷值。中国东部的北部与南部地区O3与NO2均在夏秋季呈正相关,冬春季呈负相关。夏季大部分地区NOx的光化学循环反应对O3生成有积极的促进作用,冬季大部分地区O3的光化学循环生成受到抑制。O3与CO在北部地区夏秋季和南部地区夏季正相关性最大,无论是在北部还是南部地区,O3与CO的相关性在轻污染情况下最大,而在重污染和背景情况下较小,表明重污染气团向下风方的输送更有利于O3的光化学生成。O3与水汽在北部和南部地区的多数时间均呈较显著的正相关性,而在南部地区夏季和北部地区冬季具有较大的负相关性,反映出不同的环流形式、气团来源及伴随的天气条件变化对O3分布的影响。 相似文献
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《青海气象》2020,(2)
为进一步认识闪电放电对夏季青藏高原地区臭氧低值区形成的可能影响,本文利用2005年-2013年星载光学瞬变探测器O TD和闪电成像仪LIS资料合成的LIS/OTD2.3版本再分析格点资料与荷兰皇家气象研究所TIMES提供的由OMI卫星得到的对流层NO_2垂直浓度月均值资料(NO2VCD)以及臭氧总浓度柱月均值资料(TOC)分析了中国地区臭氧(O_3)的空间分布特征,确定了青藏高原臭氧低值区范围。分析了所选范围内夏季闪电、NO_2VCD的空间分布以及年际变化关系。基于上述分析结果,进一步计算分析了NO_2VCD与O_3逐年夏季间浓度的差值关系。结果表明:青藏高原臭氧低值区范围为25°-43°N、72°-107°E。闪电产生的氮氧化物(LNOX)会明显导致夏季青藏高原臭氧的降低。 相似文献
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利用2014年夏季成都市3个国控环境监测站（金泉两河,君平街和梁家巷）O3、NO2及PM2.5逐时观测数据,结合国家基准站温江站的气温、湿度、风速、风向、太阳辐照度、降雨等地面气象要素观测资料,分析O3的日、月变化及空间分布特征;探究前体物及气象因子对O3浓度的影响。结果表明：成都市O3-8 h平均浓度为104.4 μg·m-3,O3超标率为2.8%—15.3%。O3浓度6月最高,8月最低;呈现明显的“单峰型”日变化特征,午后15：00达到峰值。O3与NO2呈现负相关,相关系数为-0.5;与PM2.5无显著相关性。高温、低湿、强太阳辐射有利于O3的形成;风速为2.5—3.0 m·s-1,风向为南风时,O3浓度相对较高。 相似文献
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利用2017—2019年夏季（6—8月）太原市污染物浓度和气象逐小时数据,分析了太原南部城区O3浓度及其影响因子的变化特征,通过神经网络构建了O3与其影响因子的关系模型,并进行了检验。结果表明：2017—2019年夏季太原南部城区O3浓度超标天数分别为55 d、39 d、59 d,超标主要集中在6月和7月;O3浓度日变化特征呈单峰型,每日06时前后达到最低,15时前后达到峰值。高温、强辐射、低湿、低压、西南风容易引起太原南部城区O3浓度升高,西北风有利于O3扩散;NO2、CO与O3浓度表现为负相关关系,但NO2对其影响更加显著。利用神经网络构建O3浓度与影响因子的关系模型,相关系数达0.96,均方根误差、平均绝对误差分别为8 μg·m-3、6%,TS评分为0.95,神经网络模型具有较高预报能力,可为太原地区O3预报提供参考价值。 相似文献
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该文介绍了中国科学院大气物理研究所（简称IAP）研制的电化学浓度电池（ECC）型臭氧（O3）探空仪基本性能测试和2013年上半年室外比对观测结果。结果表明:ECC的背景电流（Ibg）在0.1 μA以下或更低;测量O3的响应时间为21~26 s;NO2（SO2）使O3测值偏高（低）;抽气泵低压泵效系数（Cef）在100 hPa高度以下为1.0左右,在该高度以上上升,10 hPa达到1.17±0.10,5 hPa达到1.28±0.16,性能略低于同类进口产品（1.055以下）。国产和进口仪器在气象探空或抽气泵等部件上具有良好兼容性;两者所测O3垂直分布廓线总体一致。IAP O3探空仪O3总量与Brewer光谱仪测值比值为0.9~1.1;Cef和Ibg订正有效降低了IAP O3探空仪在平流层低层与进口仪器测值的差别,这一订正对O3柱浓度在平流层和对流层的贡献分别为约15 DU和4~6 DU;在对流层,IAP O3探空仪测值与进口仪器间的绝对差别稳定且低于0.5 mPa;而平流层受泵效影响较明显。因此,建议IAP O3探空仪提高其Cef的稳定性,参与国际比对测试,国产气象探空平台数据接收处理增加必要的滤波技术以降低平流层探测数据（包括O3）的振荡。 相似文献
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为了解闪电对对流层上部NOx的贡献,本文利用美国全球水资源和气候中心（GHRC）提供的1995年4月~2005年12月的闪电卫星格点资料及高层大气研究卫星 (UARS) 上的卤素掩星试验装置 (HALOE) 1991年10 月~2005 年11月的观测资料,分析了中国地区闪电与对流层上部NOx体积混合比的时空分布特征及两者的相关性.结果表明:中国地区闪电和对流层上部的NOx在季节分布、年际分布和空间分布上保持很好的一致性,闪电是对流层上部NOx的重要来源;NO极值高度在350 hPa左右,云闪直接产生的NO是极值产生的主要原因,NO2的极值高度在250 hPa左右,因为闪电产生的NO在传输过程中会被氧化成NO2并通过雷暴的垂直输送作用抬升到更高高度;强对流活动有利于NOx的传输,而人类活动产生的NOx一般较难输送到对流层上部,因此闪电多发区的NOx极值较大,所在的高度也较高. 相似文献
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本文基于欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, 简称ECMWF）提供的ERA-Interim再分析数据集和FGOALS-f3-L海气耦合模式,分析了1980～2017年梅雨期长江中下游地区对流层大气湿位涡（MPV）的分布特征及其与青藏高原的联系。研究发现,梅雨期湿等熵面在长江中下游地区呈自下而上向北倾斜的分布特征,湿位涡正压项（MPV1）和斜压项（MPV2）的大值带均沿倾斜的湿等熵面分布在梅雨区上空,且随雨带的北移而北移。对流层中层MPV1和MPV2大值带均分布在梅雨雨带的北侧,而对流层低层MPV2负值带与梅雨雨带近乎重合。这主要是由于入梅前后MPV2的分布结构满足倾斜涡度发展的必要条件,有利于暖湿空气沿湿等熵面上滑,从而导致暖湿空气的垂直涡度显著增强,造成梅雨降水。进一步分析发现MPV2负值带西起青藏高原向东经过江淮地区一直延伸到西北太平洋地区。数值试验结果表明青藏高原大地形条件对MPV2负值带的形成有重要影响,当去掉高原地形时,长江中下游地区的MPV2负值带显著减弱甚至消失。 相似文献
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利用2013-2019年银川市主要污染物浓度数据,分析了近年来银川市主要污染物浓度变化特征,并运用主成分分析法对主要污染物之间的关系进行研究。结果表明：近年来银川市主要污染物浓度除O3逐年呈上升趋势外,其他均呈下降趋势;市区站O3浓度较郊区背景站低,其他污染物市区较郊区背景站高;市区站PM10和PM2.5浓度超国家二级标准;除O3浓度夏季高,冬季低外,其他污染物冬季高,夏季低;CO、NO2、PM10、PM2.5浓度呈"双峰型"日变化特征,O3和SO2呈"单峰型"日变化特征。银川市主要污染物NO2浓度与CO和O3相关性显著,PM10和PM2.5之间相关性显著;污染物第一主成分是NO2、CO和O3,方差贡献率达到50%以上,加之银川市O3浓度逐年呈升高趋势,表明近年来银川市大气光化学污染增加。 相似文献
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为了进一步认识闪电活动与对流层氮氧化物的关系及更准确地估算中国地区闪电产生的氮氧化物(LNOx)总量,选取人口稀疏,工业生产水平较低的青藏高原地区作为研究区域,基于LIS(Lightning Imaging Sensor)和GOME-2(The Global Ozone Monitoring Experiment-2)卫星探测仪资料,分析了青藏高原中部区域2009年1月至2012年2月闪电与对流层NO2垂直浓度(VCD)月均值资料的时空分布特性和相关性。在此基础上,结合Beirle et al.(2004)的LNOx估算方法,估算了中国内陆地区的LNOx产量。结果表明:青藏高原地区对流层NO2与闪电与在年际趋势、空间分布及季节变化上保持很好的一致性,闪电密度与NO2VCD的线性拟合相关系数为0.84,这表明青藏高原地区NOx受人为源影响小,是研究LNOx的理想区域。基于拟合结果,估算得到中国内陆地区LNOx的年均产量为0.15(0.03~0.38)Tg(N)a-1。这一结论进一步缩小了以往研究中中国地区LNOx产量估算的不确定范围,有助于更清楚地认识闪电在中国气候变化中的重要作用。 相似文献
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Nathalie Poisson Maria Kanakidou Paul J. Crutzen 《Journal of Atmospheric Chemistry》2000,36(2):157-230
The impact of natural and anthropogenicnon-methane hydrocarbons (NMHC) on troposphericchemistry is investigated with the global,three-dimensional chemistry-transport model MOGUNTIA.This meteorologically simplified model allows theinclusion of a rather detailed scheme to describeNMHC oxidation chemistry. Comparing model resultscalculated with and without NMHC oxidation chemistryindicates that NMHC oxidation adds 40–60% to surfacecarbon monoxide (CO) levels over the continents andslightly less over the oceans. Free tropospheric COlevels increase by 30–60%. The overall yield of COfrom the NMHC mixture considered is calculated to beabout 0.4 CO per C atom. Organic nitrate formationduring NMHC oxidation, and their transport anddecomposition affect the global distribution of NO
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and thereby O3 production. The impact of theshort-lived NMHC extends over the entire tropospheredue to the formation of longer-lived intermediateslike CO, and various carbonyl and carboxyl compounds.NMHC oxidation almost doubles the net photochemicalproduction of O3 in the troposphere and leads to20–80% higher O3 concentration inNO
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-rich boundarylayers, with highest increases over and downwind ofthe industrial and biomass burning regions. Anincrease by 20–30% is calculated for the remotemarine atmosphere. At higher altitudes, smaller, butstill significant increases, in O3 concentrationsbetween 10 and 60% are calculated, maximizing in thetropics. NO from lightning also enhances the netchemical production of O3 by about 30%, leading to asimilar increase in the global mean OH radicalconcentration. NMHC oxidation decreases the OH radicalconcentrations in the continental boundary layer withlarge NMHC emissions by up to 20–60%. In the marineboundary layer (MBL) OH levels can increase in someregions by 10–20% depending on season and NO
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levels.However, in most of the MBL OH will decrease by10–20% due to the increase in CO levels by NMHCoxidation chemistry. The large decreases especiallyover the continents strongly reduce the markedcontrasts in OHconcentrations between land and oceanwhich are calculated when only the backgroundchemistry is considered. In the middle troposphere, OHconcentrations are reduced by about 15%, although dueto the growth in CO. The overall effect of thesechanges on the tropospheric lifetime of CH4 is a 15%increase from 6.5 to 7.4 years. Biogenic hydrocarbonsdominate the impact of NMHC on global troposphericchemistry. Convection of hydrocarbon oxidationproducts: hydrogen peroxides and carbonyl compounds,especially acetone, is the main source of HO
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in theupper troposphere. Convective transport and additionof NO from lightning are important for the O3 budgetin the free troposphere. 相似文献
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为了解闪电对对流层上部微量气体的贡献,利用全球水资源和气候中心(GHRC)提供的1995年4月—2006年6月的闪电卫星格点资料,以及高层大气研究卫星(UARS)上的卤素掩星试验(HALOE)1991年10月—2005年11月的观测资料,分析了全球闪电与对流层上部NO和O3体积分数的时空分布特征及其相关性。结果表明:全球闪电12、1、2月集中在南半球,6—8月集中在北半球,全球闪电的季节分布与NO、O3类似;NO体积分数在350 h Pa附近达到最大,该高度的南半球NO体积分数变化范围为7×10-12~11×10-12、北半球为3×10-12~17×10-12;450~300 h Pa,北半球夏季O3体积分数呈明显增加趋势,且同一高度上夏季的值比年平均值大25%左右,南半球夏季O3体积分数高于冬季,但差异并不大。结论进一步证明了闪电与对流层上部NO及O3的密切关系,也为研究全球气候变化提供有力证据。 相似文献
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对临安大气本底站2003-2004年冬、夏季二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、臭氧(O3)进行了分析.结果表明:冬季NO2和SO2平均体积分数分别为19.48×10-9和35.74 x10-9,而夏季的平均体积分数分别为4.81×10-9和8.12×10-9,冬季高于夏季;O3在夏季的平均体积分数为33.55×10-9,略高于冬季的25.44×10-9;夜间NO2和SO2体积分数比白天高,并且NO2呈明显的单峰单谷型分布,O3也呈单峰型但峰值出现在白天.NO2、SO2体积分数存在着明显的“假日效应”,假日比非假日低,周五高于假日和非假日;但O3体积分数没有明显的假日效应.降水对SO2有明显的清除作用,但对NO2的清除作用不明显.与风向对比发现,夏季高体积分数的NO2、SO2都受到NW、WNW风的影响,冬季则分别受NE和SW、SSW风的影响;而O3受风向的影响较复杂,与局地光化学反应有关. 相似文献
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基于美国宇航局NASA/AURA卫星臭氧监测仪OMI数据,分析了2005—2014年长三角地区及其典型城市对流层O_3、NO_2柱浓度和HCHO大气总柱浓度的时空分布特征。结果表明:10 a间,长三角地区对流层O_3柱浓度和HCHO总柱浓度呈现增长趋势,O_3增量为0.23ppbv/10 a,HCHO增量为0.07×10~(16) mol/(cm~2·10 a),对流层NO_2柱浓度呈现降低趋势,减量为0.06×10~(15)mol/(cm~2·10 a);长三角地区对流层O_3柱浓度最大值出现在3、4、5月,而对流层NO_2柱浓度最大值出现在1、12月,HCHO总柱浓度最大值出现在6、7月;对流层O_3柱浓度的高值区分布在长三角中部、北部区域,对流层NO_2柱浓度高值区分布于长三角中部,HCHO总柱浓度高值区相对分散,且四季的分布各不相同。O_3与NO_2和HCHO在时间和空间上呈现一定的相关性。 相似文献
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H. E. Scheel H. Areskoug H. Geiss B. Gomiscek K. Granby L. Haszpra L. Klasinc D. Kley T. Laurila A. Lindskog M. Roemer R. Schmitt P. Simmonds S. Solberg G. Toupance 《Journal of Atmospheric Chemistry》1997,28(1-3):11-28
Surface ozone data from 25 Europeanlow-altitude sites and mountain sites located between79°N and 28°N were studied. The analysiscovered the time period March 1989–February 1993.Average summer and winter O3 concentrations inthe boundary layer over the continent gave rise togradients that were strongest in the north-west tosouth-east direction and west-east direction, respectively. WintertimeO3 ranged from 19 to 27 ppbover the continent, compared to about 32 ppb at thewestern border, while for summer the continentalO3 values ranged between 39 and 56 ppb and theoceanic mixing ratios were around 37 ppb. In the lowerfree troposphere average wintertime O3 mixingratios were around 38 ppb, with only an 8 ppbdifference between 28°N and 79°N. For summerthe average O3 levels decreased from about 55 ppbover Central Europe to 32 ppb at 79°N. Inaddition, O3 and Ox(= O3 + NO2)in polluted and clean air were compared. Theamplitudes of the seasonal ozone variations increasedin the north-west to south-east direction, while thetime of the annual maximum was shifted from spring (atthe northerly sites) to late summer (at sites inAustria and Hungary), which reflected the contributionof photochemical ozone production in the lower partsof the troposphere. 相似文献
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Lightning-generated nitrogen oxides(LNOx) have a major influence on the atmosphere and global climate change.Therefore, it is of great importance to obtain a more accurate estimation of LNOx. The aim of this study is to provide a reference for the accurate estimation of the total LNOx in the mainland of China based on cloud-to-ground lightning(CG)location data from 2014 to 2018. The energy of each CG flash was based on the number of return strokes per CG flash, t... 相似文献
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DING Guoan XU Xiaobin LUO Chao TANG Jie XIANG Rongbiao YAN Peng LI Xingsheng 《Acta Meteorologica Sinica》2001,15(1):21-28
The characteristics of surface O3 on clear days at Waliguan Observatory,Lin'an regional station and Longfengshan regional station in China were analyzed in this paper.The three stations belong to Global Atmospheric Watch(GAW)of WMO.There was obvious daily variation on clear days at Lin'an.with maximum(42.9 ppb)and minimum(20.3 ppb)of daily range appearing in spring and summer,respectively.The daily variation was more regular at Lonfengshan than at Lin'an.The maximum(about 27 ppb)appeared in autumn at Longfengshan.There was no obvious daily variation and also daily range was smaller in other seasons except weaker daily variation in summer at Waliguan.But the surface O3 concentration(SOC)in summer was higher than that in winter at Waliguan.The SOC on clear days of summer at Waliguan was over 20 ppb higher than at Longfengshan and Lin'an.The global radiation and NOx concentration were the main factors which control the SOC on clear days at Longfengshan and Lin'an.and played important role in different seasons and areas.The transportation of air flow around the area of Qinghai-Xizang(Tibet)Plateau was the main cause for high SOC and weak daily variation in summer at Waliguan.The similar effect of transportation was obtained at the Mauna Loa Observatory.The distribution characteristics of SOC increasing with height in the troposphere determined the difference of SOC between East China and West China. 相似文献
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传统的空气质量模型多使用简化的光化学反应机制来模拟大气污染物的形成.这些机制主要基于烟雾箱实验拟合的反应速率和产物来模拟二次产物（如臭氧（O3））前体物的氧化反应,具有一定的不确定性,导致模拟结果产生偏差.针对该问题,本研究将详细的大气化学机理（MCMv3.3.1）与美国国家环境保护局研制的第三代空气质量预报和评估系统CMAQ相结合（CMAQ-MCM）,模拟研究长三角地区2015年8月27—9月5日臭氧高发时段的空气质量.CMAQ-MCM模型可以较好地模拟长三角地区6个代表城市O3和其前体物随时间的变化趋势.对模拟的O3日最大8 h平均浓度的统计分析表明,徐州表现最好（标准平均误差=-0.15,标准平均偏差=0.23）.在长三角地区,居民源对挥发性有机物（VOCs）的贡献最大,占39.08%,其次是交通运输（33.25%）和工业（25.56%）.能源对总VOCs的贡献最小,约为2.11%.对活性氧化氮（NOy）的分析表明,其主要组分是NOx（80%）,其次是硝酸（HNO3）（<10%）.O3的空间分布与NOy和NOx非常相似.HCHO等其他氧化产物的分布与NOx相似,这很可能是由于在高NOx条件下VOCs氧化产生的产物.甲基乙烯基酮（MVK）和甲基丙烯醛（MACR）的空间分布与自然源VOCs （BVOCs）非常相似,表明长三角地区MVK和MACR主要由BVOCs氧化生成.长三角地区受到人为源和自然源排放相互作用的影响. 相似文献