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我国对流层大气臭氧的数值模拟 总被引：7，自引：2，他引：7
本文建立了一个用于对流层大气臭氧模拟的三维欧拉模式,针对影响臭氧光化学转化的各种因素及我国城市光化学污染的特点,模式中简化了光化学项的计算。根据实际观测资料,提出了模拟云雾对臭氧影响的参数化方法,并确定了云雾作用系数,通过模式的数值模拟,得出了我国对流层大气臭氧,特别是近地面层大气臭氧的分布状况、我国城市光化学污染的分布特征以及它们的季节变化规律. 相似文献
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臭氧污染是我国当前面临的重要大气环境问题,其不仅取决于大气化学反应过程,而且会受大气物理过程和各气象要素的影响,因此需要从化学和物理两个方向来研究近地面臭氧污染问题。本研究结合外场观测和欧拉光化学模式,解析了2022年秋季北京怀柔城区的一次光化学污染周期内的物理和化学过程。给出了温度、湿度和风速等气象因子,以及臭氧及其前体物挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx,x=1、2)在此期间的日变化特征。通过源解析得到VOCs主要来源为交通排放(46%)、植物源(25%)、溶剂挥发(23%)和燃烧源(9%)。通过欧拉光化学模式确定了区域传输和本地VOCs对臭氧的贡献,结果显示强北风天气条件下,怀柔区臭氧以外来水平输送为主(贡献超过70%);当以弱的南风或东南风为主时,天气处于稳定状态,臭氧主要来自VOCs和NOx的二次转化。根据VOCs的臭氧潜势,在所有VOCs中对臭氧贡献最大的物质为烯烃,其贡献为67%,其次为芳香烃(16%)。通过敏感度分析,发现臭氧生成对物理因子中的光强、温度和边界层高度最敏感;在臭氧前体物中,活性较强的烯烃类物质的敏感度最... 相似文献
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霾和光化学污染已成为我国最严重的环境气象灾害,受到政府和公众广泛关注。针对我国的环境气象问题,国内外科研人员开展了大量研究工作,发表了一系列的研究成果。该文对近年来我国霾和光化学污染的观测、分析和影响研究方面的文献进行综述,为将来相关研究提供基础。在霾污染方面,主要回顾了霾的现象与判别、组成与来源、影响霾的气象因素、霾的长期趋势等方面的研究进展。在光化学污染方面,主要回顾了污染的特征与水平、污染的区域化、臭氧垂直分布、地面臭氧影响因素、臭氧污染发展趋势等方面的研究进展。此外,还概括了霾和光化学污染危害研究主要成果,在文献综述的基础上,提出了未来研究中值得关注的几方面问题,包括进一步加强霾和雾的科学判识方法、污染物相互作用、污染-气象-化学-生态间耦合效应研究,特别关注光化学污染发展态势,加强长期观测资料的积累、分析与应用等。 相似文献
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临安秋季近地层臭氧的形成及其前体物特征 总被引：11，自引：2，他引：11
应用浙江临安1999年秋季观测数据,分析了臭氧及其前体物特征与气象条件的关系。结果表明,该地区臭氧前体物丰富,在合适的天气条件、充足的日照下可以生成高浓度的臭氧;CO、NOx*等一次污染物浓度与大尺度大气扩散稀释能力有关;观测期间临安CO浓度很高;NMHCs以芳香烃含量最高,烷烃、烯烃、炔烃次之,生物排放的烃最少。以观测为基础的光化学模式计算表明,临安光化学臭氧生成率比损失率大一个数量级,中午净臭氧生成率最大可达14.8×10-9h-1。 相似文献
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1.引言最近许多研究都强调对流层臭氧的重要性(比如见Levy 1984;Fishman 1985;Levy等1985;Logan 1985),这是由于臭氧在对流层光化学过程中起了核心作用以及作为温室效应的气体在地球气候系统中的重要性。尽 相似文献
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近地面臭氧研究进展 总被引：11，自引：0，他引：11
近地面臭氧是空气中氮氧化物和挥发性有机物发生光化学反应的产物,其浓度与气象条件密切相关。晴天少云、紫外辐射较强、温度较高、相对湿度较低以及风速较小的天气,均有利于臭氧的生成,其中紫外辐射是产生臭氧最关键的因素。臭氧前体物（氮氧化物和挥发性有机物）的浓度及其比值是影响近地面臭氧浓度的另外三个重要因素。我国大多数城市的O3处于VOC控制区,即NOx浓度的增加会引起O3浓度的降低,而VOCs浓度的增加则会使其浓度升高。因而VOC源解析问题成为近年来O3研究的一个热点问题。同时,由于气溶胶可以直接吸收、散射太阳紫外辐射、短波辐射以及大气长波辐射,因此气溶胶的存在会影响大气中光化学反应的进程,从而影响臭氧的光化学生成,气溶胶对近地面臭氧的影响已成为目前大气环境的前沿课题。 相似文献
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城市交通废气与低层大气臭氧形成和分布的数值模拟 总被引：5，自引：1，他引：5
建立了一个三维的边界层光化学模式，气象过程的模拟舍弃了静力近似的假定，模式由细网格、高分辨率并取湍流能量（E－ε）闭合的气象模式，提供较为细致的气流场和湍流场。文章中以汽车尾气和植物排放为光化学反应前体物的源，模拟了不同季节南京市的光化学过程以及臭氧随时间和空间的分布。结果表明，夏季南京市的地面臭氧浓度远远高于冬季，臭氧分布有所不同。并且在不少地方出现较高的O3浓度值，超过国家二级标准，气流对污染物浓度分布的影响在较高的高度上显得尤其明显。 相似文献
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大城市气溶胶对光化辐射通量及臭氧的影响研究(Ⅱ)——数值试验分析 总被引：8，自引：8，他引：8
城市化已引起大量痕量气态污染物、气溶胶以及臭氧前体物的人为排放,从而引起区域大气化学循环的扰动变化。在分析国内外研究现状与观测实例的基础上,进一步用辐射模式与化学模式研究了气溶胶对到达地面的光化辐射通量以及臭氧形成的影响,表明气溶胶可显著减小到达地面的光化学辐射通量,减缓光化学反应进程,并进一步抑制臭氧的形成;在目前广州等大城市的污染过程中,高浓度的气溶胶可造成光化学辐射通量衰减高达70%~80%,紫外线的衰减比可见光更明显,在可见光波段随波长增大衰减幅度减小,气溶胶层的存在对短波长激发的光化学过程的影响更加显著。分析说明城市污染大气中光化学反应的生成物与反应物之间存在自抑制过程,在目前的城市群复合污染情况下,气溶胶与臭氧之间的非线性相互作用值得关注。 相似文献
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大气化学研究进展——臭氧、气溶胶研究综述 总被引：2，自引：1，他引：2
大气化学是大气科学的一门新兴分支学科．早在100多年以前就已开始研究，但是真正发展则以1929年对大气臭氧的观测和对平流层臭氧光化学的理论研究为契机。现阶段大气化学的研究许多事实和现象还不清楚。尤其是关于一些大气微量成分的源、汇和时空分布，它们的迁移、输送和全球循环等问题，都需要进行更加深入广泛的观测和研究。 相似文献
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Xue Xi Tie Guy Brasseur Xing Lin Pierre Friedlingstein Claire Granier Philip Rasch 《Journal of Atmospheric Chemistry》1994,18(2):103-128
The paper discusses the potential effects on the ozone layer of gases released by the engines of proposed high altitude supersonic aircraft. The major problem arises from the emissions of nitrogen oxides which have the potential to destroy significant quantities of ozone in the stratosphere. The magnitude of the perturbation is highly dependent on the cruise altitude of the aircraft. Furthermore, the depletion of ozone is substantially reduced when heterogeneous conversion of nitrogen oxides into nitric acid on sulfate aerosol particles is taken into account in the calculation. The sensitivity of the aerosol load on stratospheric ozone is investigated. First, the model indicates that the aerosol load induced by the SO2 released by aircraft is increased by about 10–20% above the background aerosols at mid-high latitude of the Northern Hemisphere at 15 km for the NASA emission scenario A (the NASA emission scenarios are explained in Tables I to III). This increase in aerosol has small effects on stratospheric ozone. Second, when the aerosol load is increased following a volcanic eruption similar to the eruption of El Chichon (Mexico, April 1982), the ozone column in spring increases by as much as 9% in response to the injection of NO
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from the aircraft with the NASA emission scenario A. Finally, the modeled suggests that significant ozone depletion could result from the formation of additional polar stratospheric clouds produced by the injection of H2O and HNO3 by the aircraft engines. 相似文献
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Ozone throughout the troposphere is subject of significant temporal and spatial variability due to photochemical production in the planetary boundary layer and free troposphere, stratospheric intrusions, convective events and long range transport. However, high resolving observations of ozone in the troposphere are generally rare today. That is of special disadvantage for limited area models, which represent mathematically a differential equation system with an initial and boundary problem. As ozone concentrations usually increase from the earth surface to the stratosphere, a proper choice of the background ozone concentrations is necessary to reproduce or even predict the amount and distribution of ozone in a specific region of interest.In this paper the impact of background concentrations of ozone on regional scale model results is analysed during a summer smog episode over Europe. For this purpose ozone is artificially partitioned into individual categories. For each category, transport and chemical transformation is calculated separately. Initial and boundary concentrations of ozone dominate total ozone concentrations increasingly with height. But also in the planetary boundary layer they contribute with more than 30% to thetotal ozone changes and are therefore far from being negligible. Moderately modified assumptions of background ozone concentrations reveal an uncertainty of near surface ozone concentrations of 5–15%depending on the weather situation. 相似文献
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ＮｏｎｌｉｎｅａｒＲｅｔｒｉｅｖａｌｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＯｚｏｎｅＰｒｏｆｉｌｅｆｒｏｍＳｏｌａｒＢａｃｋｓｃａｔｅｒＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ：ＴｈｅｏｒｙａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ①ＬｉＪｕｎ（李俊）ａｎｄＬｕＤａｒｅｎ... 相似文献
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M. Krämer Ri. Müller H. Bovensmann J. Burrows J. Brinkmann E. P. Röth J.-U. Grooß Ro. Müller Th. Woyke R. Ruhnke G. Günther J. Hendricks E. Lippert K. S. Carslaw Th. Peter A. Zieger Ch. Brühl B. Steil R. Lehmann D. S. McKenna 《Journal of Atmospheric Chemistry》2003,45(1):51-77
Several stratospheric chemistry modules from box, 2-D or 3-D models, have been intercompared. The intercomparison was focused on the ozone loss and associated reactive species under the conditions found in the cold, wintertime Arctic and Antarctic vortices. Comparisons of both gas phase and heterogeneous chemistry modules show excellent agreement between the models under constrained conditions for photolysis and the microphysics of polar stratospheric clouds. While the mean integral ozone loss ranges from 4–80% for different 30–50 days long air parcel trajectories, the mean scatter of model results around these values is only about ±1.5%. In a case study, where the models employed their standard photolysis and microphysical schemes, the variation around the mean percentage ozone loss increases to about ±7%. This increased scatter of model results is mainly due to the different treatment of the PSC microphysics and heterogeneous chemistry in the models, whereby the most unrealistic assumptions about PSC processes consequently lead to the least representative ozone chemistry. Furthermore, for this case study the model results for the ozone mixing ratios at different altitudes were compared with a measured ozone profile to investigate the extent to which models reproduce the stratospheric ozone losses. It was found that mainly in the height range of strong ozone depletion all models underestimate the ozone loss by about a factor of two. This finding corroborates earlier studies and implies a general deficiency in our understanding of the stratospheric ozone loss chemistry rather than a specific problem related to a particular model simulation. 相似文献
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利用1957～1992年南极地区大气臭氧总量地面观测站资料，对南极地区臭氧的时空变化特征进行了研究。结果表明，虽然近35年来南极地区的大气臭氧有较明显的减小趋势，但在不同地区、时段和季节，其变化趋势也不同。近年来南极地区大气臭氧的显著亏损，主要是由南极臭氧洞的形成和发展所造成的。南极地区的大气臭氧存在明显的年振荡、准20个月和准30个月的振荡周期。臭氧变化与天文日照、平流层温度场、平流层冰晶云及人类活动排放到大气中的氟氯烃和溴化烃等污染物质有关。 相似文献
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Vertical Ozone Profile over Tibet Using Sage I and II Data 总被引：8，自引：0，他引：8
ＶｅｒｔｉｃａｌＯｚｏｎｅＰｒｏｆｉｌｅｏｖｅｒＴｉｂｅｔＵｓｉｎｇＳａｇｅＩａｎｄＩＤａｔａ①ＺｏｕＨａｎ（邹捍）ａｎｄＧａｏＹｏｎｇｑｉ（郜永祺）ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅ... 相似文献
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利用1996年3月-2003年6月部分时段拉萨、西宁、北京3个站的臭氧探空资料验证了GOME（Global Ozone Monitoring Experiment）卫星臭氧廓线及对流层臭氧柱总量。对比结果表明:在对流层中下层,拉萨和西宁两地GOME与探空的平均偏差小于5%,北京地区平均偏差小于10%;在对流层上层/平流层下层,拉萨和西宁平均偏差小于10%,北京小于20%;在平流层中上层3个站的平均偏差均小于5%。在对流层上层/平流层下层区域,GOME与臭氧探空的平均偏差在北京明显高于拉萨和西宁。3个地区对流层柱总量的平均偏差都在10%以内,表明该资料可用于研究我国对流层臭氧总量的变化规律。同时段的GOME最低层（0~2.5km）月平均臭氧浓度对比结果显示,GOME结果同地面臭氧观测值有很好的相关性,GOME臭氧浓度反映了拉萨、瓦里关、临安地面臭氧浓度的主要变化特征。 相似文献
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为了揭示我国北方地区对流层中下层臭氧(O3) 的形成机理以及周边地区的污染输送对我国北方地区对流层中下层O3收支的影响, 在与外场观测数据比较分析的基础上, 利用全球化学输送模式(MOZART-2) 采用收支分析方法定量分析了影响我国北方地区对流层中下层O3的各个物理化学过程。结果表明:我国北方地区对流层下层O3最重要的来源是光化学生成作用, 约占总来源的58.3%(41.5 Tg), 光化学生成反应中HO2对于O3生成的贡献最大; 最大的汇是干沉降过程, 约占总汇的43.2%(26.2Tg); 水平净输送作用对我国北方地区对流层中下层O3收支的影响非常大, 在我国北方地区对流层下层, 41.6%左右的O3来自水平净输送, 随高度增加, 水平输送影响增大, 我国北方地区对流层中层大约81.5%的O3来自水平净输送。 相似文献
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Temporal Variations in the Vertical Distribution of Stratospheric Ozone over Obninsk from Lidar Data
The results of lidar measurements of ozone profiles over Obninsk in the altitude range of 12–35 km in 2012–2016 are presented. Temporal variations in total ozone in the above altitude range and seasonal variations in the vertical distribution of ozone are considered. Basic attention is paid to the analysis of ozone profile variations on the daily and weekly scales. The backtrajectory analysis demonstrated that in most cases the formation of layers with low or high ozone values is explained by the direction of meridional advection. Cross-correlation coefficients for the variations in ozone and temperature relative to the current monthly mean variations are calculated. Rather high values of correlation coefficients (~0.4–0.6) are obtained for summer in the low stratosphere (100 and 160 hPa) and for winter in the upper troposphere (50 and 20 hPa). In general, variations in ozone profiles are consistent with available climatologic data. 相似文献