新冠肺炎疫情时期四川盆地大气污染成因分析     

黄鉴涛  刘婧懿  徐家炜  周德荣  黄昕 《气象科学》2022,42(3):377-389

由于新型冠状肺炎病毒(COVID-19)的爆发,中国从2020年春节起实施了限制出行、交通管制等一系列措施,污染物排放量大幅度减少,但四川盆地区域仍出现了多次轻度空气污染事件。本文结合空气质量观测数据与WRF-Chem模式模拟分析了疫情封控减排时期四川盆地污染的时空分布及成因。四川盆地区域二氧化氮(NO₂)因人为活动减排从35.0μg·m^-3下降至20.2μg·m^-3,减少比例约为40%～60%,而臭氧(O₃)因NO_X-VOCs-O₃的非线性关系以及四川盆地区域氮氧化物(NO_X)、挥发性有机物(VOCs)排放与减排的不均衡反而从27.5μg·m^-3上升至41.4μg·m^-3,在重庆甚至增幅高达100%,进而促进了四川盆地区域气态污染物的氧化和二次细颗粒物的生成。疫情减排对污染的影响存在较为显著的区域差异,在成都、重庆地区,二次污染的生成一定程度上抵消了一次污染物减排的影响,二次污染物与一次污...  相似文献   

秸秆燃烧对北京秋季气溶胶浓度和短波辐射影响的模拟研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

何一滢  韩志伟  刘瑞婷  李嘉伟 《气候与环境研究》2019,24(3):369-382

利用地面细颗粒物（PM2.5）浓度和气象常规观测资料、地基 AERONET观测资料、GFED生物质燃烧排放清单和大气化学—天气耦合模式WRF-Chem,模拟研究了华北地区2014年10月气象要素和大气污染物的时空演变,重点关注北京10月7～11日的一次重霾事件及其天气形势、边界层气象特征、输送路径、PM2.5及其化学成分浓度变化等特征,以及秸秆燃烧对华北和北京地区细颗粒物浓度和地面短波辐射的影响。与观测资料的对比结果显示,模式可以很好地模拟北京地区地面气象要素和PM2.5质量浓度,考虑秸秆燃烧排放源可以明显改进北京PM2.5浓度模拟的准确性,但在重度污染情况下,模式总体上低估气溶胶光学厚度和高估地面短波辐射。10月7～11日北京地区重霾事件主要是不利气象条件下人为污染物累积和区域输送造成,也受到华北地区南部秸秆燃烧的影响。河南北部、河北南部和山东西部大面积秸秆燃烧释放的气态污染物和颗粒物在南风的作用下输送至北京,秸秆燃烧对北京地区地面PM2.5、有机碳（OC）、硝酸盐、铵盐、硫酸盐和黑碳（BC）的平均贡献率分别为24.6%、36.8%、23.2%、22.6%、7.1%和19.8%,秸秆燃烧产生的气溶胶可以导致北京地面平均短波辐射最大减小超过20 W m－2,约占总气溶胶导致地表短波辐射变化的24%。  相似文献   

卫星气溶胶光学厚度资料同化对灰霾预报改进个例研究     

冯沁  鲍艳松  闵锦忠  陆其峰 《气象学报》2018,76(1):104-116

面对日益严峻的大气污染形势,针对卫星气溶胶光学厚度（AOD）资料在灰霾数值预报领域的合理有效利用问题,使用WRF-Chem（WRF coupled with Chemistry）大气化学模式以及GSI（Gridpoint Statistical Interpolation）三维变分同化系统,利用MODIS和FY-3A/MERSI AOD资料,对一次灰霾天气过程进行了同化预报试验。试验结果显示,同化卫星AOD资料有效改善了模式初始场,MODIS和MERSI同化试验分别在AOD分析场的中心强度和空间分布各具优势,且对PM_2.5和PM₁₀的后续预报改进明显;从统计分析上看,同化试验的预报效果整体上好于控制试验,同化试验中PM_2.5和PM₁₀预报值的平均值、中值、平均偏差、均方根误差等指标均明显优于控制试验,且MODIS和MERSI同化试验分别在PM_2.5和PM₁₀预报统计结果中体现出了优势;卫星AOD资料同化能明显降低污染事件的空报率和漏报率,提高预报的TS评分和ETS评分。不同卫星AOD资料的差异对分析场中AOD的分布和强度产生了相应影响,进而影响了模式的灰霾预报效果;本次试验中,MODIS和MERSI AOD同化试验分别在PM_2.5和PM₁₀预报的评分上表现更佳。结果表明,卫星AOD资料同化对数值预报产生了积极的效果。   相似文献   

外来输送对江苏冬季PM2.5贡献的数值模拟研究     

钱俊龙  牛文胜  查书瑶  王璐璐  陈潇潇  周彬 《热带气象学报》2019,35(5):673-680

利用WRF-Chem模式对2016年12月中下旬的两次重污染过程进行模拟,定量研究外来污染输送对江苏省PM_2.5的污染贡献。15—17日和22—23日两次过程都存在明显的上游污染输送特征:宿迁、扬州、无锡(自西北向东南)的PM_2.5浓度先后出现峰值,峰值均出现在西北风场中,当风向转为偏北风时峰值逐渐减弱。第二次过程中地面风力更大,高空形势更有利于远距离输送,高值区范围强度明显强于第一次,重度污染层厚度达到900~1 500 m,且持续时间较长。第一次过程中江苏省内排放源贡献率为23%~79%(第二次为5%~32%),苏南仍以本地排放源污染为主,苏北外来输送贡献率超过50%。第二次过程中宿迁、扬州、无锡的PM_2.5外来输送贡献分别为105.9 μg/m3、83.1 μg/m3、64.8 μg/m3(第一次为40.2 μg/m3、20.9 μg/m3、11.1 μg/m3),山东省和京津冀地区排放源是主要污染输送来源,二者贡献之和在44%~70%。两次过程中,外来输送贡献均是自北向南递减,山东省贡献率高于京津冀地区,而其余周边省份的贡献率相对较低;安徽省对江苏西部城市的贡献率较高。   相似文献   

东亚沙尘气候效应对地面温度日较差影响的数值模拟     

陈思宇  贯雅雯  赵丹  娄高僮  陈渔 《中国沙漠》2022,42(3):127-138

地面温度日较差（DTR）作为重要天气和气候指标,反映昼夜温差极值,比平均气温对地表辐射收支的变化更敏感,对环境变化和气候异常具有重要参考价值。沙尘气溶胶的气候效应是影响岩石圈-大气-海洋系统的重要因子,但目前的研究较少涉及沙尘气溶胶对DTR的影响机制。基于WRF-Chem模式（Weather Research and Forecasting coupled with Chemistry）揭示2002—2005年沙尘气溶胶气候效应对东亚地面温度日较差的影响。结果表明：WRF-Chem模式可以很好体现东亚气象场和沙尘气溶胶的时空分布特征。沙尘气候效应导致东亚大陆大部分地区DTR减小,沙尘直接辐射效应在其中起决定性作用。在白天,沙尘直接辐射强迫加热大气、冷却地表,减小地面总净辐射而降低日最高温度,导致DTR减小。在中国青藏高原和东北部地区,沙尘气溶胶间接效应占主导地位,导致青藏高原地区积雪覆盖减少,东北地区云水含量减小,间接导致DTR增大。  相似文献   

Simulating dry deposition fluxes of PM10 and particulate inorganic nitrogen over the eastern China seas during a severe Asian dust event using WRF-Chem model     

Han Yan  Huiwang Gao  Xiaohong Yao  Zifa Wang 《中国海洋大学学报(英文版)》2012,11(3):301-314

A WRF-Chem model including a comprehensive gas-phase nitrogen chemistry module was used to simulate a severe dust event appearing in the eastern China on 19-25 March, 2002. The modeling result well reproduced PM10 concentrations in various distances from the dust sources and the transport pathway of the dust strom. The results showed that both the concentrations and the dry deposition fluxes of PM10 increased over the China seas during the dust event following the passage of a cold front system. The maximum fluxes of PM10 in the Yellow Sea and the East China Sea during the dust event were 5.5 and 8.4 times of those before the event, respectively. However, the temporal variations of the dry deposition fluxes of particulate inorganic nitrogen differed over the Yellow Sea from those over the East China Sea. Nitrate and ammonium in the whole northern China rapidly decreased because of the intrusion of dust-loaded air on 19 March. The dust plume arrived in the Yellow Sea on 20 March, decreasing the particulate inorganic nitrogen in mass concentration accordingly. The minimum dry deposition fluxes of nitrate and ammonium in the Yellow Sea were about 3/5 and 1/6 of those before the dust arrival, respectively. In contrast, when the dust plume crossed over the Yangtze Delta area, it became abundant in nitrate and ammonium and increased the concentrations and dry deposition fluxes of particulate inorganic nitrogen over the East China Sea, where the maximum dry deposition fluxes of nitrate and ammonium increased approximately by 4.1 and 2.6 times of those prior to the dust arrival.  相似文献