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气象资料同化对PM2.5预报影响的模拟分析 预览
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作者 胡译文 臧增亮 +3 位作者 马晓燕 梁延飞 赵定池 尤伟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期523-532,共10页
基于GSI(网格点统计插值)同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4~5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM2.5模拟效果的影响.结果表明... 基于GSI(网格点统计插值)同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4~5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM2.5模拟效果的影响.结果表明,WRF-Chem模式能较为准确地预报出北京-石家庄-邯郸的污染带分布和演变,低层风场辐合是污染带形成的主要气象因素;无同化的控制试验由于地层风场辐合较强,高估了污染带上的PM2.5浓度,同化试验减小了低层的风场辐合,同时增高了地面温度并抬升了边界层高度,从而降低了污染带上PM2.5的浓度;预报检验分析表明,同化试验的预报效果整体好于控制试验,0~36h的平均BIAS(标准偏差)和RMSE(均方根误差)分别降低了7.55和5.42μg/m^3,MFB(平均相对偏差)和MFE(平均相对误差)分别降低了28.8%和9.4%,同化试验在预报的第10~30h时段上的改善效果最为显著. 展开更多
关键词 资料同化 GSI PM2.5 WRF-Chem
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结合激光雷达观测与模式模拟的雾霾区域传输分析 预览
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作者 徐达 何秦 +1 位作者 徐亚萍 姚德飞 《装备环境工程》 CAS 2019年第6期99-106,共8页
以一次2015年1月3日至5日发生在中国中东部地区的严重雾霾事件为例,综合地基微脉冲激光雷达观测和WRF-Chem模式模拟的方法,揭示雾霾事件过程中的气溶胶颗粒物的跨区域传输特征。研究表明,徐州站点的激光雷达探测到1~3km的外来颗粒物输入... 以一次2015年1月3日至5日发生在中国中东部地区的严重雾霾事件为例,综合地基微脉冲激光雷达观测和WRF-Chem模式模拟的方法,揭示雾霾事件过程中的气溶胶颗粒物的跨区域传输特征。研究表明,徐州站点的激光雷达探测到1~3km的外来颗粒物输入,在两次输入过程中,对当地总的气溶胶光学厚度贡献分别为43%和69%。WRF-Chem模式能够有效模拟预报PM2.5浓度,但实测浓度为高值的区域出现低估现象。徐州地区在冬季易受来自山东西部、河南东部以及安徽北部的污染物的影响而引发雾霾,该区域需加强协作、联防联控。近年来我国冬季高空的风向具有规律性,且风速在逐年加快,雾霾从华北地区向华东地区的传输可能将变成常态。 展开更多
关键词 大气细颗粒物PM2.5 激光雷达 大气化学模式WRF-Chem 区域传输
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外来输送对江苏冬季PM2.5贡献的数值模拟研究 预览
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作者 钱俊龙 牛文胜 +3 位作者 查书瑶 王璐璐 陈潇潇 周彬 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期673-680,共8页
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PM2.5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PM2.5浓度先后出现峰值,峰... 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PM2.5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PM2.5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900~1500 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PM2.5外来输送贡献分别为105.9μg/m^3、83.1μg/m3、64.8μg/m^3(第一次为40.2μg/m^3、20.9μg/m^3、11.1μg/m^3),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。 展开更多
关键词 污染输送 数值模拟 WRF-Chem 排放源
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亚洲季风强弱年蒙自市大气环境容量差异估算 预览
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作者 杨清健 赵天良 +6 位作者 郑小波 史建武 张朝能 常嘉成 张凯 钟曜谦 于超 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4054-4064,共11页
利用区域空气质量模式WRF-Chem,对亚洲季风气候变化背景下云南省蒙自市大气环境容量进行模拟评估.根据标准化南亚夏季风指数分别选取2005年和2015年为强、弱季风年.对2015年四季(以1月、4月、7月和10月为代表月)和2005年夏季(7月为代表... 利用区域空气质量模式WRF-Chem,对亚洲季风气候变化背景下云南省蒙自市大气环境容量进行模拟评估.根据标准化南亚夏季风指数分别选取2005年和2015年为强、弱季风年.对2015年四季(以1月、4月、7月和10月为代表月)和2005年夏季(7月为代表月)的主要大气污染物浓度进行模拟.结果表明蒙自市2015年全年CO、NO2、SO2、PM2.5、PM10的大气环境容量分别为120.31、1.127、1.875、1.267、1.688(×104t/a),其中各污染物冬季大气环境容量最小,春季的最大(PM10除外),且PM2.5在冬季排放量已饱和.强季风年相对弱季风年夏季CO、NO2、SO2、PM2.5、PM10的大气环境容量分别提升4.81%、3.86%、12.6%、18.4%、8.7%,其中PM2.5的容量提升最高.亚洲季风年际变化对云南高原空气质量及大气环境容量具有重要的调制作用. 展开更多
关键词 大气环境容量 WRF-Chem 云南高原 季风气候变化
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我国城市环境空气质量预报主要模型及应用 预览
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作者 宋鹏程 张馨文 +2 位作者 黄强 龙平 杜云松 《四川环境》 2019年第3期70-76,共7页
伴随着我国经济的快速增长和城市化进程的加快推进,大气污染已成为全国关注的热点问题。城市环境空气质量预报能实现环境空气质量与重污染天气的提前预报,支撑政府制定防治策略,提醒公众提前防范,减少自身暴露,减轻污染,我国已形成国家... 伴随着我国经济的快速增长和城市化进程的加快推进,大气污染已成为全国关注的热点问题。城市环境空气质量预报能实现环境空气质量与重污染天气的提前预报,支撑政府制定防治策略,提醒公众提前防范,减少自身暴露,减轻污染,我国已形成国家-区域-省级-城市四级城市环境空气质量预报体系。目前我国城市环境空气质量预报的主要模型包括多元线性回归、人工神经网络、NAQPMS、CMAQ、CAMx、WRF-Chem及多模式集合预报体系等,对各类模型的应用现状进行分析并提出相应的建议。 展开更多
关键词 统计预报模型 NAQPMS CMAQ CAMX WRF-Chem
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湖陆风环流对于臭氧高浓度事件影响的模拟分析
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作者 王凡 王咏薇 +1 位作者 高嵩 胡凝 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1392-1401,共10页
太湖流域工业发达,人口众多.湖泊激发的局地环流对于周边地区天气气候及空气污染扩散的影响值得高度关注.本文使用WRF-Chem模式,对比了Lake和Noah两种湖泊陆面过程方案对臭氧高浓度事件的模拟效果,并分析了太湖对周边地区局地环流及臭... 太湖流域工业发达,人口众多.湖泊激发的局地环流对于周边地区天气气候及空气污染扩散的影响值得高度关注.本文使用WRF-Chem模式,对比了Lake和Noah两种湖泊陆面过程方案对臭氧高浓度事件的模拟效果,并分析了太湖对周边地区局地环流及臭氧分布的影响.结果表明,Lake方案由于更好地引入了湖泊表面和大气之间的通量交换计算方案,其模拟值与实际观测结果有较好的匹配度.太湖和周边地区的热力差异使得太湖地区白天形成由湖区吹向陆地的湖风,湖风环流最强时在太湖-苏州方向高度可以达到4 km,最大风速达到5 m·s-1,对东北岸地区的影响可以穿过苏州到达城区的东北部约60 km处.太湖湖风的存在使得苏州城区的臭氧向下风向地区扩散,而湖风环流的强度不足以将湖区的臭氧输送到整个苏州城区.这导致远离太湖的城区的臭氧浓度比靠近太湖的城区低约150μg·m-3,臭氧浓度从靠近湖岸的城区到城区的后部再到郊区呈现出高、低、高的现象.而在夜间,受陆风影响,臭氧会在湖区上方堆积使得湖区臭氧浓度比周边陆地高约80μg·m-3. 展开更多
关键词 臭氧 湖风环流 WRF-Chem 湖泊陆面过程参数化方案
气候变化对长三角臭氧污染影响的数值模拟研究 预览
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作者 高达 谢旻 +4 位作者 陈星 王体健 刘倩 占晨超 任俊宇 《装备环境工程》 CAS 2019年第6期115-122,共8页
目的研究气候变化对污染物浓度的影响,进而了解其对环境空气质量的影响。方法利用WRF-Chem模拟2014年1月、7月(代表现在)和2050年1月、7月(未来)长三角地区的气象要素和空气质量的数据,研究气候变化对该区域臭氧浓度的影响。结果在夏季... 目的研究气候变化对污染物浓度的影响,进而了解其对环境空气质量的影响。方法利用WRF-Chem模拟2014年1月、7月(代表现在)和2050年1月、7月(未来)长三角地区的气象要素和空气质量的数据,研究气候变化对该区域臭氧浓度的影响。结果在夏季,未来(2050年7月)与现在相比(2014年7月),整个长三角区域的臭氧浓度变化幅度较小,约为.0.09×10^-9,且呈现出北部增加,南部减少的趋势,在长三角北部的陆地地区,臭氧浓度增加达到极大值(15.0×10^-9)。在冬季,与2014年1月的数据比较,未来(2050年1月)整个长三角地区臭氧比现在降低约7.9%,其中在上海以东洋面上减少达到极值.(25.1%)。结论在夏季,导致长三角北部地区臭氧浓度升高的主要原因是太阳辐射量的增加、VOC和NOx浓度的升高、边界层高度的降低以及增强南风的输送有关。长三角南部地区臭氧浓度的减少,主要原因是其太阳辐射的减少以及风速的增加。在冬季,在南通、上海以东洋面上臭氧减少的幅度较大,这与温度的降低、辐射的减少以及NOx浓度的增加有关。长三角南部区域的臭氧浓度有所增加,这与该区域太阳辐射的增加以及区域范围内的输送有关。在制定臭氧控制策略时,应该考虑未来气候变化的影响。 展开更多
关键词 臭氧 气候变化 长江三角洲 WRF-Chem
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两种再分析资料对我国西北地区沙尘模拟的影响 预览
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作者 付旭东 李龙燕 +3 位作者 王金艳 谭子渊 常伟 王明 《环境保护科学》 CAS 2019年第2期64-73,共10页
利用耦合了Shao04起沙参数化方案的WRF/Chem模式对2014年4月22~25日发生在我国西北地区的一次沙尘天气进行了模拟,基于ERA-Interim和NECP-FNL两种再分析资料,探究了WRF/Chem在不同再分析资料提供初始场和边界条件时对沙尘天气的模拟能力... 利用耦合了Shao04起沙参数化方案的WRF/Chem模式对2014年4月22~25日发生在我国西北地区的一次沙尘天气进行了模拟,基于ERA-Interim和NECP-FNL两种再分析资料,探究了WRF/Chem在不同再分析资料提供初始场和边界条件时对沙尘天气的模拟能力,并分析了两种再分析资料对模拟结果影响的主要原因。总体来看,WRF/Chem在两种再分析资料提供初始场和边界条件时,均能较合理的模拟出主要的起沙区域、沙尘强度及其时空变化特征,沙源地附近和下游地区各个站点模拟的PM 10 浓度时间变化特征与观测结果也较为吻合。但相比较而言,对西北地区此次沙尘天气过程,从沙尘的空间分布、沙尘浓度、垂直沙通量和地面各代表站点PM 10 浓度变化等方面的模拟结果来看, NECP-FNL数据为模式提供初始场和边界条件时要优于ERA-Interim数据的结果,这主要与NECP-FNL数据在WRF/Chem模式中能相对较好的描述起沙过程中摩擦速度的量值有关,从而使得模拟的沙尘区域、强度和垂直沙通量更为合理。 展开更多
关键词 再分析资料 沙尘天气 WRF/Chem模式 数值模拟 摩擦速度
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湖南省臭氧预报效果评估 预览
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作者 冯涛 尚晶晶 《中国环境管理干部学院学报》 CAS 2019年第1期50-54,共5页
基于2017年3月—2018年2月湖南省14市臭氧观测资料,对WRF-Chem模式预报效果进行评估。结果表明,模式24h预报结果能够较好地抓住观测到的臭氧变化趋势,其预报结果在14个城市的平均相关系数为0.6,最高可达0.71。对比不同时效臭氧预报结果... 基于2017年3月—2018年2月湖南省14市臭氧观测资料,对WRF-Chem模式预报效果进行评估。结果表明,模式24h预报结果能够较好地抓住观测到的臭氧变化趋势,其预报结果在14个城市的平均相关系数为0.6,最高可达0.71。对比不同时效臭氧预报结果发现,随着预报时长的增加,预报偏差呈增大趋势,72h预报结果仍具有预报价值。统计O3为首要污染物天数,发现多出现在春季、夏季和秋季,且模式的预报准确率可达70%。 展开更多
关键词 WRF-Chem 臭氧浓度 预报效果评估 湖南
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1980-2015年风蚀影响下中国北方土壤有机质与养分流失时空特征
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作者 赵海鹏 宋宏权 +2 位作者 刘鹏飞 李霄阳 王团徽 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第11期2778-2789,共12页
中国北方干旱/半干旱区是全球主要的沙尘源区之一,风蚀造成的沙尘排放可导致大量的土壤有机质(SOM)与养分流失,并通过传输与沉降过程对其进行空间再分配,对空气质量、气候变化、植被生长及生物地球化学过程等具有重要影响。本文利用WRF/... 中国北方干旱/半干旱区是全球主要的沙尘源区之一,风蚀造成的沙尘排放可导致大量的土壤有机质(SOM)与养分流失,并通过传输与沉降过程对其进行空间再分配,对空气质量、气候变化、植被生长及生物地球化学过程等具有重要影响。本文利用WRF/Chem(Weather Research Forecasting with Chemistry)v3.7.1大气化学传输模型,对1980-2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、全氮(TN)与全磷(TP)的时空变化过程进行了精细化模拟,探究了中国北方风蚀引起的SOM、TN与TP养分流失的时空变化特征。结果表明:①1980-2015年来平均每年约有66.59 Tg的沙尘颗粒排放至大气;②沙尘排放具有较大的时空差异,沙尘排放源区主要集中在新疆东部、内蒙古西部的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等地区;③每年因沙尘排放引起的SOM、TN和TP流失量分别约为0.07 Tg、0.004 Tg和0.005 Tg;④1980-2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、TN与TP的流失量具有较强的年际波动,未呈现显著的趋势性变化特征。本研究对于认知风蚀在碳循环与养分循环过程中的作用,以及对深入了解中国北方的土地退化机理具有重要意义。 展开更多
关键词 中国北方 风蚀 WRF/Chem 土壤有机质 土壤养分 时空特征
2015年冬季湖北省PM2.5重污染传输特征及影响天气系统的数值模拟 预览
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作者 祁海霞 崔春光 +2 位作者 赵天良 白永清 刘琳 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第8期1113-1122,共10页
为了研究湖北省两种污染来源的重污染天气特征及其形成机制,采用WRF/Chem零排放情景模拟方案,将2015年冬季湖北省PM2.5模拟浓度分离为外源传输量和本地累积量,基于对数值模拟结果的统计分析,确定了湖北省污染传输通道和外源传输贡献率,... 为了研究湖北省两种污染来源的重污染天气特征及其形成机制,采用WRF/Chem零排放情景模拟方案,将2015年冬季湖北省PM2.5模拟浓度分离为外源传输量和本地累积量,基于对数值模拟结果的统计分析,确定了湖北省污染传输通道和外源传输贡献率,研究了敏感区天气系统对两种污染来源的影响作用。结果表明,外源污染物输送在湖北省内有两条主要通道,一是由南襄盆地夹道直接输送汇人江汉平原,二是沿京广线从信阳到随州、孝感、武汉至江汉平原。湖北长距离跨区域传输的潜在污染源区为河南、安徽、江苏、山东等地。2015年冬季湖北省17个地(市)平均外源贡献率为42%,而对于重污染过程,平均外源贡献率高达66%,外来源输送对湖北重污染过程贡献非常显著。对外源传输型,我国东南地区为主要敏感区,气压(气温)变化与PM2.5输送显著负(正)相关,对维持南、北两支矢量带(PM2.5输送与风场相关),推动偏南和偏东气流起到积极作用。此外,伊朗高原天气系统通过上下游效应对东亚地区大气环流起到一定影响,从而也间接影响了区域污染输送。对本地累积型,冬季风环流系统为主要影响天气系统,在弱的冬季风环流形势下,蒙古高压系统偏弱、西太平洋地区海平面气压值偏高,对应湖北本地累积污染总量贡献大。 展开更多
关键词 WRF/Chem PM2.5 外源传输 本地累积 天气系统
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模拟研究咸阳市2016年秋冬季雾霾期间PM2.5来源 预览
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作者 李霞 吴佳睿 +1 位作者 刘浪 李国辉 《地球环境学报》 CSCD 2019年第4期347-363,共17页
基于WRF-CHEM模式模拟研究2016年11月、12月关中地区两次大气重污染事件期间咸阳市本地排放对当地PM2.5污染水平的贡献以及关中地区主要污染源排放对咸阳市PM2.5质量浓度的贡献。模式合理地模拟了研究时段内关中地区PM2.5质量浓度的时... 基于WRF-CHEM模式模拟研究2016年11月、12月关中地区两次大气重污染事件期间咸阳市本地排放对当地PM2.5污染水平的贡献以及关中地区主要污染源排放对咸阳市PM2.5质量浓度的贡献。模式合理地模拟了研究时段内关中地区PM2.5质量浓度的时空变化特征,较好地再现了大气污染过程。敏感性试验结果表明:秋冬季重污染期间咸阳市本地排放对当地PM2.5的贡献约为30%,外源输送的贡献高达50%—60%。在关中地区的主要污染源中,居民源是秋冬季咸阳市PM2.5最主要的来源,在秋冬季的贡献分别为37.4%和60.6%;工业源和交通源对咸阳市秋季PM2.5的贡献分别为22.1%和11.2%,冬季的贡献分别为15.6%和9.8%;电厂源对秋冬季咸阳市PM2.5的贡献约为2.0%。因此,在秋冬季大气重污染期间,应该主要通过控制居民源排放来减轻咸阳市PM2.5污染。 展开更多
关键词 WRF-CHEM PM2.5 关中地区 大气污染
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Sea-Salt Aerosol Effects on the Simulated Microphysics and Precipitation in a Tropical Cyclone
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作者 Baolin JIANG Wenshi LIN +1 位作者 Fangzhou LI Junwen CHEN 《气象学报:英文版》 SCIE CSCD 2019年第1期115-125,共11页
We investigate the effects of sea-salt aerosol(SSA) activated as cloud condensation nuclei on the microphysical processes, precipitation, and thermodynamics of a tropical cyclone(TC). The Weather Research and Forecast... We investigate the effects of sea-salt aerosol(SSA) activated as cloud condensation nuclei on the microphysical processes, precipitation, and thermodynamics of a tropical cyclone(TC). The Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry(WRF-Chem) was used together with a parameterization of SSA production. Three simulations, with different levels of SSA emission(CTL, LOW, HIGH), were conducted. The simulation results show that SSA contributes to the processes of autoconversion of cloud water and accretion of cloud water by rain,thereby promoting rain formation. The latent heat release increases with SSA emission, slightly increasing horizontal wind speeds of the TC. The presence of SSA also regulates the thermodynamic structure and precipitation of the TC.In the HIGH simulation, higher latent heat release gives rise to stronger updrafts in the TC eyewall area, leading to enhanced precipitation. In the LOW simulation, due to decreased latent heat release, the temperature in the TC eye is lower, enhancing the downdrafts in the region;and because of conservation of mass, updrafts in the eyewall also strengthen slightly;as a result, precipitation in the LOW experiment is a little higher than that in the CTL experiment.Overall, the relationship between the precipitation rate and SSA emission is nonlinear. 展开更多
关键词 SEA-SALT aerosol MICROPHYSICS tropical CYCLONE WRF-Chem cloud CONDENSATION NUCLEI
The role of land use on the local climate and air quality during calm inter-monsoon in a tropical city 预览
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作者 M.C.G.Ooi A.Chan +3 位作者 M.J.Ashfold M.Y.Oozeer K.I.Morris S.S.K.Kong 《地学前缘:英文版》 CAS CSCD 2019年第2期405-415,共11页
The modification of land use is known to be a major climate change driver to the local warming and air quality in cities.Despite the reduction of NOx over the years,the Selangor state has captured a higher level of O3... The modification of land use is known to be a major climate change driver to the local warming and air quality in cities.Despite the reduction of NOx over the years,the Selangor state has captured a higher level of O3 in year 2011.The measurement result has shown that the surge in O3 level was attributed to the reduction of NOx/NMHC ratio.This paper hence attempted to identify the role of land use change from 1999 to 2011 on the ground ozone air quality in the tropical urban conurbation,Greater Kuala Lumpur(GKL),Selangor,Malaysia.With the state-of-the-art chemical weather prediction tool,WRFChem,the external synoptic factors and emission inventory were controlled when comparing the chronological land use changes.The results showed that the urban-induced temperature and wind bias in the tropical region has induced stronger wind to disperse the NOx and carries the TVOC from the suburban to the downwind urban region.The reduction of NOx/TVOC has gradually shifted towards the optimum O3 formation regime in 2011.The formation of highly concentrated ozone becomes more sensitive to the increment of TVOC as the NOx level reduces in the urban.This highlights the essential involvement of TVOC in the ozone formation in lieu of the NOx reduction in the tropical city,a region with growing emitter of reactive biogenic ozone precursors. 展开更多
关键词 Land use change Urban Ground OZONE TVOC WRF-Chem TROPICS
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湖北2015年冬季PM2.5重污染过程的气象输送条件及日变化特征分析 预览
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作者 白永清 祁海霞 +3 位作者 赵天良 杨浩 刘琳 崔春光 《气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期803-815,共13页
PM2.5污染仍然是湖北省冬季大气污染的首要污染类型,且具有明显区域传输特征,重污染过程的空气污染气象条件有别于华北地区,值得关注。采用WRF/Chem不同排放情景下的模拟结果,并结合观测分析,研究了2015年12月—2016年1月湖北省PM2.5重... PM2.5污染仍然是湖北省冬季大气污染的首要污染类型,且具有明显区域传输特征,重污染过程的空气污染气象条件有别于华北地区,值得关注。采用WRF/Chem不同排放情景下的模拟结果,并结合观测分析,研究了2015年12月—2016年1月湖北省PM2.5重污染过程的气象输送条件及日变化特征,从大尺度输送条件和局地边界层动力作用分析了外来污染物水平传输、悬浮聚集和向下传输的过程,并解释了该地区观测到的午后PM2.5浓度特殊峰值的气象成因。结果表明,湖北重污染爆发以区域传输为主,地面观测PM2.5极值对应10 m风速可达8—10 m/s,边界层0—1km为较强偏北风输送,污染传输通量极值位于400 m高度附近,为重要传输通道,低空无明显逆温,重污染过程具有“非静稳”边界层气象特征。重污染形成的大尺度输送条件为,长江中下游及北部地区偏北风异常偏强,南部地区风速减缓,使污染物在中游平原堆积,鄂北边界风速越大,越有利污染输送增长。传输性污染主要来自偏北和东北方向的污染源输送,潜在源区贡献主要为途经偏北通道上的豫中、南阳盆地和关中地区,以及途经东北通道上的鲁、皖、苏等部分地区。PM2.5浓度日变化双峰结构的天气成因不同,21—24时(北京时)峰值为静稳性污染,11—14时峰值为传输性污染。污染输送受大气边界层高度影响,日出前大气边界层高度较低,层结稳定并伴有上升运行,使得低空外来输送悬浮聚集在400 m高度附近;日出后随大气边界层高度升高,静稳层结被破坏,在干沉降作用下高浓度PM2.5开始向下传输,并在午后地面形成峰值。 展开更多
关键词 WRF/Chem PM2.5 边界层 污染物输送 日变化
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东亚硫酸盐及黑碳污染特征数值模拟
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作者 李本纲 王晓利 +3 位作者 雷瑞雪 李新月 李玮 付博 《环境科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期138-145,共8页
硫酸盐和黑碳是全球气候变化重要的驱动因子,且两者直接辐射效应相反。该研究利用WRF/Chem模型及2010EDGAR/HTAP V2排放清单,模拟2010年东亚地区硫循环及硫酸盐、黑碳的时空分布特征。结果表明:2010年东亚大气硫的平均生命周期为4.04 ... 硫酸盐和黑碳是全球气候变化重要的驱动因子,且两者直接辐射效应相反。该研究利用WRF/Chem模型及2010EDGAR/HTAP V2排放清单,模拟2010年东亚地区硫循环及硫酸盐、黑碳的时空分布特征。结果表明:2010年东亚大气硫的平均生命周期为4.04 d。大气硫通过沉降去除,以湿沉降为主,主要通过硫酸盐形式去除。中国是东亚硫和黑碳的净输出国,其余4国为净输入国。东亚硫酸盐和黑碳年均柱浓度均华中最高,蒙古最低,硫酸盐柱浓度分布相对SO2排放强度表现出东向溢出效应,尤其是春季和冬季。东亚硫酸盐夏季柱浓度最高,主要与夏季SO2氧化率高、云内氧化率Kw高有关。东亚黑碳春季柱浓度最高,不仅与黑碳人为排放有关,还与生物质燃烧排放相关。 展开更多
关键词 硫酸盐 黑碳 WRF/Chem 大气硫循环 柱浓度
冷空气过程对江苏持续性霾的影响研究 被引量:2
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作者 钱俊龙 刘端阳 +1 位作者 曹璐 刘冬晴 《环境科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期52-61,共10页
利用地面气象观测资料、PM2.5浓度监测资料和数值模式产品对2016年12月14—24日江苏遭遇的一次长时间霾天气过程进行分析.研究结果表明:过程期间有两次冷空气南下影响江苏省,两次冷空气均带来大风和降水,有效地清除了前期污染物,但随... 利用地面气象观测资料、PM2.5浓度监测资料和数值模式产品对2016年12月14—24日江苏遭遇的一次长时间霾天气过程进行分析.研究结果表明:过程期间有两次冷空气南下影响江苏省,两次冷空气均带来大风和降水,有效地清除了前期污染物,但随后全省PM2.5浓度开始升高.第一次冷空气强度强于第二次,造成的污染也较重.WRF-Chem模式对本次过程的气象场和PM2.5浓度模拟均较好,模拟观测相关系数分别达到0.52-0.99和0.40.模式能够较好地模拟出污染物的输送过程和时空分布.与第二次冷空气过程相比,第一次冷空气过程存在明显的污染物自北向南输送过程,100-500 m高空持续偏北气流(第2次过程为西北-偏西气流),期间全省平均边界层高度(PBLH)只有260 m(低于第2次过程的500 m),不利于污染物垂直扩散,造成地面浓度较高.利用HYSPLIT-4模式追踪了两次过程中淮安、泰州、无锡三站上空100 m处大气48 h后向轨迹,发现第一次过程中污染物来自山东中西部,第二次来自西部内陆地区. 展开更多
关键词 WRF-Chem 冷空气 污染输送
基于差分吸收激光雷达和数值模式探测杭州夏季臭氧分布 预览 被引量:1
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作者 项衍 刘建国 +3 位作者 张天舒 范广强 孙新会 吕立慧 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期1882-1887,共6页
为获取杭州市夏季臭氧浓度时空分布特征和气象要素对臭氧浓度的影响,利用臭氧差分吸收激光雷达开展观测,同时利用WRF-Chem模式模拟臭氧时空特征和气象要素。实验结果表明:臭氧浓度模拟结果与激光雷达的观测结果具有很好的一致性。2016... 为获取杭州市夏季臭氧浓度时空分布特征和气象要素对臭氧浓度的影响,利用臭氧差分吸收激光雷达开展观测,同时利用WRF-Chem模式模拟臭氧时空特征和气象要素。实验结果表明:臭氧浓度模拟结果与激光雷达的观测结果具有很好的一致性。2016年夏季,杭州市18天内发生了4次臭氧重污染,每次持续2到5天,最高浓度达550 nL/L。高空1~2 km存在较高浓度的臭氧污染层,并存在垂直和水平传输,对近地面臭氧污染有明显影响。近地面臭氧浓度平均最低值出现在凌晨2时左右,为75 nL/L;平均浓度最高值在中午12时左右出现,为90 nL/L。近地面臭氧浓度的日变化明显,而高空的臭氧浓度日变化不明显。臭氧差分吸收激光雷达系统对臭氧时空分布的探测是可靠的。强太阳辐射、高温、低湿都是臭氧污染形成的有利环境条件,而强风对局地臭氧有扩散作用,降雨对臭氧有很好的消除作用。 展开更多
关键词 差分吸收激光雷达 臭氧 WRF-Chem 气象要素 传输
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兰州市煨炕污染物排放清单及其对PM2.5浓度贡献 被引量:1
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作者 郭文凯 刘晓 +2 位作者 朱玉凡 陈强 杜永刚 《环境科学》 CSCD 北大核心 2018年第11期4849-4857,共9页
在考虑经济水平差异的基础上,通过对典型区域的调查确定煨炕活动水平,采用排放因子法建立了兰州市2016年煨炕大气污染物排放清单,煨炕排放的SO2、NOx、NH3、CO、VOCs、PM(10)、PM2.5、OC和EC的总量分别为340. 8、201. 8、106. 0、36 6... 在考虑经济水平差异的基础上,通过对典型区域的调查确定煨炕活动水平,采用排放因子法建立了兰州市2016年煨炕大气污染物排放清单,煨炕排放的SO2、NOx、NH3、CO、VOCs、PM(10)、PM2.5、OC和EC的总量分别为340. 8、201. 8、106. 0、36 628. 2、4 997. 2、6 070. 3、5 645. 1、1 089. 3和1 233. 1 t·a^-1.对污染物排放总量进行时空分配,排放主要集中在11月至次年4月中旬;排放量与区域经济水平密切相关,且存在着明显的空间差异,排放量大的区域主要集中在榆中东南部、永登中部和七里河南部.利用WRF--Chem模式研究了采暖季煨炕对兰州市PM2.5浓度的平均贡献,引入煨炕污染物排放清单提高了模拟结果的准确性,兰苑宾馆(位于城区)和榆中站(位于农村)的PM2.5平均浓度在模拟期间分别升高了32μg·M^-3和34μg·M^-3,贡献率分别为37. 6%和49. 2%.可见,研究和制定科学的煨炕污染物防控对策对改善区域环境空气质量具有重要意义. 展开更多
关键词 煨炕 排放清单 WRF-Chem模式 PM2.5 贡献
南京冬季一次重霾污染事件PM2.5区域传输收支分析
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作者 唐兆康 吴峡生 +7 位作者 高嵩 李杰 徐敏辉 祝莹颖 李秋阳 欧阳礼玺 赵天良 王振会 《环境科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期4605-4611,共7页
利用WRF-Chem模式对2015年12月21-23日南京一次重霾污染过程进行模拟.基于合理的模拟评估,采用大气传输通量计算法,着重分析了此次霾污染过程中模拟的南京地区PM2.5的传输收支特征,以及周边地区大气污染物传输对南京市PM2.5变化的贡献.... 利用WRF-Chem模式对2015年12月21-23日南京一次重霾污染过程进行模拟.基于合理的模拟评估,采用大气传输通量计算法,着重分析了此次霾污染过程中模拟的南京地区PM2.5的传输收支特征,以及周边地区大气污染物传输对南京市PM2.5变化的贡献.结果表明,此次霾污染过程中,本地源与外来源区域传输共同影响着南京市的空气质量.PM2.5的跨区域传输是此次重霾污染发生和消亡的重要因素.在霾污染事件的形成维持阶段,南京地区是作为周边地区PM2.5的接收区,大气污染物主要由南京的西边界输入,大气污染物的外源输入是南京PM2.5污染的主要贡献来源,占南京PM2.5污染的84%.在霾污染事件的消亡阶段,南京地区则是作为周边地区PM2.5的源,大气污染物主要由南京的东边界持续向外输出. 展开更多
关键词 PM2.5 霾污染 WRF-Chem 大气传输通量 区域传输
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