瓦里关地区气象因子对近地面臭氧浓度影响的分析

瓦里关地区气象因子对近地面臭氧浓度影响的分析Ξ

赵玉成1 何发祥1 乜 虹1 祁栋林1 温玉璞2

(11中国大气本底基准观象台,青海 西宁 810001;21中国气象科学研究院,北京 100081)

摘 要:文章给出了瓦里关地区1995~1999年近地面臭氧(O3)浓度年、季变化及日变化。分析了1999年气象因子对地面O3浓度的影响。结果表明:瓦里关地面O3浓度与云天状况、风向风速、垂直风速、气压等要素的变化比较明显。当瓦里关地区出现晴天、大风、偏NE风、下沉气流较强、地面受高压控制等天气时,为地面O3出现高浓度的天气条件。关键词:地面臭氧;气象因子中图分类号:X16 文献标识码:A 文章编号:100722454(2002)0220050204

1 引言大气臭氧具有温室效应,且是一种具有氧化能力的重要大气成分〔1〕,因此,了解它在对流层大气中的分布和行为,不仅是要研究它本身的气候效应,而且要理解它在对流层大气中同其它大气污染物质相互作用的化学过程。观测对流层大气臭氧的简便有效的方法是在高山站点进行地面观测。中国大气本底基准观象台位于青海省海南州的瓦里关山,测站坐标:东经100190°,北纬36129°,海拔3816m,属大气清洁地区,在这样的站址进行地面臭氧观测的目的在于了解我国清洁地区对流层的变化特征〔1〕。通过几年的观测发现,地面臭氧浓度的变化与气象因子的变化有着一定的关系。2 观测和方法地面臭氧观测系统,包括2台TECO-49型(美国ThermoElectronCo.)紫外吸收式臭氧分析仪(#1和#2)、1台TECO—49PS型(美国ThermoElectronCo1)紫外吸收式臭氧标定仪和配套的零气发生器。数据采集器通过一个控制接口,以1Hz的频率记录仪器输出的电压信号,并给出5min的统计量,如平均值,标准差及最大、最小瞬时值等。为了保证观测质量,采取了下列的质量控制措施:(1)2台分析仪每2d交替通入1h“零气”,检查仪器的零点漂移状况;(2)每周对分析仪的响应频率及噪音等参数进行检查和更换室外进气口过滤膜;(3)每3个月用49PS型标定仪的标准对分析仪进行线性检查;(4)每年对进气系统进行一次臭氧损耗检测;(5)每天的人员巡视及故障和现场操作记录,并在数据处理过程中根据这些记录排除无效观测记录;(6)2台仪器的平行观测比较;(7)每2a由全球质量控制中心的专家来台对49PS和49型分析仪进行检查和标定。本文所用的温度、气压、湿度、风及垂直风速的资料均为该站89m气象塔的自动观测资料。其中温度、气压、湿度为213m高度处,风向、风速为10m高度,垂直风速为80m高度。数据的获取方式及频率等同地面O3。云天状况的资料采用该站人工气候观测的资料(每日08时、14时、20时观测

3次)。3 结果分析

05青海环境 第12卷第2期(总第44期) 2002年6月

Ξ收稿日期:2002—01—28

311 地面O3浓度的年变化和日变化特点。经统计1995~1999年瓦里关地面O3浓度各月平均资

料得知(见表1):瓦里关地区地面O3浓度的水平较高,年平均为5014ppb,年较差为2011ppb。季节变化明显,春夏期间的地面O3浓度较高,冬季较小。全年地面O3浓度的最高值出现在6月份,其

平均为62157ppb,最小值出现在12月份,其平均为42144ppb。

表11995~1999年瓦里关各月地面O3浓度(ppb)

月份123456789101112平均

O344.546.1949.7754.0257.8462.5758.3354.6946.4544.343.7742.4450.41

由图1可以看出瓦里关地区1999年地面O3浓度的平均日变化情况,最低值出现在上午11~12时,之后地面O3逐渐增大,从傍晚19时至凌晨

05时出现最高值,且地面O3浓度变化很小,从05时至12时地面O3浓度呈明显的减弱趋势。另

外,瓦里关地区地面O3的日变化较小,最大日变

化为219ppb。

图1 1999年瓦里关地面O3浓度平均日变化312 各气象因子与地面O3浓度的关系。

31211 不同天气与地面O3浓度的关系。分别统

计了瓦里关1999年4~7月间晴天、多云、阴天、雨天4种天空状况下地面O3浓度各小时平均值,其参加统计的天数分别为18、23、20、29d。从图2可以看出,各时的地面O3浓度晴天高于多云天,多云天高于雨天,而雨天高于阴天。

图2 1999年4~7月不同天气地面O3浓度的日变化晴天时的地面O3浓度最低值出现在上午10时左右,其值为5818ppb,从10时后地面O3逐渐增加,至傍晚18时出现第一峰值(6514ppb),凌晨02时出现第二峰值(6314ppb),但不太明显。晴天状况下地面O3的平均日较差为516ppb。多云的日变化与晴天相似,最低值出现时间较晴天推迟1h(北京时间11时),其值为5618ppb,而最高值出现较晴天提前1h(北京时间17时),其值为6015ppb,多云天的日较差为317ppb,阴天的最低值出现在上午11时左右,其值为5115ppb,其后缓慢增加,但变化较小,至凌晨5时出现最高值,其值为5619ppb,阴天的日较差为515ppb,雨天的日变化不规则,这和降雨出现的时间以及降雨的淋洗作用有一定的关系,雨天各时的地面O3浓度值高于阴天,目前尚无很好的解释。31212 不同风速与地面O3浓度的关系。表2统

计了瓦里关1999年不同风速范围相应的地面O3小时平均浓度。从表2看出,瓦里关地面O3小时

平均浓度随风速增加而呈现增加的趋势。当风速≤210mΠs时,风速每增加110mΠs,地面O3浓度增加315ppb;当风速在210~510mΠs之间时,风速每增加110mΠs,地面O3浓度增加018ppb;当风速在

510~1210mΠs之间时,风速每增加110mΠs,地面O3浓度增加014ppb;当风速在1211~1710mΠs之间时,风速每增加110mΠs,地面O3浓度增加

110ppb,地面O3浓度随风速的增加而增加具有一定相关性,经对1999年5995组各小时平均值样本的计算,得出拟合方程为:M(O3浓度)=014993

V(风速)+49160。地面O3小时平均浓度随风速的增加而增加

15瓦里关地区气象因子对近地面臭氧浓度影响的分析 赵玉成 何发祥 乜 虹等

可能解释为:风速的增加有利于光化学反应速率的提高,也和动力传输作用有关,包括平流、对流、湍流等作用。这与文献〔1〕中得到的瓦里关地面O3浓度的变化受传输作用所控制的结论相一致。

表2不同风速(mΠs)范围内的地面O3浓度小时平均浓度(ppb)

风速范围≤110111~210211~3.03.1~4.04.1~5.05.1~6.06.1~710711~8.08.1~9.0

O3浓度风速范围O3浓度4717911~1010541250121011~1110541750181111~1210541951171211~1310551051181311~1410561952131411~1510571153101611~1610571453141611~171058145318≥17116010表3不同风向时地面O3小时平均浓度(ppb)

风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW

O3541665713255.853.3754.3355.6554.7353.2851.5749.8949.0148.1548.5949.9851.3252.76

31213 不同风向与地面O3浓度的关系。表3统计了瓦里关1999年不同风向范围内的地面O3小时平均浓度。可以看出,瓦里关地面O3浓度与风

向的关系比较明显。最高地面O3浓度出现在吹

NNE风,最低值出现在吹WSW风。在N-ENE-SE扇形区内(来自兰州、西宁人口较密集的城市)的地面O3值较高,平均为55112ppb。在S—

WSW—NW扇形区内(来自人口较少的荒漠、草原)的地面O3值较低,平均为49136ppb。近几年研究发现,人类活动排放的NOx、NMHC、CO、CH4,对地面O3的光化学过程产生着重要作用,常造成城市及城市下游地区的严重污染〔2〕。

表4不同垂直风速(mΠs)范围内的地面O3浓度(ppb)垂直风速≤-112-1.1~0.9-0.8~0.6-0.5~0.3-0.2~0.00.1~0.30.4~0.60.7~0.91.0~1.21.3~1.51.6~1.81.9~2.1≥212地面O355.8355.6755.2253.6952.1350.6550.751.9552.352.5353.0154.6255.87

31214 垂直风速与地面O3浓度的关系。表4统计了瓦里关1999年不同垂直风速范围相应的地面O3小时平均浓度,得知垂直风速与地面O3的关系比较明显,随垂直风速的增大相应的地面O3浓度也增加。当垂直风速为上升气流(即为正值)时的地面O3浓度增加值比下沉气流(即为负值)时的浓度值小。这说明因瓦里关山海拔较高下沉气流可将上层的高浓度O3下传到近地面,从而使地面O3浓度增加,且随着下沉风速的增大,地面

O3浓度也呈增加的趋势。同时,上升气流也是随

风速的增大而增大的。这种现象有待今后进一步的研究。

表5不同相对湿度(%)范围内的地面O3浓度(ppb)

相对湿度≤202011~303011~404011~505011~606011~707011~808011~90≥90地面O357.6648.9849.452.8153.0855.8555.8755.1853.53

31215 湿度与地面O3浓度关系。表5统计了瓦里关1999年不同相对湿度范围内地面O3小时平均浓度,可以看出,瓦里关相对湿度与地面O3的

关系也比较明显。地面O3

浓度的最高值出现在相对湿度小于20%的范围内,最低值出现在相对湿度为2011%~40%的范围内。当相对湿度在2011%~80%之间时,随相对湿度的增大,地面O3浓度值也呈现增加的趋势。但是,当相对湿度大于80%时,地面O3浓度值则出现降低的趋势。这种原因有待进一步的研究。

25青海环境 第12卷第2期(总第44期) 2002年6月

表6不同气压(mb)范围内的地面O3浓度(ppb)

气压范围≤63063011~63263211~63463411~63663611~63863811~64064011~64264211~64464411~646>646地面O346113471934813648179481305216855106551455613161109

31216 气压与地面O3浓度关系。从表6看出,瓦里关地面O3浓度与气压的关系比较明显。随气压的升高,地面O3浓度值明显增加。尤其当气压超过638mb时,这种增加的趋势非常明显(气压每升高2mb,地面O3平均增加215ppb)。这是因为瓦里关地处青藏高原,海拔较高,当本地处在高压中心。高压楔或高压带的控制下时,高压系统产生的下沉气流将高空浓度较高的O3带到近地面所致。地面O3与天气系统的关系有待进一步

的研究。4 结论411 瓦里关地面O3浓度水平较高,季节变化明显,春夏期间(4~8月)的地面O3浓度较高,冬季

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临汾城区近地面臭氧浓度及相关气象因子分析

临汾城区近地面臭氧浓度及相关气象因子分析

临汾城区近地面臭氧浓度及相关气象因子分析

摘 要:利用2016年1月-2018年5月临汾市国家基本气象站的观测资料和城区6个环境监测点的臭氧(O3)监测数据,探究临汾城区近地面O3浓度特征及其与气象条件的关系。结果表明:臭氧平均浓度最大,超标率最高;降水对臭氧浓度的影响则无明显变化特征,但量级为小雨的降水对臭氧的清除作用最强。

关键词:臭氧浓度;时空分布;气象因子;超标率

引言

臭氧(O3)是大气中重要的微量气体,其主要存在于平流层,对流层中的含量仅占到大气臭氧总量的10%[1]。平流层中的O3对太阳强紫外辐射具有良好的吸收效果,对人类健康和生态环境起到保护作用。在近地面O3作为一种强氧化剂,适量的O3在一定程度上可以清洁大气[2-4],但是O3过量不但会对人体呼吸系统、神经系统、心血管以及皮肤等造成伤害[5],而且会加速空气中PM2.5的形成转化,从而对空气质量造成影响[6]。近年来随着城镇化、工业化进程的加快以及机动车保有量的快速增长,光化学烟雾污染日趋严重,臭氧作为光化学烟雾的首要污染物,其生成速率和浓度不仅受到NOX、CO和VOCS等前体物浓度的影响[7],而且与气象条件有着紧密的联系。

1 资料与和方法

本文选取临汾市城区2016年1月1日-2018年5月31日6个环境监测站点近地面臭氧监测资料和气温、相对湿度、降水和日照时数等气象资料。其中,气象资料来源于临汾市国家基本气象观测站,主要包括平均气温、最高气温、相对湿度、降水、日照时数等要素。6个监测站点为:南机场、工商学校、市委、唐尧大酒店、临钢医院、技工学校,全市平均指6个环境监测点的平均值,各指标的含义、日评价和计算方法见《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)和《环境空气质量指数(AQI)技术规定》(HJ 633—2012)。

2 临汾城区O3的变化特征

2. 1 总体变化特征

根据国家环境保护标准《HJ633—2012 环境空气质量指数( AQI) 技术规定( 试行)》规定,当臭氧日最大8 h滑动平均浓度>160μg/m3时超标,反之则达标。从图1可以看出,临汾市城区2016年1月1日到2018年5月31日监测出O3浓度超标日数为151天,占到总监测天数的17.14%,且O3浓度整体呈上升趋势。其中2016年全年超标日数为13天,占超标总日数的8.61%,均为轻度污染;2017年O3浓度超标较为严重,达到111天,占超标总日数的73.51%,同时存在36天中度及以上污染天气;2018年1月到5月O3浓度超标为27天,主要为轻度污染。

上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报

上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报

第23卷 第5期 热 带 气 象 学 报 Vol.23,No.5

2007年10月 JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGY Oct.,2007

文章编号:1004-4965(2007)05-0515-06

上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报

谈建国1, 陆国良2, 耿福海1, 2, 甄新蓉1

(1. 上海市城市环境气象中心,上海 200135; 2. 上海市气象局大气化学实验室,上海 200030)

摘 要:为了揭示城市近地面臭氧浓度的变化特征及其相关气象因素,尝试进行近地面臭氧浓度预报。通

过对2005年夏季(6~9月上旬)上海徐家汇地区近地面臭氧的观测与分析,建立了用于夏季臭氧浓度预报和高

浓度臭氧污染事件预警的一种简便、实用的统计回归方法。结果表明:天气条件对臭氧形成具有明显的作用,

臭氧浓度晴天最大、多云天次之、阴雨天最小;臭氧具有明显的日变化特征,12:00~14:00之间为最大值,凌晨3:00~5:00之间有一很小的次峰,5:00~6:00之间为最小值。产生高浓度臭氧污染是多项因子的综

合结果,一般在高压系统的影响下,晴天少云,紫外辐射较强,相对湿度较低,气温较高,地面和高空吹偏北

风,且风速较小的情形时容易产生高浓度臭氧污染。引进高浓度臭氧潜势指数和风向影响指数两个指标,并综

合考虑多种气象要素,通过逐步回归建立的臭氧浓度预报方程,对逐日最大臭氧浓度具有较好的拟合效果和可

预报性。

关 键 词:臭氧浓度;气象因子;变化特征;臭氧预报

中图分类号:X16 文献标识码:A

收稿日期: 2006-05-21; 修订日期:2007-05-18

基金项目:中国气象局气候变化专项(项目编号CCSF2005-3-DH11);上海市气象局研究型业务专项共同资助

作者简介: 谈建国,男,江苏常州人,正研级高级工程师,主要从事城市环境气象研究。e-mail: jianguot@

气象因素对太原夏季近地面臭氧浓度的影响

气象因素对太原夏季近地面臭氧浓度的影响

科技与创新┃Science and Technology & Innovation

·26·

2016年 第18期

文章编号:2095-6835(2016)18-0026-03

气象因素对太原夏季近地面臭氧浓度的影响*

李 莹,朱凌云,闫世明,张逢生

(山西省气象科学研究所,山西 太原 030002)

摘 要:以2014年夏季(6-8月)太原市近地面大气O3及其相关前体物(NOX、NO2、NO、CO)和气象因素等观测

数据为基础,分析了O3浓度水平和时间变化特征,重点讨论了气象因素(气温、相对湿度、风速和太阳辐射)对O3浓

度变化的影响,并初步建立了预测地面臭氧浓度的气象学方法。结果表明:2014年夏季太原市O3污染程度总体较轻,

其中以6月污染相对较重。O3小时浓度日变化呈单峰型分布,在午后15:00左右达到最大值,最小值出现在清晨06:00

左右。O3前体物NOX、NO2、NO和CO体积分数呈现白天低、夜间高的日变化过程。O3体积分数变化与气温、太阳总

辐射呈正相关,与相对湿度呈反相关,与风速的正相关程度不显著,夏季O3浓度高值多对应于高温低湿的午后。采用每

日14:00气温、相对湿度和风速等气象参数,运用逐步线性回归方法建立起臭氧浓度预报方程。该方程对预测臭氧日最

大8 h平均浓度有良好的效果。

关键词:城市臭氧;变化特征;气象因素;回归方程

中图分类号:X515 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.18.026

近地面臭氧是一种污染气体,它在大气化学反应中充当重

要的氧化剂,可引发光化学烟雾事件,对人和生物造成严重的

影响;同时,臭氧也是一种温室气体,在地球辐射平衡中扮演

着重要角色,影响全球气候变化。对近地面臭氧的研究已成为

当今环境科学研究领域的前沿课题之一。

城市O3形成是一个复杂的过程,O3并没有直接排放源,

它是由NOX、CO和VOCs等前体物在合适的气象条件下反应

河南省近地表O_(3)污染特征及其与气象因素之间的关系

河南省近地表O_(3)污染特征及其与气象因素之间的关系

河南省近地表O_(3)污染特征及其与气象因素之间的关系

全澍;刘淼晗;陈博轩;黄月华;马清霞;韩艳

【期刊名称】《环境科学研究》

【年(卷),期】2022(35)12

【摘 要】气象因素对臭氧(O_(3))浓度有着重要影响,为探索近地面O_(3)污染特征及与气象因素的关系,利用2014—2020年河南省环境空气质量监测站数据和国家基本地面气象站数据,研究了河南省O_(3)污染时空特征、O_(3)与前体物以及与气象因素之间的关系,探究了夏季河南省O_(3)的潜在来源.结果表明:①时间特征上,2014—2020年河南省O_(3)污染程度总体减轻,O_(3)日最大8 h滑动平均值(简称“O_(3)-8 h浓度”)变化趋势呈现“M”型,O_(3)-8 h浓度在季节上呈夏季>春季>秋季>冬季的特征,且6月O_(3)-8 h浓度及超标天数均达到峰值;空间特征上,O_(3)-8 h浓度呈北低南高、西低东高的空间分布情况,高值区集中于豫南地区.②O_(3)-8 h浓度与前体物NO2、CO浓度均呈显著负相关.③从气象因素角度来看,O_(3)-8 h浓度与气温呈正相关,与相对湿度呈负相关,气温26℃或相对湿度40%有利于O_(3)-8 h浓度升高.受秋冬季盛行北风的影响,河南省O_(3)-8 h浓度在秋、冬两季呈北低南高的空间分布,夏季盛行的南风有利于河南省O_(3)污染的形成和维持.④2019年夏季O_(3)浓度最大,由内源性转向外源性.受周边城市以及地形条件影响,河南省夏季O_(3)会出现局部累积.研究显示,河南省近地表O_(3)污染具有显著的时空分布特征,污染程度总体减轻,O_(3)前体物与气象因素(气温、相对湿度、风)对O_(3)影响显著,夏季O_(3)传输路径及潜在源随时间发生变化.

【总页数】11页(P2666-2676)

【作 者】全澍;刘淼晗;陈博轩;黄月华;马清霞;韩艳 【作者单位】河南大学地理与环境学院;南京信息工程大学大气科学学院;河南省大气污染综合防治与生态安全重点实验室

瓦里关大气本底浓度的长期连续监测及变化特征

瓦里关大气本底浓度的长期连续监测及变化特征

收稿日期:2017-10-16瓦里关大气本底浓度的长期连续监测及变化特征

赵玉成1,2,李宝鑫1,黄建青1(1.中国大气本底基准观象台,青海 西宁 810001;2.青海省防灾减灾重点实验室,青海 西宁 810001) 摘 要:文章利用美国NOAA/CMDL提供的MAKS材样品在瓦里关全球大气本底观象台进行长期连续的现场实际空气采样,并对NOAA/CMDL反馈的1991~2016年空气样品中的大气本底浓度测量结果进行分析。结果表明:瓦里关地区大气中CO2浓度明显呈逐年增加的趋势,年平均增长率约为2.14×10-6a-1,且具有明显的季节变化;大气中CH4年平均浓度除个别年份外也呈线性增长趋势;大气中CO浓度的年平均值增长趋势不太明显,且波动较大,其中年平均浓度的高值分别出现在2004年、2005年、2007年、2010年,在1993年、2008年平均浓度则较低。关键词:瓦里关;大气;本底浓度;变化特征中图分类号:X16 文献标识码:A文章编号:1007-2454(2018)01-036-03 瓦里关大气CO2、CH4、CO等成分的瓶采样监测于1990年8月开始,采样是在室外进行的,每周定期采样一对空气样品,然后送到美国NOAA/CMDL进行统一分析,分析结果定期由全球温室气体资料中心(WMO/WDCGG)公布,数据连续性较好。因此,本次分析的温室气体(CO2、CH4、CO)资料采用瓶采样资料[1,2,3]。1 大气二氧化碳浓度的变化特征图1是1991~2016年瓦里关大气CO2月平均浓度的变化,图2是瓦里关历年大气CO2浓度的年增长率变化,图3为2015年、2016年瓦里关大气CO2月平均浓度的变化。1991~2016年瓦里关大气CO2浓度呈逐年增加的趋势,25年中CO2年平均浓度增长了49.63×10-6,相当于增长了13.97%,历年平均增长率为2.14×10-6a-1,大体反映了北半球中高纬度地区平均状况,与美国MaunaLoa站的年增长率变化基本一致[2,3,6,7]。2016年瓦里关地区大气CO2年平均浓度为404.85×10-6,比2015年又增长了3.88×10-6,呈明显增长趋势,比历年平均增长率(2.14×10-6)偏高1.74×10-6。此外,2016年各月CO2平均浓度除7月份为398.46×10-6(在400×10-6以下)外,其余各月均在400×10-6以上,这是瓦里关有记录以来首次CO2月均浓度有11个月均超过400×10-6。同时,2016年的年增长率是瓦里关有记录以来的最高值。出现这一现象的原因有待进一步的研究。

青藏高原东北部近十年臭氧总量变化研究

青藏高原东北部近十年臭氧总量变化研究

第3卷第3期 

2011年6月 环境监控与预警 

Environmental Monitoring and Forewarning Vo1.3,No.3 

June 2011 

・环境预警・ doi:10.3969/j.issn.1674—6732.2011.03.002 

青藏高原东北部近十年臭氧总量变化研究 

金赛花,王成林,刘华强,陈楠 

(解放军理工大学气象学院,江苏南京211101) 

摘要:利用青藏高原东北部青海瓦里关站1997年3月一2o。g年l1月十多年的臭氧总量地基观测资料,对臭氧总量的年 

际变化、季节变化、频数分布、低值频率等特征进行分析。结果表明,近十多年来青藏高原东北部大气臭氧总量略有下降, 

臭氧损耗减缓;各年的频数分布呈左偏态分布,且夏秋季节(6—1O月)的臭氧低值频率与同期臭氧总量平均值呈现极好的 

负相关,这可能是引起其年均值较低的原因之一;该地区臭氧总量具有明显的季节变化,夏秋季的臭氧低值频率远远高于 

冬春季,冬春季节臭氧总量平均约为300 DU,夏秋季节平均约为270 DU,最大值出现在3月份,最小值出现在9月份。臭 

氧总量的连续观测与分析对青藏高原的生态环境与气候能够起到预警作用。 

关键词:青藏高原;瓦里关;臭氧总量;频数分析;低值频率 

中图分类号:X508 文献标识码:A 文章编号:1674—6732(2011)一03—0005—08 

Variation of Total Ozone over Northeast Tibetan Plateau in Recent Ten Years 

JIN Sai-hua,WANG Cheng-lin,LIU Hua-qiang,CHEN Nan 

(Institute of Meteorology,PLA University of Science and Technology,Nanjing,Jiangsu 211101,China) 

ABSTRACT:The variation of the total ozone over Northeast of the Tibetan Plateau was analyzed based on more than ten 

青藏高原瓦里关地区大气臭氧柱总量及UV—B观测结果的特征分析

青藏高原瓦里关地区大气臭氧柱总量及UV—B观测结果的特征分析

张晓春;郑向东;汤洁

【期刊名称】《青海气象》

【年(卷),期】2003(000)002

【摘 要】利用Brewer臭氧分光光谱仪对青藏高原东北部瓦里关地区的大气臭氧柱总量及太阳紫外B生物有效辐射剂量进行了连续的观测。通过对1996-1996年的资料分析表明:该地区的臭氧柱总量具有明显的年季变化特征,并存在着减少的趋势,与TOMS卫星的观测结果相一致;臭氧垂直廓线的Umkehr反演得出这一地区的臭氧数密度最大值出现在20-30km处,冬春季的高度低于夏季;太阳紫外B生物有效辐射剂量夏季最高可达0.4W/m2。

【总页数】6页(P39-44)

【作 者】张晓春;郑向东;汤洁

【作者单位】中国大气本底基准现象台西宁810001;中国气象科学研究院北京100081

【正文语种】中 文

【中图分类】P422.62

【相关文献】

1.亚洲地区OMI和SCIAMACHY臭氧柱总量观测结果比较 [J], 肖钟湧;江洪

2.西北太平洋地区大气臭氧柱总量的时空分布特征 [J], 陈莉;杨靖新;王琦;张明欣 3.近66 a中国地区对流层顶温度时空变化特征及其与大气臭氧柱总量关系 [J], 赵慧;马鹏程;韩婷婷;雷瑜;马昀

4.根据Brewer和TOMS资料分析、验证瓦里关地区大气臭氧总量变化特征 [J],

张中波;卞建春;陈洪滨;王振会

5.龙凤山和瓦里关臭氧总量异常变化与天气过程关系研究 [J], 涂小林;郑向东;赵春生

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上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报 2

上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报

上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子的分析和预报

1. 引言

臭氧是一种具有刺激性气味的有毒气体,对健康和环境产生负面影响。夏季是臭氧污染严重的季节之一,尤其在大城市如上海这样的地区。因此,研究上海夏季近地面臭氧浓度及其相关气象因子对于认识该地区的空气质量和环境保护非常重要。

2. 上海夏季近地面臭氧浓度的变化特征

(1)季节变化:夏季是上海臭氧浓度较高的季节之一。数据分析显示,5月至9月是上海臭氧浓度较高的时间段,其中7月和8月是浓度最高的时期。这与夏季高温、高湿度以及日照时间长有关。

(2)小时变化:上海夏季臭氧浓度呈现明显的“双峰”模式。一般在早晨和晚上的静稳条件下,臭氧浓度较高;而在中午太阳辐射强烈的时候,臭氧浓度较低。这与臭氧产生和消耗的机制有关。

(3)空间分布:上海夏季近地面臭氧浓度具有明显的空间差异。城市中心和主要交通干道附近的臭氧浓度普遍较高,而郊区和远离交通干道的地区臭氧浓度较低。

3. 上海夏季近地面臭氧浓度的影响因素

(1)温度:高温是臭氧生成的重要条件之一。夏季上海气温较高,导致臭氧生成速率增加,从而使臭氧浓度升高。

(2)湿度:湿度也是影响臭氧浓度的重要因素。高湿度会降低臭氧的生成速率,并促进臭氧分解,从而对臭氧浓度产生一定的影响。 (3)光照强度:太阳辐射可以使臭氧生成,但过强的辐射则会破坏臭氧,导致浓度下降。因此,太阳辐射强度对臭氧浓度具有双重作用。

4. 上海夏季近地面臭氧浓度的预报

臭氧浓度的预报是空气质量监测和环境保护的重要手段。下面介绍几种常用的臭氧预报方法:

(1)统计回归模型:基于历史数据的统计回归模型可以根据气象因子和其他环境因素预测臭氧浓度的走势。这种方法适用于简单的预测和长期趋势分析。

(2)数值模型:数值模型是利用物理方程描述大气运动和化学反应过程的模型。通过输入气象数据和污染物排放数据,模型可以模拟和预测臭氧浓度。这种方法具有较高的准确性和预测能力,但对计算资源和数据需求较高。

瓦里关山与观风山近地面空气7Be浓度季节性变化对比

瓦里关山与观风山近地面空气7Be浓度季节性变化对比

万国江;黄荣贵;郑向东;H.N. LEE;王仕禄;万恩源;杨伟;汤洁;吴丰昌;王长生

【期刊名称】《地球化学》

【年(卷),期】2006(035)003

【摘 要】7Be广泛应用于大气物质传输、表土季节性迁移和微粒混合作用的示踪.它在不同地域空气中的浓度分布构成了多领域研究的基础. 7Be在对流层空气中的浓度随地表海拔高度而增加.基于瓦里关山和观风山的位置差异和海拔高差,对比观测其近地面空气 7Be浓度变化不仅有益于区域尺度的大气和地表环境过程的示踪,而且对全球尺度的研究也将具重要意义. 2002-10-09~ 2004-01-21,利用美国环境测量实验室的低水平核素表层大气采样系统在瓦里关山和观风山同步连续进行每周 1个大气气溶胶样品的采集工作. 7Be的比活度系用多道能谱仪进行γ谱测定,测量误差小于 6%.中美两实验室对逐周样品测量结果表明两实验室的数据具有很好的可比性.两个站点 7Be浓度逐周变化趋势总体相似,具有 2~ 6周的短周期波动,波峰与波谷具有良好的对应关系,其高值或低值波动延迟或超前的差异与区域尺度的天气过程传播一致.瓦里关山和观风山 7Be的年均浓度分别为 (14.7± 1.5)

mBq/m3和 (4.1± 0.9) mBq/m3,前者约为后者的 3.6倍.近地面空气 7Be浓度与同期降水量的比较表明,在周时间尺度上,两者呈现出较好的预期负相关变化;而在月平均尺度上,两地 7Be浓度变化比较稳定.位于内陆地区的瓦里关山受低海拔气团上升的影响较小,其空气中 7Be浓度变化较真实地反映了中纬度、高海拔地区的背景水平.观风山地区虽然受到低纬度海洋性上升气团的影响, 但 7Be浓度变化仍然显示出低纬度、较高海拔地区的预期水平.

【总页数】8页(P257-264) 【作 者】万国江;黄荣贵;郑向东;H.N. LEE;王仕禄;万恩源;杨伟;汤洁;吴丰昌;王长生

瓦里关山大气CO2及其δ13C本底变化-环境科学学报

文章编号:025322468(2003)0320295206 中图分类号:X523 文献标识码:A

瓦里关山大气CO2及其δ13C本底变化周凌 1,2,李金龙3,温玉璞1,汤 洁1,张晓春4 (11中国气象科学研究院,北京 100081;

21日本国立环境研究所,筑波;31北京大学环境科学中心;41青海省气象局)

摘要:利用1991—2001年期间实测资料,分析了瓦里关全球基准站大气CO2及其δ13C本底特征,并探讨了与源汇过程的关

系.结果表明,瓦里关大气CO2及其δ13C本底变化主要反映了北半球中高纬度大陆自然生态系统源汇的周期性季节特征,

而海洋的作用相对较弱;大气CO2及其δ13C本底浓度范围与所处纬度带平均状况基本吻合,年平均值以及年际间涨落与全

球水平的一致性反映出化石燃料燃烧等人为排放对大气圈的全球性影响;瓦里关站提供的主要温室气体本底观测资料,既

能体现亚洲内陆地域特点又具有全球代表性,配合以其它相关资料,还可进一步揭示中国内陆高原大气CO2及其δ13C本底

特征的成因.关键词:大气CO2;δ13C;本底变化;回归分析;源汇

Backgroundvariationsofatmosphericcarbondioxideanditsstablecar2

bonisotopesatMt.Waliguan

ZHOULingxi1,2,LIJinlong3,WENYupu1,TANGJie1,ZHANGXiaochun4 (11ChineseAcademyofMeteorologicalSci2

ences,Beijing 100081,China;2.NationalInstituteforEnvironmentalStudies,1622Onogawa,Tsukuba,Ibaraki30520053,Japan;3.Centerof

EnvironmentalSciences,PekingUniversity,Beijing 100871,China;4.QinghaiMeteorologicalBureau,Xining 810001,China)

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