城市气溶胶的辐射效应及对混合层发展的影响

文献[1]指出,在受烟尘污染的城市,到达地面的太阳辐射可被严重削弱。这显然会改变地面和气溶胶所在气层的热量收支,从而影响低层大气的温度分布和边界层的发展。本文拟从观测资料和理论计算两方面就这个问题进行分析。本文所用资料取自1989年12月1—15日在兰州地区进行的一次外场观测。在三个测点进行了大气浑浊度、辐射量和风温廓线的观测。兰州大学测点(简称兰州)接近城市中心,海拔高度1530m,南山顶测点高出城市620m,皋兰县气象站(简称皋兰)位于较开阔的农村,海拔高度1668m。整个观测期间天气以晴为主,有时多云,无明显天气过程。     

温室与阳伞

温室效应和全球变暖在地球大气中,二氧化碳等温室气体能够吸收地面发出的(长波)辐射热量,并部分返还地面,因而使地球温度升高。这称为大气温室效应。因为温室气体使地球增温的作用很像玻璃使     

北京城市气温与下垫面结构

地球上不同的地区有不同的气候,这是太阳辐射、大气环流和不同地区地面的地理因素综合作用的结果。不同地区地面的地理因素从大范围来讲,主要指水陆分布大势和大地形的特点,区域气候就是在这两个地理因素对太阳辐射和大气环流的影响下而形成的。对于小范围的地区来说,地表的地理特性主要指     

晴空大气中太阳辐射传输的近似计算

地气系统吸收来自太阳的辐射能,同时又通过长波辐射,向空间发出能量,这两种辐射能之间的平衡,决定着地球上的气候,我们已经给出了一个参数化的红外辐射传输计算方法,这里将提出一个计算大气中太阳辐射传输的近似方法。 在二流近似下,可以得到平面平行大气中向上和向下漫射的太阳辐射通量密度的解为     

空气是怎么被污染的

城市里有各种各样的工厂,还有大大小小的锅炉房,矗立着一座座烟囱,昼夜不停地冒着浓烟;各家各户做饭取暖的炉灶,也排出大量油烟废气;马路上穿梭往来的汽车、摩托车,一刻不停地排放尾气。这些烟尘和废气都进入大气层,使城市上空的空气污浊不堪。如果天气好,随着空气的流动,烟尘会慢慢消散。假如赶上特殊天气,空气中的烟尘、废气无法扩散,就在城市上空贴近地面的大气层中积聚,而造成严重的大气污染。空气是怎么被污染的     

~(10)Be/~7Be示踪研究平流层-对流层输送对青藏高原冬春季近地面O_3的影响

10Be/7Be比值是平流层敏感示踪物.根据2005年10月～2006年5月青海瓦里关山中国全球大气本底观测站(36.287°N,101.898°E,3810ma.s.l)近地面10Be/7Be测量,调查平流层-对流层输送及其对青藏高原近地面O3的影响.结果表明,平流层向下输送影响在冬季弱,冬末到春季中期(2月中旬～4月中旬)显著增强并以近地面O3浓度,10Be,7Be和10Be/7Be均显著增加为特点,而春季后期(4月下旬～5月中旬)则又减弱.近地面O3的增加主要来自随着太阳辐射季节性增强的对流层光化学O3反应生成的贡献.     

实验室模拟卫星热红外增温机制的研究

我们在前人关于岩石加载破裂的电磁波辐射研究基础上,把震前孕震区大范围出现CH_4,CO_2等气体浓度增加及低空大气电场异常联系起来,提出卫星热红外增温震兆的一种机制,即震前大气中CH_4,CO_2等气体浓度增加,它们在变化的电场和太阳辐射作用下引起温度升高.为此,我们在实验室中作模拟研究.     

北京及周边城市气溶胶污染对城市降水的影响

利用中尺度可分辨云模式(Weather Research and Forecasting,WRF)研究了北京及周边城市气溶胶污染对城市降水的影响.结果表明:2011年8月14日北京地区一次强降水过程中,城市气溶胶污染对区域平均降水量均有一定的增加作用,城市轻度污染型区域平均降水量增加39.42%,城市污染型降水增加15.63%,城市重度污染型降水增加12.28%.城市污染背景下,区域平均降水量随气溶胶浓度增加而逐渐减小,城市污染型相对于城市轻度污染型区域平均降水量减少约17%.这主要是由于城市污染气溶胶增多使得云凝结核(CCN)增多,云滴数浓度增加,云滴有效半径减小,零度层以下云滴碰并效率降低,抑制云水向雨水的转化,雨滴数浓度减少,雨滴蒸发过程减弱,不利于零度层以下强下沉气流的发展和维持,地面冷池和最大风速减弱,低层辐合抬升减弱,不利于水汽垂直输送和降水的转化,地面降水减小.城市污染气溶胶通过云微物理过程影响热力场和动力场影响地面降水过程.     

二氧化碳的好归宿

CO2化腐朽为神奇 二氧化碳是一种常见的温室气体,和众多气体一起构成了人们赖以生存的大气层.它在强烈吸收地面长波辐射后,能向地面释放出波长更长的辐射,形成天然的温室效应,对地面起到保温作用.二氧化碳的存在,将地表温度维持在15℃左右.其浓度一旦低于150ppm(1ppm为百万分之一),植物的光合作用就会停止,全世界的植物都会死亡.没有了植物,动物和人类也会随之消亡了.自工业革命以来,由于人类活动排放了大量的二氧化碳等温室气体,使得大气中温室气体的浓度急剧升高,结果造成增强的温室效应.据统计,工业化以前全球年均大气二氧化碳浓度为278ppm ,2012年增至393.1ppm ,到2014年4月,北半球大气中月均二氧化碳浓度首次超过400ppm.2019年5月,地球大气中二氧化碳浓度又创新高,达到415ppm ,引起了社会各界的广泛关注.     

城市边界层温度廓线及特征的季节变化

利用北京月坛公园180 m铁塔城市边界层常规微气象观测资料, 分析了城市边界层温度及其层结的季节变化. 结果表明: (1) 与其他季节不同, 冬季地面气温日变化与其上层的气温日变化不同步, 即地面最高气温比上层提前1~2 h达到; 这种位相差表明了观测场地的地理位置、建筑物分布对观测结果的影响. (2) 除中午前后为不稳定层结以外, 其他时间, 城市冠层顶部与城市摩擦副层间的静力稳定度具有季节性变化的特征, 即冬季为弱不稳定层结, 而夏季为弱稳定层结, 这种弱稳定层结可能会抑制城市冠层内污染物向上扩散的过程. (3) 城市冠层顶部(即屋顶)对城市边界层热状态的影响具有季节性的差异, 即夏季城市冠层顶部对城市摩擦副层起加热作用, 而冬季起冷却作用, 这与青藏高原对大气热状态的影响非常相似.     

城市的“热岛效应”

近一个世纪以来,由于人类大量消耗能源,使全球气候逐渐变暖。特别是城市排放的烟尘和热能,不仅危害人体健康,而且使环境温度升高。各种有害烟尘、热能、水蒸汽等,均使城市     

遏制地球"发烧"

研究大气的科学家早已指出,由于二氧化碳和其他温室气体增加而加剧的温室效应,使地球表面温度升高,导致全球气候变暖。日本气象厅预测,如果大气中二氧化碳等温室气体按现在的速度增加下去,50年后,地面平均温度将升高1.2℃,70年后将升高1.6℃。     

地表能量平衡与古温度脉动

在文献[1]中,曾给出地史上地表温度变化公式。本文将给出这一问题的推导和观测的详细比较。地球表面的能量过程主要是地表和大气不断吸收太阳辐射和地球内部来的热流又不断向宇宙空间发射辐射的过程。     

触发和驱动第四纪冰期的机制是什么?

晚新生代地球环境演化的重要事件包括冰期气候和人类起源等,其中,冰期及其旋回问题受到广泛关注,但迄今没有被广泛接受的理论解释.地球构造活动诱发的地表风化强度和大洋环流变化,改变了大气CO_2含量和地表热量传输过程,其与地球运动轨道变化调制的太阳辐射量变化周期,包括地球轨道偏心率、黄赤夹角和岁差等,共同驱动了第四纪大冰期降临及旋回变化.其中,太阳辐射量变化起主导作用.在包括海陆配置、大气CO_2、洋流变化、岩石风化等达到临界点的背景下,太阳辐射量变化驱动着第四纪冰期气候旋回变化.在晚上新世,由于地表化学风化加强、深海沉积埋藏碳增多,使得大气中CO_2含量减少,温室气体效应减弱;加上高纬地区接受太阳辐射量降到临界值,高纬地区冰川发育并形成强大的反馈机制,北半球冰期来临并在之后发生了中更新世冰期气候转型.在上新世-更新世的古气候变化中,存在~400,100,41和23ka等周期,这是太阳辐射量变化驱动的结果;其中,大气CO_2和冰冻圈反馈起到重要的放大作用.近200年以来,人类急剧向大气中排放CO_2气体,增强了温室气体效应,可能改变冰期气候的趋向.     

黄土研究揭示温暖气候将持续4万年

中国科学院地质与地球物理研究所郝青振等人根据对我国第四纪黄土的研究揭示,北半球每40万年会经历超长的温暖气候期．认为这与地球运转轨道变化具有40万年周期引起北半球太阳辐射变化幅度减少有关。由于当前地球正开始经历新一轮的太阳辐射变幅最小期．即使不考虑人为增加的大气二氧化碳影响,北半球温暖的间冰期气候可能还会持续约4万年。该研究成果发表在Ⅳn-ture。2012,490：393上。     

化学污染毁坏地球大气

化学污染正改变着地球大气的结构,并改变着气候,使人类遭到高剂量的紫外线辐射的威胁。涉及到的两个主要影响是“温室效应”和对臭氧层的毁坏。地球大气在维持地球表面温度上起着决定性作用。像暖房中的草一样,大气吸收由地球放出的某些长波辐射以及返回到地面的辐射能。如果大气不存在的话,地球温度将比目前低好多。     

大气微波辐射与水汽的遥感

地面上接收大气的微波辐射可以遥感大气温度、湿度层结和云雨要素。在1981年9月—10月,本实验室用5 mm-1.35 cm波段中4个频段的微波辐射计进行大气遥感实验,本文讨论有关8 mm微波窗区和1.35 cm水汽吸收带大气微波辐射特性,以及用此两波段遥感大气总水汽含量的方法和实验。     

用超级机器吞食二氧化碳

每当夏天来临的时候，我们都感受到炎热的可怕。现在全球气候变暖已经成为众所周知的事情了，各国提出的基本解决方案都是节能减排。然而，即使现在不增加二氧化碳的排放量，大气中包括二氧化碳在内的温室气体也已经超标了。因此，一些科学家正在主动想办法，设法减少大气中已经多余的二氧化碳。除了我们常见的植树造林来减少二氧化碳的方法外，一些科学家已经制造一些可以主动吸收二氧化碳的机器。     

在城市覆盖夜间会发光的尘土和发光树

<正>综合国外媒体消息,据一项最新研究显示,在未来城市的发展规划中,部分国家拟将在城市中的建筑物内部建造立体垂直农场(部分城市已试行)和在合适的高楼层区覆盖植物,旨在收获农作物的同时改善城市空气质量。另外,设想在公共建筑、街巷等地喷涂发光尘土,或通过把生物性发光基因嫁接到树干中,以减少城市对街道照明的需求,降低碳排放量,使之成为解决城市环境对持续性、恢复力和可变性需求日益增加的催化剂。英国奥雅纳工程与设计咨询公司、英国萨里郡弗吉尼亚湖的Pro-Teq公司提出并参与了上述设计和规划。     

漫谈建筑设计之下沉式生态广场与新科技新材料

科学技术是第一生产力,科学技术的突飞猛进,给世界生产力和人类经济社会的发展带来了极大的推动.在分析现状的基础上,本文重点探讨在下沉式生态广场建筑设计中结合新科技新材料的使用,使建筑物在充分满足使用功能的前提下,达到绿色节能低碳;消除噪音、吸附灰尘、缓解热岛效应;增加城市绿化面积、改善城市生态环境的作用.