高层大气臭氧生消光化学反应的非平衡态研究（1）：“…

该文采用“纯氧大气”气泡室模式模拟研究得出；每日由于太阳天顶角变化而引起光致离解系数的变化，导致臭氧浓度的日变化；并建立了臭氧浓度扰动方程，臭氧浓度扰是光化学应过程中臭浓度纱落增高的结果，而臭氧层的层奖精细结构是扩散机制所致。     

高层大气臭氧生消的光化学反应的非平衡态研究：“氧化氮大气”模型

采用“氧化氮大气”模型进行模拟研究：建立了臭氧浓度的扰动方程。臭氧浓度的扰动是化学反应过程中时间上的衰减性振荡行为所导致的，并且氧化氮含量在大气层中的增加，加剧了臭氧层被破坏的趋势。     

东亚低纬地区大气臭氧时空分布特征

利用1979～1992年和1997～2008年2个时间段(分别称为Ⅰ期和Ⅱ期)的TOMS臭氧总量月平均网格资料,对东亚低纬地区大气臭氧的分布变化和纬度带特征进行了较为详细的对比研究.结果表明:①Ⅱ期较Ⅰ期区域大气臭氧浓度水平整体降低;区域臭氧浓度普遍低于同纬度其它区域,受地形和环流影响显著;②Ⅰ期和Ⅱ期区域平均及纬带平均臭氧浓度均表现为不同的季节和年际变化特征,南北有别,近赤道纬带和较高纬带有异;③Ⅰ期和Ⅱ期区域平均臭氧浓度时间序列除典型的年变化周期外,还有略低于QBO振荡的1.3～2.3a主周期,而区域赤道纬度带臭氧浓度QBO振荡却特别明显.值得注意的是,该1.3～2.3a主周期呈现区域南北半球部分的跷跷板式强弱振荡.     

关于大气臭氧问题的主要研究进展

大气臭氧是非常重要的温室气体,其在全球的分布具有不均匀性,受到人类活动的显著影响,近几十年来由于对流层臭氧增加造成正的辐射强迫会增加大气温室效应,而平流臭氧减少会使其吸收的紫外线辐射减少,为负的辐射强迫,使得平流层大气降温。因此关于大气臭氧浓度变化及其对气候的影响是非常复杂的,一直是科学界研究的热点和难点问题。自从20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现存在大气臭氧层空洞;自此开始,大气臭氧问题引起了世界各国的极大关注,并给予很多研究。目前,平流层和对流层臭氧浓度的观测仍然是研究的重点。鉴于对流层臭氧浓度持续升高和平流层臭氧浓度的不断下降,以及他们在对流层和平流层大气温度中所起的不同作用,本文将主要针对近五年来大气臭氧相关的研究进展进行简要的综述,包括对流层和平流层臭氧浓度及其观测研究,和人类活动的影响等方面进行分述。最后给出目前研究工作的不足和未来工作展望。     

保定市夏季臭氧污染来源及大气传输影响研究

运用Models-3/CMAQ模式和源排放情景分析扰动法, 对河北省保定市2014年7月的臭氧污染来源进行模拟与量化, 分析大气传输对保定市臭氧污染特征和来源组成的影响。保定市臭氧浓度分布呈现西部山区低、中部和东部平原区高的特点。研究期间, 保定市臭氧污染主要受偏南气团、东南气团和偏东气团的传输影响, 污染日中 3 类传输条件出现的比例分别为28%, 39%和17%。在保定市最大8小时臭氧浓度中, 跨区域背景的臭氧占比近半。在京津冀及周边地区对保定臭氧的贡献中, 河北省贡献最大(约占区域总贡献量的2/5), 河南省、山东省和江苏省源排放也有重要影响(均占区域贡献的1/10左右)。在上午, 河北中部排放贡献的快速增大以及来自河南和山东的臭氧通过垂直混合向地面输送, 导致保定臭氧浓度快速升高; 除河北中部地区外, 其余地区的贡献变化总体平缓, 导致保定午后臭氧高值持续时间长, 呈现宽峰型的单峰日变化特征。     

高斯-贝塞耳光束在湍流大气中的传输特性

根据广义惠更斯-菲涅耳原理,推导高斯-贝塞耳光束在湍流大气中传输时光强分布变化规律的理论公式.研究高斯-贝塞耳光束在湍流大气中的传输特性,讨论湍流扰动强弱及拓扑荷数大小对其传输特性的影响.研究结果表明,湍流扰动强弱及拓扑荷数的大小都会影响光束的传输特性.当拓扑荷数相同时,湍流扰动越强,则光强分布变化越快;当湍流扰动相同时,光强分布变化速度随拓扑荷数的增大而减小.     

株洲市区大气臭氧污染特征分析

本文对株洲市区环境空气中的臭氧污染现状进行了调查分析。利用株洲市大气自动监测系统2013年监测数据,分析株洲市臭氧污染情况及臭氧浓度与时间、空间的变化规律。探讨了臭氧浓度和前体物氮氧化物以及各气象参数之间的关系。     

气象因子对近地面层臭氧浓度的影响

利用近几年来近地面层臭氧浓度和常规气象要素的观测资料。分析了温度、降水、蒸发、风向风速等气象要素对近地面层臭氧浓度的影响．结果表明，近地面层臭氧浓度随着气温的升高而升高，臭氧浓度的日变化和季节变化有同样趋势；而降水、湿度的影响刚好与气温相反；大风或有雾的天气条件也会成为近地面层臭氧浓度增高的因素。这可能与大风对引起近地面臭氧产生的前体物的搬运作用以及雾内湍流将高层臭氧向下的输送作用有关。     

亚印太交汇区低纬上空不同层次大气臭氧的时空变化分析

 利用ECMWF 195709~200208共45a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布特征明显;②对流层和平流层臭氧各个季节变化趋势相反,平流层臭氧和臭氧总量各个季节变化趋势一致;同一层次夏季臭氧浓度变化趋势与其他3个季节变化趋势相反;③区域上空20~3hPa是臭氧浓度的高值区,50~30hPa臭氧平均变化幅度最大;④对流层臭氧距平变化在整个高度上较为一致,正、负距平随季节绕赤道做南、北半球摆动,且存在季节性突变;⑤赤道上空有明显从平流层上层随季节逐渐往较低层传播的臭氧正负距平现象.     

异宿轨道与全球大气运动的演化

本文应用Ｌｏｒｅｎｚ的最大简化的非线性涡度方程，对大气大尺度运动作了定性分析，分析指出：由于基流与扰动、扰动与扰动间的相互作用，大气中经常存在４个闭合涡旋，它是平均涡度能的极值中心，而伴随着这４个涡旋同时存在两个不稳定的鞍点，它们之间形成异宿轨道。在相空间中本文画出了围绕４个中心点和连接鞍点异宿轨道的流线图。这个流型反映了现实空间中的大气流动，而它的变化反映了现实空间中全球大气的演化。本文求出了这种演化是周期的，它表明只要初始时刻涡旋存在，它将永远存在。     

兰州城区臭氧浓度时空变化特征及其与气象条件的关系

依据兰州市环境监测站１９８５－１９９６年大气Ｏ３的监测资料,对兰州城区Ｏ３浓度的年际变化,年变化,日变化和空间分布等时空变化特征进行了分析研究,并分析了其浓度变化与气象条件的关系。结果表明：兰州城区大气Ｏ３浓度存在着较明显的年际变化,最近几年有准两年的变化周期,且其年平均浓度值有波动式升高的趋势;年变化与日变化为单周期,浓度最大值分别出现在７月和午后,空间分布以兰州西固区Ｏ３浓度最高;Ｏ３浓度分布     

臭氧引起的室内污染及消毒净化中存在的问题

结合国内外对臭氧引起的室内污染的研究进展,阐述了臭氧对室内空气的化学污染及臭氧氧化室内装饰材料带来的二次污染物,并且针对市售臭氧消毒净化器使用中存在的问题,提出了几点改进意见。     

大气臭氧层的破坏和保护

本文介绍了臭氧的作用，大气中臭氧减少带来的危害及保护臭氧层的措施。     

FY-3 satellite Ultraviolet Total Ozone Unit

FY-3 satellites are Chinese second-generation polar orbit meteorological satellite series. Ultraviolet Total Ozone Unit (TOU) is one of the main payloads on FY-3 satellite and the first instrument for daily global coverage of total ozone monitoring in China. The main purpose of TOU is to measure the Earth backscatter ultraviolet radiation for retrieving daily global map of atmospheric ozone. TOU will provide the important parameters for environmental monitoring, climate forecasting and global climate changi...     

基于ARMA-GARCH模型的南宁市O3浓度预测研究

为探索采用时间序列模型快速预测臭氧浓度,以南宁市日均O_3浓度数据作为研究对象,收集2017年1月1日至2017年12月31日O_3日均浓度时间序列,构建ARMA-GARCH模型,对2018年1月1日至2018年1月31日O_3日均浓度进行预测。研究结果表明,构建的时间序列模型预测值拟合曲线基本能与实测值保持一致,经检验发现,在拟合曲线峰、谷值及其前后容易出现较大误差,短期预测结果较准确。     

基于部分线性模型研究空气臭氧含量与气象因素的关系

针对空气中臭氧含量增加对人体健康和生态环境均产生较大影响,而低空大气中臭氧污染日益恶化这一问题,就空气中臭氧含量提出部分线性模型。研究其与相关气象影响因素之间的关系,包括每日最高温度、太阳辐射和风速,并结合核方法和自助法得到臭氧含量均值估计和重要分位数估计,为空气质量监测和预测提供部分理论依据;结果表明空气中臭氧含量与每日最高温度和风速线性相关,与太阳辐射非线性相关,且回归估计函数随太阳辐射整体呈"S"型增长,臭氧含量均值为70. 58 ppb,它的10%、25%、50%、75%和90%分位数分别为42. 98 ppb、58. 64 ppb、71. 84 ppb、85. 49 ppb和96. 30 ppb。     

水下臭氧发生器的参数设计与特性研究

阐述了水下臭氧发生器的工作原理,建立了回路的微分方程,研究了回路中主要电气参数对高压脉冲放电电压幅值的影响。然后通过matlab/simulink对水下臭氧发生器的电气回路进行仿真,并根据电气回路仿真结果确定回路电气参数,设计并加工一台水下臭氧发生器进行试验研究。仿真和试验结果表明：适当选择回路参数和电源频率可以在电容C2上产生接近或超过两倍电源电压幅值的高压,为水下臭氧发生器参数选择提供理论依据。     

关于臭氧研究的进展

该文综述了臭氧的一些性质的理论基础和实验研究进展，如臭氧在水中的传质理论、溶解理论、获取高浓度臭氧水的方法、臭氧水的稳定性及影响因素、臭氧在水中的自分解动力学及反应机理、臭氧在气相中的分解机理及一些催化分解臭氧的催化剂；并介绍了几种臭氧的分析方法．     

Inactivation of Giardia by Ozone and Its Disinfect Mechanisms

This study was to investigate the effect of ozone(O3)inactivation on Giardia in water by the fluorescence staining method.In order to elucidate the dominant mechanisms of inactivation,cell surface or inner cell components damage were comparatively examined by scanning electron microscopy(SEM).Results suggested that O3had a stronger effect on inactivating capability.Firstly,when the concentration of O3was above 2.0 mg/L and the contact time was up to 5 min,it showed a significant inactivating effect.Secondly,the effect of turbidity on inactivation was also found to be significant in synthetic water;when turbidity increased,the inactivating effect decreased.Thirdly,the inactivating rates were improved with a temperature increase from 5 to 25℃,but decreased when the temperature were out of this range.The inactivating capability of O3was stronger under acidic conditions than alkalic conditions.Lastly,when the concentration of organic matter in the reactive system was increased,probably due to the competition between Giardia and organics on O3,the inactivating rate was decreased;in addition,the cellular morphology of Giardia varied with different contact times.At contact time of 30 s,cells were rotundity and sphericity;at 60 s they became folded,underwent emboly,and burst;and at 240 s,the cell membrane of Giardia shrinked and collapsed completely.     

大气臭氧耗损的修复

评述了修复大气臭氧耗损的化学法和物理法，某些化学法如在南极旋涡中注入烃类可能由于生成另外的活性氯原子而不能有效地抑制大气臭氧耗损，某些物理法如利用大气电子电荷修复大气臭氧耗损，这是令人感兴趣的方法，它没有其他的化合物生成，但是会遇到技术和光电子材料的难题。在此，提出了另一类修复大气臭氧耗损的新方法，观测到卤代烃在细颗粒物渗溶冰晶表面的低温粘着系数比在冰晶上的粘着系数大2个数量级。因此有可能利用细颗粒物特性和低温非均相反应消除平流层的卤代烃及氯氟烃等达到阻断大气臭氧耗损的链反应。