黑碳气溶胶研究新进展

黑碳气溶胶是气溶胶的重要组成部分,在大气物理、大气化学、大气光学、大气光化学等过程中具有重要作用。近年来研究表明,黑碳气溶胶对于全球变暖、区域气候变化有重要贡献,黑碳气溶胶可能是影响全球变暖的第二大重要因子,其作用仅次于CO2。因此,应控制黑碳的排放。考虑到黑碳气溶胶在全球变暖、区域气候、环境与健康等方面的作用,研究和评价黑碳气溶胶的作用已十分必要和迫切。     

上海市浦东新区秋冬季黑碳气溶胶特性

利用2006年10-12月在上海浦东新区观测得到的黑碳气溶胶质量浓度资料和常规气象资料,对该地区黑碳类气溶胶的日变化、月变化及影响因素进行了分析．结果表明：浦东地区平均黑碳质量浓度为5621ng／m^3,每天出现两个质量浓度峰值,月平均质量浓度随冬季的到来呈增长趋势,工作日的黑碳质量浓度水平明显高于周末的．与国内同类大城市的观测结果比较,浦东地区冬季黑碳质量浓度相对较低．     

浅析大气气溶胶的分类及其对气候的影响

大气气溶胶作为地气系统的重要组成部分,是气候效应中的重要影响因子,不仅直接影响地气系统辐射能的收支状况,而且还可以通过改变大气中云的寿命间接影响气候,本文分析了气溶胶的分类、形成原因、分布特征及其对气候的直接和间接影响,为深入研究大气气溶胶的气候效应提出一种思路。     

城市采暖前后黑碳气溶胶污染差异及影响因素分析

为研究城市采暖前后黑碳气溶胶(BC)变化特征,采用BC 1054型黑碳仪对石家庄市空气中的BC进行连续监测并分析,得到以下结果:监测期间BC平均浓度为(6.39±0.36)μg·m^-3,浓度范围为1.04～23.39μg·m^-3,采暖前平均浓度为(4.68±0.29)μg·m^-3,而采暖后平均浓度为(9.20±0.68)μg·m^-3,是采暖前的1.97倍;受人类活动影响呈明显的规律性:采暖前后BC日变化趋势为双峰双谷型,采暖后周末效应明显,BC浓度约为工作日的1.25倍;采暖前BC浓度受粗颗粒物影响较大,采暖后则受细颗粒物影响较大.石家庄市BC与CO,NO₂,PM₁₀,PM_2.5这4种要素来源相似,主要源于工业企业排放、机动车尾气、道路扬尘.     

黑碳气溶胶排放量测算及空间分布研究

 基于统计学方法计算了中国大陆省域2012年黑碳气溶胶排放清单。研究表明,2012年中国大陆黑碳排放总量为188.676×10⁴ t,其中居民生活源排放量为81.800×10⁴ t,占黑碳排放总量的43.3%,位居首位。工业在生产和最终消费中排放黑碳80.914×10⁴ t,占全国排放的42.9%,工业源和居民生活源排放量占总量的86.2%,是中国黑碳最主要的排放源。交通运输和生物质燃烧放排放量分别为17.809×10⁴和6.667×10⁴ t,分别占总量的9.4%和3.5%。火电和供暖行业排放量较小,仅占到排放总量的0.8%。从能源类型看,黑碳主要来源于煤炭和生物燃料燃烧,分别占54%和31.6%。黑碳排放省域空间分布不均匀,呈东高西低的趋势,与区域经济发展情况和农村人口密度一致;从各个地区来看,山西省在全国黑碳排放量中位居首位,河北、山东、河南、内蒙古依次位列前5,这5个省份贡献了全国约37%的排放量。山西省的主要排放源来自工业,占全省排放的82.4%。山西是煤炭大省,炼焦行业发达,煤炭的大量使用造成该省较高的黑碳排放。河北、山东的排放源主要贡献也来自工业,分别占本省排放量的61.5%和57.5%,同时居民消费也占有一定比例。河南省农村人口密度较高,居民生活源黑碳排放占总量的50%,内蒙古则由工业源和生活源共同贡献,两者贡献比例各占45%左右。     

SACOL黑碳和沙尘气溶胶辐射强迫分析

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)的太阳光度计资料、AREONET气溶胶光学特性资料,采用辐射传输模式SBDART分析了SACOL典型日个例沙尘气溶胶和黑碳气溶胶的长、短波辐射强迫,探讨了不同地表反照率和天顶角对气溶胶辐射强迫的影响.分析表明,沙尘和黑碳在地表的短波辐射强迫分别是-146.54,-60 W/m~2,长波辐射强迫分别是17.79,8.66 W/m~2,短波辐射强迫是长波的6倍多,沙尘辐射强迫是黑碳的2倍多;在大气层顶沙尘和黑碳短波辐射强迫是39.04,27.2 W/m~2,长波辐射强迫为12.19,5.0 W/m~2.短波辐射强迫随地表反照率的增加而增大,长波辐射强迫随地表反照率的增加线性减小.随天顶角减小,大气层顶的短波辐射强迫线性增加,地面短波辐射强迫对数减小,长波辐射强迫随天顶角的变化很小.     

南大洋和热带西太平洋大气中黑碳气溶胶的分布及影响因素

黑碳气溶胶(BC)具有直接和间接的气候效应,能够长距离传输,了解BC在全球大气中的浓度和分布对认识气候变化具有重要的意义.在中国第三十四次南极科学考察期间(2017年11月至2018年4月),利用多角度吸收光度计(MAAP)在线监测方法对航线上空的BC浓度进行了观测,结合氮氧化物(NO_x)气体浓度,探讨了BC浓度的分布特征及其影响因素.排除船基影响,南大洋海域中山站至法国站海区、罗斯海海区以及热带西太平洋海域海洋大气BC浓度分别为7.86 ng/m³±15.52 ng/m³、4.73 ng/m³±11.52 ng/m³和17.80 ng/m³±32.71 ng/m³;来源分析表明,罗斯海海区上空BC浓度反映了南极大陆的自然背景,热带西太平洋上空相对较高的BC浓度与陆地来源影响有关,估算的BC干沉降通量远远高于模型模拟的结果.     

华东高山大气背景地区黑碳气溶胶的观测研究

为了探讨华东高山大气背景地区的黑碳气溶胶分布、来源和输送特征,利用2017年12月～2018年11月福建武夷山背景点观测的黑碳气溶胶质量浓度数据,进行不同季节黑碳变化特征及其与空气污染物的相关性分析。结果表明,武夷山背景点的黑碳气溶胶日平均浓度为0.348μg/m~3,其日变化呈现出明显的单峰特征;月平均浓度范围为0.218～0.510μg/m~3,处于背景地区水平;季节特征变化明显,冬季春季秋季夏季。另外,该地区大气中黑碳气溶胶一定程度上受到远距离输送的影响。     

大气气溶胶及其气候效应

近年来,全球气候变化已经成为一个引起极大关注的科学和社会问题。无论是对过去气候变化历史的归因和解释,还是对未来的气候变化进行预测,都必须知道引起全     

中国春季沙尘气溶胶的辐射效应及对气候影响的研究

本文在区域气候模式RIEMS2．0中引入沙尘气溶胶的起沙机制,同时建立了与气候模式连接的沙尘气溶胶输送模式,并在辐射模块中加入沙尘气溶胶的影响,模拟沙尘气溶胶的输送、扩散、沉降等过程以及对辐射的影响．利用此模式得到了1998年春季3、4、5月中国地区沙尘气溶胶的主要源区分布、沙尘气溶胶的柱浓度分布、光学厚度等物理量及其辐射效应和气候效应．结果表明春季中国沙尘源区主要集中在内蒙古西部的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠,中部的浑善达克沙地,南疆塔克拉玛干沙漠东部,河西走廊地区以及青海的柴达木盆地附近,这些地区的起沙率大于5μg／（m^2·s）,最大为65μg／（m^2·s）;沙尘气溶胶柱浓度最大值达0．55g／m^2,出现在塔克拉玛干沙漠地区,相应的光学厚度最大值是0．50．沙尘气溶胶使得中国地区地面短波辐射收入平均减小了4．10w／m^2,地面长波辐射收入增大了,＋0．46w／m^2,地面净辐射强迫为-3．64w／m^2,大气辐射收支与地面相反,净辐射强迫为＋3．10w／m^2;同时沙尘气溶胶通过影响到达地面的辐射使得地面有较强的降温,整个模拟区域平均地面气温降低了0．24K,而北方地区地面气温降低了0．37K;沙尘对于降水的影响主要体现在对小雨的影响上,沙尘气溶胶使得模拟区域内小雨减小了20％左右;另一方面,华北地区降水受沙尘气溶胶影响最大,总降水减少了13．8％,而全区域总降水只减少了2％．     

黑碳对有机污染物环境行为的影响

黑碳是化石燃料及生物质不完全燃烧的产物,广泛分布于大气、水体、土壤、冰雪等环境介质中。鉴于黑碳在气候效应、大气质量以及人体健康等方面的重要影响,近几十年来引起了研究者的关注。本文综述了黑碳的来源、性质及其在多种环境介质中的浓度,并重点阐述了黑碳对有机污染物吸附及降解作用的影响,这有助于揭示黑碳在有机污染物环境归趋及其生物可利用性方面的重要作用,也可为全球气候变化和环境污染防治提供理论依据。     

武汉地区黑碳气溶胶气流输送轨迹的垂向变化分析

运用HYSPLIT多受点前向轨迹模型、潜在源贡献因子分析、WRF-CMAQ模式等方法,基于2015年6月至2016年5月的黑碳实测数据,对不同气团背景下武汉地区16个垂直高度层积聚黑碳气溶胶浓度的潜在源区进行定性分析.研究结果表明：武汉地区黑碳气溶胶的质量浓度表现为冬季高、夏季低,秋、春季节波动较为剧烈;在垂直方向16个高度层上,河南、安徽、江西、湖南是武汉黑碳质量浓度较高值分布最集中的地方,各个不同的高度层范围内都存在影响武汉黑碳质量浓度的潜在源区;需要注意的是,在距地面高度300、900、2 000、5 600、7 600 m上,黑碳质量浓度值主要分布在低值水平范围内,并且在空间分布上比较分散;说明在这几个高度层上,武汉地区污染物的潜在源区不明显,各源区对污染物的贡献率较低.     

基于光衰减法的黑碳气溶胶检测算法及其软件实现

为监测大气黑碳气溶胶,依据黑碳气溶胶的光学特性,研究了基于光衰减法的实时监测系统(黑碳仪),设计了基于光衰减法的黑碳气溶胶浓度测量算法。采用虚拟仪器设计方法,利用Delphi7.0和SQL Server2000开发黑碳仪上位机软件。上位机软件实现了黑碳气溶胶浓度测量算法,并能控制下位机运行情况、存储与静态和动态显示黑碳气溶胶浓度值。研制仪器试验结果表明,黑碳气溶胶测量算法与实现软件达到了设计要求。     

气溶胶对沙漠气候变化的影响

本文用数值实验讨论了尘埃气溶胶对沙漠区气候和夏季风气候变化的影响。结果表明,影响是明显的。气溶胶对太阳短波辐射的散射和吸收,可使地表和土壤温度下降,大气低层温度上升。通过流场、垂直运动和降水场的变化,300hPa 以下温度增高,100hPa 上温度降低。文中对气溶胶的影响机制也进行了讨论。     

气候对建筑的影响

气候和建筑的关系是十分密切的。早在远古时代,我们的祖先山顶洞人,就已经知道在山顶找个洞穴居住,加以简单修缮,预防夏天的酷暑、冬日的严寒。自从建筑科学发展之后,科学家开始研究建筑同气候的关系,以便达到经济、安全、实用、美观的目的,主动地去设计不同的建筑,建设各种类型的建筑物。作为建筑业,其任务在于建造一个局部环境,使人们免受或少受天气变化的影响,从而能够健康、舒适地生活和工作。所以建筑的设计、施工和总体部署,都必须充分考虑各种气象情     

用零维能量平衡气候模型分析大气气溶胶的气候效应

将大气短波吸收系数的增加量假设为晴空大气反照率的增加量的线性函数,综合考虑云对能量传输的调节及其与地气系统之间复杂的非线性相互作用,利用零维能量平衡模型分析了气溶胶的气候效应。分析计算结果发现,大气气溶胶含量增加可能引发的气候变化主要是：(1) 大气温度升高,地表感热输送和蒸发潜热减少,这会引起全球干旱; (2) 气溶胶使地面升温还是降温,主要依赖于大气对太阳辐射的吸收能力和晴空大气的反照率,地表反照率反馈机制使气溶胶的气候效应得到加强。     

藏南——世界屋脊上的蛇类天堂

在偏远的中国西南边陲,在海拔7000多米、终年白雪皑皑的青藏高原上,有这样一个地方:这里分布着地球上海拔最高的热带雨林,终年温暖潮湿,"一山有四季,十里不同天",有"四季灯丰五谷香"的"高原江南"之称.然而由于历史原凶,这里被画上"麦克马洪线",曾硝烟叫起.如今这里仍少有公路通达,仿佛与世隔绝,却成为了野生动植物的天堂,是世界生物多样性研究的热点地区.这里就是连接着东亚、南亚和东南亚的中国藏南地区.这里孕育了浪漫朴素的门巴族人、勇敢粗犷的珞巴族人、热情豪放的藏族人和直爽单纯的僜人,是六世达赖喇嘛仓央嘉措和19世纪反抗英国殖民侵略的民族英雄凯萨的故乡.     

大兴安岭北端地形因子对针叶林土壤黑碳储量的影响

[目的]气候变化对人类社会发展产生的影响受到了世界各国的广泛关注,提高森林生态系统的固碳潜力被认为是经济可行且有效减缓大气二氧化碳(CO2)浓度的重要途径之一,大兴安岭地区森林生态系统的黑碳储量在全球碳循环和碳汇方面具有重要的作用.研究大兴安岭不同地形因子条件下土壤黑碳的储藏分布特征,为区域森林土壤黑碳储量准确估算和森...     

气候对青海省生态建设的影响

青海省的生态环境脆弱而又敏感，因此搞好生态环境建设势在必行，本文就环境建设过程中对气候与人类活动的相互影响进行分析的基础上，提出了一些具体建议。