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近20年来气候模式的发展与模式比较计划

地球科学进展 2002年第3期17卷 372-377页

作者：罗勇王绍武党鸿雁赵宗慈国家气候中心北京100081 北京大学地球物理系北京100871

2 0世纪 80年代以来 ,全球气候观测系统的不断完善、国际大型外场观测试验的成功实施以及高性能计算机的飞速发展 ,为气候模式的迅猛发展提供了基础和条件。近 2 0年来气候模式的复杂程度和模拟能力得到了显著的提高 ,目前已成为研究全... 详细信息

2 0世纪 80年代以来 ,全球气候观测系统的不断完善、国际大型外场观测试验的成功实施以及高性能计算机的飞速发展 ,为气候模式的迅猛发展提供了基础和条件。近 2 0年来气候模式的复杂程度和模拟能力得到了显著的提高 ,目前已成为研究全球和区域气候的形成及变异、气候系统各圈层之间的相互作用以及全球变化等的有力工具。对气候模式 (包括大气环流模式、陆面过程模式、海洋环流模式以及区域气候模式 )的主要发展进行综合评述。

关键词：气候模式全球变化大气模式比较计划

溶剂使用源挥发性有机物排放特征与污染控制对策

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环境科学研究 2019年第10期32卷 1687-1695页

作者：王迪赵文娟张玮琦党鸿雁张新民中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室

VOCs(volatile organic compounds,挥发性有机物)作为臭氧和二次有机气溶胶的关键前体物,已成为工业行业重点控制的大气污染物.源头控制作为工业源VOCs污染防治的重要手段,近5年来得到了快速发展.选取家具制造业、汽车制造业和包装印刷... 详细信息

VOCs(volatile organic compounds,挥发性有机物)作为臭氧和二次有机气溶胶的关键前体物,已成为工业行业重点控制的大气污染物.源头控制作为工业源VOCs污染防治的重要手段,近5年来得到了快速发展.选取家具制造业、汽车制造业和包装印刷业作为代表性溶剂使用行业,逐生产工序检测、分析溶剂使用企业在使用传统溶剂型溶剂和新型水性溶剂时的VOCs排放特征,定量研究新型低无VOCs溶剂替代所带来的VOCs污染特征的变化规律,分析并提出溶剂使用源VOCs污染控制对策.结果表明:不同生产工序所排放VOCs的浓度及其各物种贡献率均存在差异,使用新型水性溶剂时,酯类和烷烃为首要VOCs物种,ρ(VOCs)集中在8.77~40.21mg/m^3之间;使用传统溶剂型溶剂时,苯系物和酯类为首要VOCs物种,ρ(VOCs)分布在27.08~2418.47mg/m^3之间,ρ(VOCs)为使用新型水性溶剂的2.78~50.00倍(以平均质量浓度计),醇类、苯系物、烯烃、酮类、酯类和烷烃的质量浓度分别为使用新型水性溶剂的75.47、19.43、18.27、5.74、5.35和1.20倍.研究显示,源头控制通常需升级配套的生产工艺及设备,但相较于末端控制和过程控制更易管控;水性溶剂替代作为现阶段溶剂使用行业源头控制的主要手段,可有效降低各排污节点的VOCs排放浓度,实现VOCs减排;同时,苯系物和烯烃排放浓度及其排放总量的削减,可降低排放废气的反应活性,从而减少溶剂使用行业二次污染物的生成量.

关键词：溶剂使用行业 VOCs 新型水性溶剂污染变化特征

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基于工艺过程的金属包装业VOCs污染特征

环境科学 2020年第3期41卷 1099-1106页

作者：王迪聂磊赵文娟张玮琦党鸿雁邵霞张新民中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 北京市环境保护科学研究院大气污染防治研究所北京市城市大气挥发性有机物污染防治技术与应用重点实验室北京100037

识别金属包装业挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)产生和排放节点,定量分析不同类型生产工艺所排放VOCs的物种及含量,结合最大增量反应活性法和修正的气溶胶生成系数法对行业二次污染进行核算.结果表明,金属包装业排放... 详细信息

识别金属包装业挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)产生和排放节点,定量分析不同类型生产工艺所排放VOCs的物种及含量,结合最大增量反应活性法和修正的气溶胶生成系数法对行业二次污染进行核算.结果表明,金属包装业排放的VOCs主要为苯系物、醇类、酮类和酯类,苯系物和醇类在不同类型工序和排污节点中贡献较大,酮类和酯类贡献相对较少,单物种浓度最高的VOCs为正丁醇,浓度达269.08mg·m^-3;生产线与相应的排气筒之间VOCs物种浓度相关性较好,但物种种类存在差异;行业的O3和二次有机气溶胶(secondary organic aerosol, SOA)生成潜势(以O3/VOCs和SOA/VOCs计)分别为(3.09±0.94)g·g^-1和(2.58±1.99)g·g^-1,苯系物和内全涂烘干工序为O3和SOA的主要前体物和首要生成节点.

关键词：金属包装业挥发性有机化合物(VOCs) 排放特征臭氧生成潜势二次有机气溶胶

重污染天气下电力行业排放对京津冀地区PM_(2.5)的贡献

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环境科学研究 2016年第4期29卷 475-482页

作者：杜晓惠徐峻刘厚凤刘俊何友江党鸿雁孟凡山东师范大学地理与环境学院山东济南250014 中国环境科学研究院北京100012 国网能源研究院北京102200

利用CAMx(区域空气质量模型)中的PSAT(颗粒物源示踪技术),分析了重污染天气下分区域、分行业的污染物排放对京津冀地区PM_(2.5)的贡献,设计了分行业排放的环境影响效率系数(EESCR)计算方法,并对"电能替代"(以电力行业产能替代民用能源消... 详细信息

利用CAMx(区域空气质量模型)中的PSAT(颗粒物源示踪技术),分析了重污染天气下分区域、分行业的污染物排放对京津冀地区PM_(2.5)的贡献,设计了分行业排放的环境影响效率系数(EESCR)计算方法,并对"电能替代"(以电力行业产能替代民用能源消耗)情景方案下的排放进行模拟分析.结果表明:在重污染天气背景下,电力行业排放对京津冀地区ρ(PM_(2.5))的贡献率较低,各地均低于10%,并且区域排放的贡献次序为京津冀以外地区>京津冀其他城市>当地,这与电力行业高架源排放的特征有关,而工业和民用行业对区域排放的贡献次序相反.PM_(2.5)主要组分和前体物的分行业EESCR计算结果表明,电力行业ESSCR值均在y=1/2x趋势线之下,远低于其他行业,因此优先控制其他行业排放才是改善京津冀地区空气质量的关键.电能替代的情景模拟结果表明,电能替代是有效降低京津冀地区ρ(PM_(2.5))的可行方式.研究显示,充分利用电力行业高架源排放的特点和便于集中处理的行业优势,尽力降低因产能增长带来的排放增量,实施电能替代可成为改善区域空气质量的有效途径之一.

关键词：电力行业排放 PM2.5贡献京津冀地区电能替代

偏东风输送导致的泸州市冬季PM_(2.5)重污染过程分析

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环境科学学报 2024年第10期44卷 21-29页

作者：孙文欣尉鹏魏阳冰张皓褚旸晰党鸿雁朱仁成胡京南中国环境科学研究院大气环境研究所北京100012 郑州大学生态与环境学院郑州450001

为了探究四川盆地冬季大气重污染过程的成因,本研究以2022年12月18—25日川南地区典型城市泸州市的PM_(2.5)重污染事件为例,基于HYSPLIT模型并结合多源数据,使用天气分析、轨迹聚类、潜在源贡献分析法和浓度权重轨迹分析法,综合分析了... 详细信息

为了探究四川盆地冬季大气重污染过程的成因,本研究以2022年12月18—25日川南地区典型城市泸州市的PM_(2.5)重污染事件为例,基于HYSPLIT模型并结合多源数据,使用天气分析、轨迹聚类、潜在源贡献分析法和浓度权重轨迹分析法,综合分析了此次过程的污染形成机制及传输特征.结果表明:①区域输送导致污染过程中出现多次ρ(PM_(2.5))(PM_(2.5)浓度)快速上升现象:21日晚间ρ(PM_(2.5))小时均值迅速攀升并在一天内达到重度污染水平,而后伴随两次轻微下降又迅速回升,最后于25日凌晨起迅速下降至35μg·m^(-3)以下.②稳定大气条件下的局地尺度气旋是输送通道形成的重要条件:在高压脊控制下泸州市保持晴朗、高温(日均气温约为8.5℃)、高湿(最高达100%)、小风(平均风速1 m·s^(-1))及较低边界层高度的静稳天气形势,且泸州和重庆交界处局地中尺度气旋导致的偏东风加强了污染物的区域输送,加之泸州南部山脉的地形阻滞,污染物难以扩散并在泸州北部辐合形成污染物滞留区.③污染轨迹主要来自偏东的短距离输送,潜在源区主要位于重庆西部与泸州北部的交界地带.研究显示,持续的静稳天气形势叠加偏东风输送是此次川南地区泸州市大气重污染形成的主要原因.

关键词： PM_(2.5) 天气形势川南地区输送通道

红色预警期间北京市PM_(2.5)浓度特征及应急措施效果评估

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环境科学学报 2017年第9期37卷 3262-3270页

作者：李涛程兵芬陈云波高尚银谢晓明党鸿雁王继康张凯河南大学环境与规划学院开封475004 北京师范大学水科学研究院北京100875 中国环境科学研究院北京100012 北京清控人居环境研究院北京100083 国家气象中心北京100081

综合利用监测数据并结合数值模型,分析了2015年北京市第2次空气重污染红色预警期间PM_(2.5)浓度变化特征并初步评估了减排措施对PM_(2.5)浓度的影响.结果表明:污染初期北京市南部地区PM_(2.5)浓度明显偏高,且PM_(2.5)极端高值往往出现... 详细信息

综合利用监测数据并结合数值模型,分析了2015年北京市第2次空气重污染红色预警期间PM_(2.5)浓度变化特征并初步评估了减排措施对PM_(2.5)浓度的影响.结果表明:污染初期北京市南部地区PM_(2.5)浓度明显偏高,且PM_(2.5)极端高值往往出现在北京南部站点.污染输送阶段,北京市PM_(2.5)小时浓度在短时内呈爆发式增长,浓度积累速率可达5~10μg·m^(-3)·h^(-1).污染缓解阶段,偏北风作用,空气质量转好.预警期间北京市空气质量南北差异较大.应急措施实施后,北京市PM_(2.5)环境浓度下降约20%~25%.PM_(2.5)累积速率呈现出交通站>城区站>背景站的特征,与重污染日平均值相比交通站下降幅度最大,表明减排措施在交通站更加显著.气象条件对重污染的形成和结束起着决定性作用,为了更好的做好空气质量预警预报工作,应加强对小尺度天气系统的研究,同时关注不同方位PM_(2.5)浓度峰值及重污染持续时间的变化,形成北京市分区预报预警的经验.

关键词： PM_(2.5) 北京红色预警重污染

北京市PM_(2.5)组分SO_4^(2-)浓度的时空分布及来源分析

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环境工程 2016年第7期34卷 102-109页

作者：于博程念亮李红霞陈云波张玮琦张玉洁党鸿雁杨欣东北石油大学化学化工学院黑龙江大庆163318 北京师范大学水科学研究院北京100875 中国环境科学研究院北京100012 中山大学先进技术研究院广州510275

采用观测与数值模拟相结合的方法并查阅大量文献,系统分析了北京市SO_4^(2-)时空分布、转化及来源特征,结果表明:近年来北京市SO_4^(2-)年均浓度在8.85~25.13μg/m3;2013年北京市SO_4^(2-)浓度整体呈现出重污染日>冬季>春、秋季>夏季的... 详细信息

采用观测与数值模拟相结合的方法并查阅大量文献,系统分析了北京市SO_4^(2-)时空分布、转化及来源特征,结果表明:近年来北京市SO_4^(2-)年均浓度在8.85~25.13μg/m3;2013年北京市SO_4^(2-)浓度整体呈现出重污染日>冬季>春、秋季>夏季的特征,日变化上SO_4^(2-)浓度呈现双峰型分布,空间分布上SO_4^(2-)浓度呈南北梯度分布特征;2013年北京市SOR年均值在0.36~0.44,重污染日SOR平均值在0.40~0.46;2013年北京市年均SO_4^(2-)本地、外来源、背景及边界条件分别贡献34%、57%、9%;重污染日SO_4^(2-)本地、外来源、背景及边界条件分别贡献18%、77%、5%;外来源对北京市SO_4^(2-)浓度起着更为重要的作用。

关键词： SO2-4 时空分布北京 CAMx PM2.5

基于CALIOP探测的京津冀地区气溶胶垂直分布特征

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环境工程 2017年第6期35卷 108-113页

作者：韩锋徐峻党鸿雁杜晓惠何友江戴学之孟凡太原理工大学环境科学与工程学院太原030024 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

利用2011—2015年星载激光雷达(CALIOP)探测资料分析京津冀地区气溶胶消光系数(AEC)的垂直分布,AEC表征了气溶胶的浓度水平。结果表明:AEC的垂直分布季节变化显著,2 km以下尤为明显;整层气溶胶光学厚度(AOD)在夏季(0.7)高于其他季节,湿... 详细信息

利用2011—2015年星载激光雷达(CALIOP)探测资料分析京津冀地区气溶胶消光系数(AEC)的垂直分布,AEC表征了气溶胶的浓度水平。结果表明:AEC的垂直分布季节变化显著,2 km以下尤为明显;整层气溶胶光学厚度(AOD)在夏季(0.7)高于其他季节,湿度对AEC产生较大的影响;而500 m以下低层的AEC体现的特征与之相反,冬季最大(0.65 km^(-1)),春夏季较小(0.25 km^(-1))。夏秋季低层AEC存在较大昼夜差异,夜间最大为0.65 km^(-1),是白天的2.5倍,低层较大的相对湿度昼夜变化成为消光系数巨大差异的主因。南北向贯穿京津冀地区垂直剖面上AEC的分布显示,在夏季夜间,气溶胶浓度水平在南部地区的低层较高,而在其他季节并没有体现出明显的南北差异。

关键词： CALIOP 气溶胶消光系数垂直分布京津冀季节变化

京津冀民用燃煤减排对大气中BaP污染影响评估

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中国环境科学 2018年第9期38卷 3262-3272页

作者：韩美丽刘世杰刘敏陆敏闫文君何友江党鸿雁戴学之张众志杜晓惠孟凡华东师范大学地理科学学院上海200241 中国环境科学研究院大气环境研究所北京100012 甘肃省气象局甘肃兰州730000

运用空气质量模型CMAQ模拟评估民用燃煤减排政策对京津冀大气中BaP污染状况的改进效果,模拟包括作为基准情景的2014年和低消减和高消减2个减排情景.模拟结果表明:基准情景下,京津冀BaP年均浓度为2.54ng/m3,超过国家空气质量标准(1ng/m3)... 详细信息

运用空气质量模型CMAQ模拟评估民用燃煤减排政策对京津冀大气中BaP污染状况的改进效果,模拟包括作为基准情景的2014年和低消减和高消减2个减排情景.模拟结果表明:基准情景下,京津冀BaP年均浓度为2.54ng/m3,超过国家空气质量标准(1ng/m3),呈现1月>4月>10月>7月的季节变化特点,反映出冬季供暖燃煤的影响;京津冀南部BaP浓度高于北部,推测原因是南部BaP排放量较高.1月削减民用燃煤排放量对降低该地区BaP浓度和沉降量效果最显著,低削减和高削减下,北京、保定、廊坊BaP浓度分别比基准情景降低30%和40%以上;4、7、10月削减民用燃煤排放量对该地区BaP浓度和沉降量的变化影响不大.京津冀民用燃煤联防联控能更加有效地降低该地区BaP浓度.

关键词：京津冀地区民用燃煤苯并[a]芘(BaP) WRF/CMAQ模式空气质量模拟