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Optical,Radiative and Chemical Characteristics of Aerosol in Changsha City,Central China

Advances in Atmospheric Sciences 2020年第12期37卷 1310-1322,I0005-I0011页

作者： Xiaoyan WU Jinyuan XIN Wenyu ZHANG chongshui gong Yining MA Yongjing MA Tianxue WEN Zirui LIU Shili TIAN Yuesi WANG Fangkun WU College of Atmospheric Sciences Key Laboratory of Arid Climatic Change and Reducing Disaster of Gansu ProvinceLanzhou UniversityLanzhou 730000China State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044China

Industrial pollution has a significant effect on aerosol properties in Changsha City,a typical city of central ***,year-round measurements of aerosol optical,radiative and chemical properties from 2012 to 2014 at an urban site in Changsha were *** the observation period,the energy structure was continuously optimized,which was characterized by the reduction of coal *** aerosol properties have obvious seasonal *** seasonal average aerosol optical depth(AOD)at 500 nm ranged from 0.49 to 1.00,single scattering albedo(SSA)ranged from 0.93 to 0.97,and aerosol radiative forcing at the top of the atmosphere(TOA)ranged from−24.0 to 3.8 W m^−*** chemical components also showed seasonal ***,the scattering aerosol,such as organic carbon,SO42−,NO3−,and NH4+showed a decrease,and elemental carbon *** with observation in winter 2012,AOD and TOA decreased by 0.14 and−1.49 W m^−2 in winter *** scattering components,SO42−,NO3−and NH4+,decreased by 12.8μg m^−3(56.8%),9.2μg m^−3(48.8%)and 6.4μg m^−3(45.2%),*** atmospheric visibility and pollution diffusion conditions *** extinction and radiative forcing of aerosol were significantly controlled by the scattering *** results indicate that Changsha is an industrial city with strong scattering *** energy structure optimization had a marked effect on controlling pollution,especially in winter(strong scattering aerosol).

关键词： aerosol optical properties radiative forcing chemical composition

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The observation-based relationships between PM2.5 and AOD over China

The observation-based relationships between PM2.5 and AOD ov...

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第33届中国气象学会年会

作者： Jinyuan Xin chongshui gong Zirui Liu Zhiyuan Cong Wenkang Gao Tao Song Yuepeng Pan Yang Sun Dongsheng Ji Lili Wang Guiqian Tang Yuesi Wang State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan Province Chengdu University of Information Technology Institute of Tibetan Plateau Research Chinese Academy of Sciences

China is the main source of natural and anthropogenic aerosol in Asia. This is the first investigation of the generalized linear regressions of PM and AOD with the CARE-China network over the large high-concentration aerosol region during the period from 2012 to 2013. The map of the PM and AOD levels showed large spatial differences in the aerosol concentrations and aerosol optical properties over China. The ranges of the annual mean PM and AOD were 1017 μg/m and 0.12.11 from the clean regions to seriously polluted regions, from the almost ’arctic’ and the Tibetan Plateau to tropical environments. Fine particle pollution is very serious in China, with high PM and AOD throughout China except for the Tibetan Plateau, South Sea and the primeval forests. In the minority areas, the annual-mean PM concentration from 10 to 27 μg/m was close to the level of Europe and America. But in the industrialized domains of China(eastern, northeastern, southeastern China), the annual-mean PM concentration was from 40 to 100 μg/m, which was approximately four to ten times higher than in the United States and in Europe. It is important to monitor the spatial and temporal distribution of the PM concentration using ground stations, satellites and models in the present and future. This work found a linear correlation between PM and AOD in the various ecosystems of China. However, the linear regression functions exhibited large differences in various regions and seasons due to variations in the aerosol components and weather conditions, which differed from those of the Europe and US. The linear regression functions(PM = A*AOD + B) exhibited large differences in different regions andseasons. The slopes(A) were from 13 to 90, the intercepts(B) were from 0.8 to 33.3, and the correlation coefficients(R) ranged from 0.06 to 0.75. The slopes(A) were much higher in the north(419) than in the south(134) because the extinction efficiency of hygroscopic aerosol was rapidly increasing with the increas

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2004-2011年北京地区气溶胶直接辐射强迫反演

2004-2011年北京地区气溶胶直接辐射强迫反演

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创新驱动发展提高气象灾害防御能力——第30届中国气象学会年会

作者： chongshui gong Jinyuan Xin Shigong Wang Yuesi Wang Pucai Wang Lili Wang Pei Li Key Laboratory for Semi-Arid Climate Change of the Ministry of Education College of Atmospheric Sciences Lanzhou University State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry (LAPC) Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences

Ground-based and satellite observations indicated heavy anthropogenic absorbing aerosol loading over the Beijing metropolitan area from 2004 to 2011. The annual means of the aerosol optical depth (AOD), Angstrom exponent, single scattering albedo (SSA) and aerosol direct radiative forcing were 0.40±0.04, 1.28±0.07, 0.89±0.09 and 0.093±0.032 W/m 2 at 550 nm in Beijing City, 0.51±0.05, 1.16±0.06, 0.87±0.09, and 0.104±0.024 W/m 2 in the Xianghe suburb, and 0.20±0.02, 0.99±0.05, 0.88±0.08, and 0.045±0.018 W/m 2 in the background readings, respectively. The aerosol optical and radiative characteristics had strong seasonal variations in the region, and there were large differences were apparent from the levels in the city to the background levels. The aerosol direct radiative forcing in the region was highest in summer: 0.115±0.074 W/m 2 in Beijing City, 0.142±0.045 W/m 2 in the suburb and 0.071±0.01 W/m 2 in the background readings. The annual aerosol direct radiative forcing trend showed a slight decline in Beijing City, while the trend in the background levels rose in recent years.

关键词： Aerosol optical depth (AOD) Angstrom exponent Single scattering albedo (SSA) Aerosol direct radiative forcing Beijing metropolitan area

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中国北方2021年3月中旬持续性沙尘天气的特征及其成因

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中国沙漠 2021年第3期41卷 245-255页

作者：杨晓军张强叶培龙秦豪君徐丽丽马莉巩崇水兰州中心气象台甘肃兰州730020 中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃兰州730020 兰州大学半干旱气候变化教育部重点实验室/大气科学学院甘肃兰州730020

沙尘天气是多发于中国北方春季的灾害性天气,严重危害农业生产、交通运输、空气质量和人民的生命财产安全,长期受到社会各界的广泛关注。利用多源多尺度数据,采用天气学分析、物理量诊断、轨迹分析等方法对2021年3月中旬西北地区东部一... 详细信息

沙尘天气是多发于中国北方春季的灾害性天气,严重危害农业生产、交通运输、空气质量和人民的生命财产安全,长期受到社会各界的广泛关注。利用多源多尺度数据,采用天气学分析、物理量诊断、轨迹分析等方法对2021年3月中旬西北地区东部一次持续性沙尘重污染天气的成因进行了深入分析。结果表明:(1)受强烈发展的蒙古气旋影响,蒙古国南部及中国内蒙古中西部地区于3月14日首先出现强沙尘暴天气,并将沙尘传输至中国西北、华北、东北一带,西北东部的沙尘天气维持达到5 d。(2)沙尘天气维持期,西北东部中低层以弱上升运动为主,大气层结稳定,且西北东部不断有弱锋生发展,不利于沙尘的沉降;自北向南分布的银川、中卫、兰州3站的垂直螺旋度的波动与污染浓度的变化基本一致;混合层高度较其气候平均值明显偏低,不利于大气湍流发展。(3)此次影响西北东部的沙尘主要由蒙古国输入,近20年中蒙边境、蒙古国南部的植被减少可能是此次沙尘天气的沙源主要来自蒙古国南部的原因。

关键词：中国北方春季持续性沙尘天气过程成因

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基于AERONET和OMI数据分析中国北方典型地区气溶胶单次散射反照率的变化趋势

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气候与环境研究 2019年第5期24卷 537-551页

作者：康颖王莉莉辛金元陶明辉宋涛巩崇水王跃思李广甘肃农业大学林学院兰州730070 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室北京100029 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

气溶胶单次散射反照率(SSA)表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。根据2004年10月至2016年12月地基AERONET(AERosol RObotic NETwork)和OMI(Ozone Monitoring I... 详细信息

气溶胶单次散射反照率(SSA)表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。根据2004年10月至2016年12月地基AERONET(AERosol RObotic NETwork)和OMI(Ozone Monitoring Instrument)卫星数据,分析了中国北方典型地区(北京、香河、兴隆和兰州郊区)SSA的变化趋势以及两组数据的一致性。4个站AERONET和OMI的SSA年均值分别为:北京0.89±0.04和0.90±0.04,香河0.89±0.04和0.91±0.04,兴隆0.92±0.04和0.91±0.04,兰州0.91±0.04和0.90±0.04。4个站点SSA季节变化一致,夏季高冬季低。SSA年际变化趋势分析时,因有效数据较少且为非正态分布,用月中位数代替月均值,同时需对数据进行筛选和去季节变化,结果显示北京和香河均有地基和卫星有效数据时间尺度不同的情况,而兴隆OMI和兰州AERONET满足趋势分析要求。在研究期间,4站SSA均呈上升趋势,说明近年来中国北方气溶胶的吸收性减弱,散射特性增强,尤其北京四季地基和卫星数据均呈上升趋势,但香河秋冬吸收性增强。同时,对AERONET和OMI两种反演算法得到的SSA一致性进行分析。香河结果差异较大,仅30%的数据在误差±0.03的范围内,55%在±0.05的范围内;北京分别为46%(±0.03)和68%(±0.05),兴隆分别为50%(±0.03)和76%(±0.05),兰州数据一致性较好,分别为51%(±0.03)和86%(±0.05),总体来说是受人为活动影响比较明显的地区,数据一致性较差。

关键词： AERONET卫星数据 OMI卫星数据气溶胶单次散射反照率(SSA) 变化趋势

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RegCM4模式对中国过去30a气温和降水的模拟

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干旱气象 2015年第3期33卷 379-385,394页

作者：巩崇水段海霞李耀辉王澄海任余龙中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省(中国气象局)干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730020 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

利用区域气候模式(Reg CM4)对中国区域过去30 a(1983年1月至2012年12月)的气温和降水进行了数值模拟和检验分析。模拟结果和观测的对比检验表明,模式能够较好地再现过去30 a中国区域气温和降水的空间分布特征,对于温度和降水的分布型能... 详细信息

利用区域气候模式(Reg CM4)对中国区域过去30 a(1983年1月至2012年12月)的气温和降水进行了数值模拟和检验分析。模拟结果和观测的对比检验表明,模式能够较好地再现过去30 a中国区域气温和降水的空间分布特征,对于温度和降水的分布型能够较为准确地模拟再现。但是,模拟的气温整体偏低于观测;模拟误差在东北地区相对较小,而在青藏高原周边地区误差相对较大。降水模拟值高于观测结果,在华南、华中地区效果好于其他地区;误差较大的区域主要集中在青藏高原东麓、四川和云南地区,这可能主要受地形因素影响。气温均方根误差整体上呈现出北高南低的分布,降水均方根误差则呈现出南高北低的分布。30 a气温模拟值上升趋势接近实际观测,气温在冬季的模拟好于其他季节,夏季降水的模拟结果明显偏高于观测。模式模拟结果可提供空间分辨率较高的气候资料,也可为观测资料稀少的地区提供有效的气候资料。

关键词： RegCM4 气候模拟性能检验

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