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Characteristics of Chemical Speciation in PM_(1)in Six Representative Regions in China

Advances in Atmospheric Sciences 2021年第7期38卷 1101-1114页

作者： kaixu bai Can WU Jianjun LI Ke LI Jianping GUO Gehui WANG Key Laboratory of Geographic Information Science(Ministry of Education) School of Geographic SciencesEast China Normal UniversityShanghai 200241China Institute of Eco-Chongming 20 Cuiniao Rd.ChongmingShanghai 202162China State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Institute of Earth EnvironmentChinese Academy of SciencesXi’an 710079China State Key Laboratory of Severe Weather Chinese Academy of Meteorological SciencesBeijing 100081China

A better knowledge of aerosol properties is of great significance for elucidating the complex mechanisms behind frequently occurring haze pollution events.In this study,we examine the temporal and spatial variations in both PM_(1)and its major chemical constituents using three-year field measurements that were collected in six representative regions in China between 2012 and 2014.Our results show that both PM_(1)and its chemical compositions varied significantly in space and time,with high PM_(1)loadings mainly observed in the winter.By comparing chemical constituents between clean and polluted episodes,we find that the elevated PM_(1)mass concentration during pollution events should be largely attributable to significant increases in organic matter(OM)and inorganic aerosols like sulfate,nitrate,and ammonium(SNA),indicative of the critical role of primary emissions and secondary aerosols in elevating PM_(1)pollution levels.The ratios of PM_(1)/PM2.5 are found to be generally high in Shanghai and Guangzhou,while relatively low ratios are seen in Xi’an and Chengdu,indicating anthropogenic emissions were more likely to accumulate in forms of finer particles.With respect to the relative importance of chemical components and meteorological factors quantified via statistical modeling practices,we find that primary emissions and secondary aerosols were the two leading factors contributing to PM_(1)variations,though meteorological factors also played important roles in regulating the dispersion of atmospheric PM.

关键词： PM_(1)pollution chemical speciation secondary aerosol field campaign

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Comparison of Suomi-NPP OMPS total column ozone with Brewer and Dobson spectrophotometers measurements

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Frontiers of Earth Science 2015年第3期9卷 369-380页

作者： kaixu bai Chaoshun LIU Runhe SHI Wei GAO Key Laboratory of Geographic Information Science (Ministry of Education) East China Normal University Shanghai 200241 China Joint Laboratory for Environmental Remote Sensing and Data Assimilation East China Normal University Shanghai 200241 China Department of Ecosystem Science and Sustainability Colorado State University Fort CoUins CO 80523 USA

The objective of this study is to evaluate the accuracy of the daily nadir total column ozone products derived from the nadir mapper instrument on the Ozone Mapping and Profiler Suite （OMPS） flying onboard the Suomi National Polar-orbiting Partnership satellite （S- NPP） launched as a part of the Joint Polar Satellite System （JPSS） program between NOAA and NASA. Since NOAA is already operationally processing OMPS nadir total ozone products, evaluations were made in this study on the total column ozone research products generated by NASA＇s science team, utilizing the latest version of their Backscatter Ultraviolet （BUV） retrieval algorithms, to provide insight into the performance of the operation system. Comparisons were made with globally distributed ground-based Brewer and Dobson spectrophotometer total column ozone measurements. Linear regressions show fair agreement between OMPS and ground-based total column ozone measurements with a root-mean-square error （RMSE） of approximately 3% （10 DU）. The comparison results indicate that the OMPS total column ozone data are 0.59% higher than the Brewer measurements with a standard deviation of 2.82% while 1.09% higher than the Dobson measurements with a standard deviation of 3.27%. Additionally, the variability of relative differences between OMPS and ground total column ozone were analyzed as a function of latitude, time, viewing geometry, and total column ozone value. Results show a 2% bias over most latitudes and viewing conditions when total column ozone value varies between 220 DU and 450 DU.

关键词： ozone mapping and profiler suite totalcolumn ozone Brewer Dobson

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Particulate Amines in the Background Atmosphere of the Yangtze River Delta,China:Concentration,Size Distribution,and Sources

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Advances in Atmospheric Sciences 2021年第7期38卷 1128-1140页

作者： Wei DU Xinpei WANG Fengqin YANG kaixu bai Can WU Shijie LIU Fanglin WANG Shaojun LV Yubao CHEN Jinze WANG Wenliang LIU Lujun WANG Xiaoyong CHEN Gehui WANG Key Laboratory of Geographic Information Science of the Ministry of Education School of Geographic SciencesEast China Normal UniversityShanghai 200241China School of Ecological and Environmental Sciences East China Normal UniversityShanghai 200241China Institute of Eco-Chongming Shanghai 200062China

Amines are important for new particle formation and subsequent growth in the atmosphere.Consequently,the processes involved are receiving more attention in recent years.Here,we conduct a field observation in order to investigate the atmospheric particulate amines at a background site in the Yangtze River Delta(YRD)during the summer of 2018.Four amines in PM_(2.5),i.e.,methylamine(MA),dimethylamine(DMA),diethylamine(DEA),and trimethylamine(TMA),were collected,twice daily and analyzed.During the campaign,our measurements found the concentrations of MA,DMA,DEA,and TMA of 15.0±15.0,6.3±6.9,20.4±30.1,and 4.0±5.9 ng m^-(3),respectively,and the four amines correlated well with each other.The concentration of amines appear to be independent of whether they were collected during the day or night.Both MA and DMA exhibited a bimodal size distribution that had peaks at 0.67 and 1.1μm,suggesting amines preferably distribute on submicron particles.Boundary layer height(BLH),relative humidity,and pH of aerosols were found have a negative relationship with amines,while aerosol liquid water content(ALWC)was found to have a positive relationship with amines.The PMF(positive matrix factorization)source apportionment results showed that the main source of amines in Chongming Island was of anthropogenic origin such as industrial and biomass emission,followed by marine sources including sea salt and marine biogenic sources.Given that the YRD region is still suffering from complex atmospheric pollution and that the knowledge on aerosol amines is still limited,more field studies are in urgent need for a better understanding of the pollution characteristics of amines.

关键词： particulate amines Yangtze River Delta PM_(2.5) size distribution source

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Satellite remote sensing of atmospheric particulate matter mass concentration:Advances,challenges,and perspectives

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Fundamental Research 2021年第3期1卷 240-258页

作者： Ying Zhang Zhengqiang Li kaixu bai Yuanyuan Wei Yisong Xie Yuanxun Zhang Yang Ou Jason Cohen Yuhuan Zhang Zongren Peng Xingying Zhang Cheng Chen Jin Hong Hua Xu Jie Guang Yang Lv Kaitao Li Donghui Li State Environmental Protection Key Laboratory of Satellite Remote Sensing Chinese Academy of SciencesAerospace Information Research InstituteBeijing 100101China Key Laboratory of Geographic Information Science(Ministry of Education) East China Normal UniversityShanghai 200241China College of Resources and Environment University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China School of Environment and Spatial Informatics China University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China Satellite Application Center for Ecology and Environment Ministry of Ecology and EnvironmentBeijing 100835China Key Laboratory of Radiometric Calibration and Validation for Environmental Satellites China Meteorological AdministrationNational Satellite Meteorological CenterBeijing 10081China Universitéde Lille CNRSUMR 8518LOA-Laboratoire d'Optique AtmosphériqueLille 59000France Chinese Academy of Sciences Anhui Institute of Optics and Fine MechanicsHefei 230031China

Mapping the mass concentration of near-surface atmospheric particulate matter(PM)using satellite observations has become a popular research niche,leading to the development of a variety of instruments,algorithms,and datasets over the past two decades.In this study,we conducted a holistic review of the major advances and challenges in quantifying PM,with a specific focus on instruments,algorithms,datasets,and modeling methods that have been developed over the past 20 years.The aim of this study is to provide a general guide for future satellite-based PM concentration mapping practices and to better support air quality monitoring and management of environmental health.Specifically,we review the evolution of satellite platforms,sensors,inversion algorithms,and datasets that can be used for monitoring aerosol properties.We then compare various practical methods and techniques that have been used to estimate PM mass concentrations and group them into four primary categories:(1)univariate regression,(2)chemical transport models(CTM),(3)multivariate regression,and(4)empirical physical approaches.Considering the main challenges encountered in PM mapping practices,for example,data gaps and discontinuity,a hybrid method is proposed with the aim of generating PM concentration maps that are both spatially continuous and have high precision.

关键词： Satellite remote sensing Particulate matter Aerosol optical depth Air quality monitoring Environmental modeling

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融合星地多源数据资料的长三角地区高分辨率时空无缝PM_(2.5)浓度数据

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遥感学报 2022年第5期26卷 1002-1014页

作者：李珂白开旭华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241

大气污染物浓度全方位动态监测是进行区域大气污染精细化防控的重要前提。为开展长三角地区小时分辨率PM_(2.5)浓度无缝制图,本研究通过耦合AOD缺失信息重建与多模数据融合技术,建立了一套能够有效集成卫星遥感、地面观测、数值模拟等... 详细信息

大气污染物浓度全方位动态监测是进行区域大气污染精细化防控的重要前提。为开展长三角地区小时分辨率PM_(2.5)浓度无缝制图,本研究通过耦合AOD缺失信息重建与多模数据融合技术,建立了一套能够有效集成卫星遥感、地面观测、数值模拟等多源异构数据资料的近地面PM_(2.5)浓度无缝制图方案,并据此生产了2015年—2020年长三角地区小时分辨率无缝PM_(2.5)浓度格点数据产品。结果表明:本研究生产的PM_(2.5)浓度无缝格点产品与国控站点观测数据的交叉验证相关系数达0.9,平均偏差不超过10μg·m^(-3)。较于空间分布不均且相对稀疏的站点观测PM_(2.5)浓度资料,面域无缝PM_(2.5)浓度格点数据更能有效揭示长三角地区PM_(2.5)污染的时空变化特征;在2015年—2020年研究期内,其平均下降速率超过3μg·m^(-3)·a^(-1)。本研究发展的PM_(2.5)浓度无缝制图方法和生产的相关数据产品有望为区域灰霾污染防控和PM_(2.5)暴露健康风险评估研究提供方法参考和基础数据支撑。

关键词：遥感 PM_(2.5) 制图气溶胶光学厚度多源数据融合缺失信息重建空气质量长三角

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2023年度地理科学学科国家自然科学基金项目评审与成果分析

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地球科学进展 2023年第10期38卷 1015-1024页

作者：高阳熊巨华张中浩蔡顺张琍安雨白开旭李汝资杨艳丽杨振国家自然科学基金委员会地球科学部北京100085

介绍了2023年度地理科学学科集中受理期项目申请与受理状况,分别从三大分支学科、3种项目类型与4类科学问题属性方面分析了2023年度科学基金项目评审与资助状况,并指出了在项目申请与评议工作中应注意的事项。对于2022年底的结题项目,... 详细信息

介绍了2023年度地理科学学科集中受理期项目申请与受理状况,分别从三大分支学科、3种项目类型与4类科学问题属性方面分析了2023年度科学基金项目评审与资助状况,并指出了在项目申请与评议工作中应注意的事项。对于2022年底的结题项目,分析了各类项目发表SCI/SSCI和中文核心期刊收录论文情况,并重点阐述了各分支学科项目取得的主要研究进展。

关键词：地理科学国家自然科学基金项目申请项目评审结题成果

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燕麦-小麦预混合粉面团特性及馒头品质研究

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粮食与饲料工业 2014年第3期 18-21页

作者：白凯旭刘英李园武汉轻工大学食品学院湖北武汉430023 湖北省小麦加工工程技术研究中心湖北武汉430023

以普通小麦粉作为基础,分别添加不同含量的燕麦全粉、精粉进行面团流变学及馒头品质研究。通过混合试验仪与感官评价获得相关数据。研究结果表明:燕麦全粉、精粉对面团流变学性质的影响随着其添加量的不同呈规律性的变化,随着燕麦粉添... 详细信息

以普通小麦粉作为基础,分别添加不同含量的燕麦全粉、精粉进行面团流变学及馒头品质研究。通过混合试验仪与感官评价获得相关数据。研究结果表明:燕麦全粉、精粉对面团流变学性质的影响随着其添加量的不同呈规律性的变化,随着燕麦粉添加量的增加,预混合粉面团的形成时间整体下降,但是先增大后变小,稳定时间逐渐下降,吸水率逐渐增加;糊化特性改善,回生值减小,糊化时间缩短。混合仪指数剖面图预测燕麦全粉添加量为10%、燕麦精粉添加量为15%为优化配比,感官评定结果进一步证实了这一结论。

关键词：燕麦全粉燕麦精粉混合实验仪流变学特性馒头感官品质

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浅析IPv6网络建设历程及心得

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金融科技时代 2021年第3期29卷 15-20页

作者：白开旭李浩易方达基金管理有限公司金融科技总部信息安全与运维中心

应人民银行、中国银行保险监督管理委员会、中国证券监督管理委员会对IPv6改造升级的要求,各大金融机构均需要在2019开始进行IPv6的应用改造工作,逐步推进3年的实施目标。本文主要分享易方达基金在实施IPv6应用改造过程中的心得与经验。

关键词：基金行业 IPv6改造网络架构

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2010年中国西南旱情的时空特征分析——基于MODIS数据归一化干旱指数

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地球信息科学学报 2012年第1期14卷 32-40,48页

作者：白开旭刘朝顺施润和高炜华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室华东师范大学中国科学院对地观测与数字地球科学中心环境遥感与数据同化联合实验室上海200062

近年来,干旱灾害频繁发生,对区域内农业生产和生态环境造成了极大的破坏。为了快速准确地获取大面积地表土壤水分信息用以评估地表受旱程度,本文以2010年年初中国西南大旱为例,运用MODIS可见光-红外波段数据以及像元可信度综合生成了归... 详细信息

近年来,干旱灾害频繁发生,对区域内农业生产和生态环境造成了极大的破坏。为了快速准确地获取大面积地表土壤水分信息用以评估地表受旱程度,本文以2010年年初中国西南大旱为例,运用MODIS可见光-红外波段数据以及像元可信度综合生成了归一化干旱指数(NDDI)。同时,结合研究区内地面气象站点实测的土壤湿度数据验证了NDDI对地表土壤湿度的敏感度。结果表明:相比于植被状态指数(VCI)干旱监测模型,NDDI能更加灵敏地对浅层地表干湿变化做出迅速响应。最后,本文利用NDDI分析了2010年年初中国西南大旱旱情发展的时空演变过程,宏观上重现了此次旱情的发展历程,并使用该指数统计了不同时间节点、不同干旱等级下的贵州省土地受旱面积。结果显示:2010年1月-2010年4月为贵州省旱情最为严重的4个月,平均受旱面积达103 352km2,最大受旱面积达132 257km2,占贵州省总面积的75%以上。同时,旱情等级为重旱的土地面积最大达到88 246km2,占贵州全境土地面积的50%以上。

关键词：土壤水分归一化干旱指数时空演变干旱 MODIS

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基于OMI数据的中国NO_2时空分布与人类影响分析

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地球信息科学学报 2013年第5期15卷 688-694页

作者：李龙施润和陈圆圆徐永明白开旭张颉华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学环境遥感与数据同化联合实验室上海200241 南京信息工程大学遥感学院南京210044 佛山市气象局佛山528000

近年来,空气质量不断恶化,严重威胁人类身体健康。二氧化氮(NO2)作为人类排放的重要污染物之一,实时监测其时空分布及含量,对空气质量研究及公众安全预警具有重要意义。本研究利用搭载在AURA卫星上的OM(IOzone Monitoring Instrument)... 详细信息

近年来,空气质量不断恶化,严重威胁人类身体健康。二氧化氮(NO2)作为人类排放的重要污染物之一,实时监测其时空分布及含量,对空气质量研究及公众安全预警具有重要意义。本研究利用搭载在AURA卫星上的OM(IOzone Monitoring Instrument)传感器反演获取的2005年1月至2010年12月中国区的NO2数据,探究了NO2的时空分布特征及其人类影响。结果表明:中国NO2浓度上升趋势显著,6年来总NO2柱浓度(TotNO2)和对流层柱浓度(TropNO2)净增值分别为0.61×1015molec/cm2和0.63×1015molec/cm2,年均增长率为2.47%和5.69%;全国绝大部分地区NO2浓度呈增长趋势,但增长速率在空间上有所差异,表现为东部沿海地区大于西部欠发达地区。在全国尺度上,NO2呈现显著的时空分布差异特征:空间上,总体呈东高西低态势;时间上,东部地区的NO2浓度冬季明显高于夏季,西部地区则相反。最后,对比分析了TropNO2/TotNO2与人类足迹的相关性,结果显示二者间呈显著相关,且冬季最大,夏季最小。同时,分析发现各地地区生产总值和全国汽车保有量与对流层NO2间呈较强相关性。表明人类活动和经济发展是导致大气中NO2增多的主要原因。

关键词： OMI NO2 时空分布人类影响

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