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新冠疫情期间南京市Pm_(2.5)浓度变化以及对人为源的响应研究

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环境生态学 2024年第5期6卷 108-119页

作者：宋樊玲邱新法曾燕王勇姚泽辉南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 北京师范大学环境学院北京100091

新冠疫情暴发初期,各地政府采取了前所未有的防控措施防止病毒传播,为研究Pm_(2.5)浓度如何响应人为排放提供了一次非常难能可贵的机会。本研究通过使用空气质量模型WRF-Chem和最新公开的清华大学meic 2019以及meic 2020排放清单模拟了2... 详细信息

新冠疫情暴发初期,各地政府采取了前所未有的防控措施防止病毒传播,为研究Pm_(2.5)浓度如何响应人为排放提供了一次非常难能可贵的机会。本研究通过使用空气质量模型WRF-Chem和最新公开的清华大学meic 2019以及meic 2020排放清单模拟了2020年疫情暴发初期以及2019年同期南京市Pm_(2.5)的浓度。通过设计排放情景,本研究探讨了南京市疫情暴发初期4个主要排放部门的排放量减少对Pm_(2.5)浓度的影响。结果发现,与2019年相比,2020年疫情暴发初期,Pm_(2.5)浓度下降了30%左右,且下降比例呈现从南京市主城区向外递减的规律。疫情防控措施对于工业源和民用源排放的影响最大,分别下降了37.4%和21.6%,符合南京市的生活特征、人口分布特征和主要工业区的实际位置。综上所述,今后南京市的减排工作应重点放在控制工业排放源和民用排放源上。本研究为之后南京市治理不同部门排放的Pm_(2.5)浓度提供了一定的理论依据。

关键词：新冠疫情 WRF-Chem 人为源排放 meic

Comparison of the Anthropogenic Emission Inventory for CMIP6 Models with a Country-Level Inventory over China and the Simulations of the Aerosol Properties

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Advances in Atmospheric Sciences 2022年第1期39卷 80-96页

作者： Tianyi FAN Xiaohong LIU Chenglai WU Qiang ZHANG Chuanfeng ZHAO Xin YANG Yanglian LI College of Global Change and Earth System Science Beijing Normal UniversityBeijing 100875China Department of Atmospheric Sciences Texas A&M UniversityCollege StationTexas 77843USA International Center for Climate and Environment Sciences Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Department of Earth System Science Tsinghua UniversityBeijing 100091China

Anthropogenic emission inventory for aerosols and reactive gases is crucial to the estimation of aerosol radiative forcing and climate effects.Here,the anthropogenic emission inventory for AerChemMIP,endorsed by CMIP6,is briefly introduced.The CMIP6 inventory is compared with a country-level inventory(i.e.,meic)over China from 1986 to 2015.Discrepancies are found in the yearly trends of the two inventories,especially after 2006.The yearly trends of the aerosol burdens simulated by CESM2 using the two inventories follow their emission trends and deviate after the mid-2000s,while the simulated aerosol optical depths(AODs)show similar trends.The difference between the simulated AODs is much smaller than the difference between model and observation.Although the simulated AODs agree with the MODIS satellite retrievals for country-wide average,the good agreement is an offset between the underestimation in eastern China and the overestimation in western China.Low-biased precursor gas of SO_(2),overly strong convergence of the wind field,overly strong dilution and transport by summer monsoon circulation,too much wet scavenging by precipitation,and overly weak aerosol swelling due to low-biased relative humidity are suggested to be responsible for the underestimated AOD in eastern China.This indicates that the influence of the emission inventory uncertainties on simulated aerosol properties can be overwhelmed by model biases of meteorology and aerosol processes.It is necessary for climate models to perform reasonably well in the dynamical,physical,and chemical processes that would influence aerosol simulations.

关键词： anthropogenic emission inventory AerChemMIP CMIP6 meic aerosol CESM2

中国地区生物质燃烧源排放的时空分布特征和排放清单比较

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气候与环境研究 2023年第5期28卷 495-508页

作者：郑元媛韩志伟吴涧李嘉伟云南大学大气科学系昆明650091 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候—环境重点实验室北京100029

生物质燃烧向大气中排放大量痕量气体和颗粒物,源排放清单是深入研究生物质燃烧环境气候效应的重要基础数据。利用全球火排放数据库GFED(Global Fire Emissions Database)、NCAR全球火排放清单FINN(Fire INventory from NCAR)和中国露... 详细信息

生物质燃烧向大气中排放大量痕量气体和颗粒物,源排放清单是深入研究生物质燃烧环境气候效应的重要基础数据。利用全球火排放数据库GFED(Global Fire Emissions Database)、NCAR全球火排放清单FINN(Fire INventory from NCAR)和中国露天生物质燃烧排放清单meic(Multi-resolution Emission Inventory for China),对2008~2017年中国地区生物质燃烧源排放的空间分布、季节和年际变化特征以及不同清单间的异同进行分析研究。3个清单都显示生物质燃烧释放的黑碳(BC)、有机碳(OC)、空气动力学粒径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5)和一氧化碳(CO)在中国东北、长江和黄河下游之间地区和中国南方的排放量较高,与我国的主要农作物产地和森林地区分布一致。FINN清单排放量在华南地区与西南地区比其他两个清单高,而GFED清单排放量在长三角地区比其他两个清单排放量高。中国地区平均生物质燃烧排放量在春季出现峰值,而在不同的生物质燃烧地区峰值出现的季节不同,与各地农作物播种、收获时节和农耕习惯不同有关。2008~2017年,中国地区年平均生物质燃烧排放量的峰值主要出现在2014年,但各地区峰值出现的年份明显不同,东北、华中/东、华南和西南地区分别在2015年、2013年、2008年和2010年排放量达到最大。对于BC、OC和PM2.5,GFED和meic清单中的排放量比较接近,而FINN中的排放量是GFED和meic中的2~3倍;3个清单中CO的排放量比较接近。2014年生物质燃烧源排放与人为源排放的对比分析表明,所有物种中,生物质燃烧排放的OC和PM2.5相对于人为源排放量占比最大,3个清单中占比分别为9%~24%和5%~16%,说明生物质燃烧排放的OC和一次PM2.5是中国气溶胶的重要来源。

关键词：中国生物质燃烧排放清单 GFED 清单 FINN 清单 meic 清单时空分布特征

meic排放清单在空气质量模式中的应用研究

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中国环境科学 2017年第10期37卷 3658-3668页

作者：何斌梅士龙陆琛莉李海军周秋林宋刘明嘉兴市气象局浙江嘉兴314050

本文主要研究了清华大学meic 2012基准年0.25°×0.25°排放清单应用于WRF-CHEM模式所需的主要处理技术,包括:单位面积污染物排放质量(或物质的量)浓度的计算,经纬度格点浓度到中尺度格点浓度的转换,使用模式地表类型数据对排放清单进... 详细信息

本文主要研究了清华大学meic 2012基准年0.25°×0.25°排放清单应用于WRF-CHEM模式所需的主要处理技术,包括:单位面积污染物排放质量(或物质的量)浓度的计算,经纬度格点浓度到中尺度格点浓度的转换,使用模式地表类型数据对排放清单进行细化处理,各部门小时排放数据的确定以及PM_(2.5)组成成分比例的区域分配等.通过重污染个例的预报和模拟试验分析了清单处理技术的应用效果,结果表明:模式能较好地反映出污染物局地累积和水平输送的变化趋势,但高污染中心的浓度预报值要低于实际观测值,这与气象场的预报偏差有较大关系.清单细化处理技术可以改变模式格点上污染物的模拟浓度,但在不同气象条件下,改变量有所不同,静稳天气下,城市及其周边地区的改变量较大.

关键词： meic WRF-CHEM 排放清单处理技术

不同排放源对华东地区PM_(2.5)影响的数值模拟

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中国环境科学 2018年第5期38卷 1616-1628页

作者：胡亚男马晓燕沙桐高嵩南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 江苏省电力公司电力科学研究院江苏南京210044

使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem针对meic源清单中五大部门来源(工业源、电力源、民用源、交通源和农业源)对华东地区PM_(2.5)的影响进行了模拟研究,主要得到以下结论:春夏秋季PM_(2.5)约40%~60%来源于工业源,冬季由于采暖供热燃... 详细信息

使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem针对meic源清单中五大部门来源(工业源、电力源、民用源、交通源和农业源)对华东地区PM_(2.5)的影响进行了模拟研究,主要得到以下结论:春夏秋季PM_(2.5)约40%~60%来源于工业源,冬季由于采暖供热燃用大量散烧煤,导致民用源对PM_(2.5)的贡献最大,在山东、安徽和江苏省等高值区贡献率超过50%;农业源、电力源和交通源对PM_(2.5)影响的季节差异不大,农业源贡献约20%~30%,交通源和火电源贡献约10%.因此冬季需主要控制民用源排放,春夏秋季主要控制工业源排放,其次是农业源排放.一次PM_(2.5)在工业、电力和民用源贡献的PM_(2.5)中所占比例可达50%~60%;NO_3^-和NH_4^+在交通源贡献的PM_(2.5)中总比例可达53%,在农业源中总比例高达93%;由于模式对SO2-4模拟偏低,SO_4^(2-)在工业源和电力源贡献的PM_(2.5)中占比约5%~15%;OC对来自民用源的PM_(2.5)有30%的贡献,BC对来自交通源的PM_(2.5)有15%的贡献;Na+和Cl-对PM_(2.5)的贡献在各大来源中均低于3%.

关键词： PM_(2.5) WRF-Chem meic 华东地区

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纪录片《中国音乐教育》的解读与反思

纪录片《中国音乐教育》的解读与反思

作者：程珮璐南京艺术学院

学位级别：硕士

本文基于对音乐教育研究主题的分析,以系列纪录片《中国音乐教育》为研究对象,目的在于通过对上述影像资料的汇总与分析,探寻当代我国音乐教育学科的发展趋势。研究内容包括:影像中的音乐教育内容概述、舆论反响、案例分析与归类,基于... 详细信息

本文基于对音乐教育研究主题的分析,以系列纪录片《中国音乐教育》为研究对象,目的在于通过对上述影像资料的汇总与分析,探寻当代我国音乐教育学科的发展趋势。研究内容包括:影像中的音乐教育内容概述、舆论反响、案例分析与归类,基于研究所涉及的音乐教育类型特征、理念解读、学科转向,从而探究此种趋向特征包含的反思需求,以此对音乐教育学科在当下的呈现展开讨论。本文认为,将影像人类学与传播学的方式与音乐教育相结合,能够在一定程度上补足学科基础建设,利于重新审视音乐教育的现代范式。在理论与理性的研究之外,音乐教育作为人文精神的一部分,它同样需要感性视角提供的认同与理解。学科研究需要基于它与其所处环境,与其所面向人群的和解,研究音乐教育学科的走向,不能避开对更全局更广泛意识的接纳,进行所处语境的研究,和建设工具论的思维框架一样重要。

关键词：音乐教育纪录片《中国音乐教育》 meic 学科转向图像教育

成都城市群臭氧污染特征及人为源贡献模拟研究

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成都城市群臭氧污染特征及人为源贡献模拟研究

作者：何苗西南交通大学

学位级别：硕士

本文以成都城市群作为研究区域,应用2017年臭氧小时浓度监测数据分析了臭氧污染的时间变化规律及空间分布特征;基于最高分辨率人口数据Landscan和全国GDP空间网格数据,利用Arc GIS、ISAT和ISAT.M工具将0.25°×0.25°的中国多尺度排放清... 详细信息

本文以成都城市群作为研究区域,应用2017年臭氧小时浓度监测数据分析了臭氧污染的时间变化规律及空间分布特征;基于最高分辨率人口数据Landscan和全国GDP空间网格数据,利用Arc GIS、ISAT和ISAT.M工具将0.25°×0.25°的中国多尺度排放清单(meic)2016年的排放数据按空间、时间、物种分配到5km×5km的网格中,建立了包含成都城市群的高分辨率meic;应用Models-3/CMAQ模拟了成都城市群2017年1、4、7、10月的臭氧浓度,并验证了模拟结果的可靠性,基于强力法(Brute-force Method)模拟了meic中包含的农业源、工业源、电厂源、生活源和交通源的O生成浓度,初步量化了单个人为源前体物排放对O浓度的贡献,利用因子分离法探讨了各人为源对O生成的协同影响,以期为成都城市群臭氧污染防控提供参考。研究结果如下:不同季节下成都城市群臭氧浓度日变化曲线均呈单峰单谷型,下午16:00-17:00达到峰值,谷值出现时间稍有季节差异,春夏季为7:00-8:00,秋冬季则为8:00-9:00;臭氧浓度季节变化规律基本表现为春夏季大于秋冬季。臭氧空间分布春季大致呈现出自北向南逐渐递增的趋势,绵阳浓度最低,资阳浓度最高;夏季呈从中部向外围减少的趋势,成都浓度最高,绵阳浓度最低;秋季以雅安为中心自西向东逐渐递减,雅安浓度最高,绵阳浓度最低;冬季雅安浓度最高,成都浓度最低。meic清单细化结果表明工业源是成都城市群臭氧前体物排放的主要污染源,VOCs年排放量工业源>交通源>生活源>电厂源,NOx年排放量工业源>交通源>电厂源>生活源。模型验证结果显示本文模拟所得臭氧值整体上低于监测值,不同站点臭氧模拟值与监测值之间的偏差程度不同;模型评价指标NMB值均为负数(-35.832%～-6.586%),NME(15.123%～41.832%),相关系数R大部分在0.6以上,基本符合误差标准,臭氧浓度模拟值与监测值在时间变化趋势上吻合度较高。成都城市群O生成基本处于VOC控制区,单个人为源对成都城市群的O浓度的净贡献量表现为工业源最高,交通源次之,大部分城市电厂源和生活源前体物排放净贡献量比较接近,农业源贡献最低,各排放源O浓度贡献量夏季最高,春季和秋季仅次于夏季,春季略高于秋季,冬季最低。工业源对成都城市群每个季节的臭氧浓度影响都最大,夏季O浓度贡献量可达到60ppbv左右,工业源贡献高值区主要集中在成都、绵阳、德阳地区;电厂源和交通源排放贡献仅次于工业源,各季节的空间分布较为平均,夏季发电厂源的浓度较高值主要分布在成都偏东北方向;生活源和农业源在各季节贡献量普遍偏低,农业源相较于其他源贡献量最小。与单个排放源相比,大部分两种人为源排放的叠加对O浓度的协同影响为消耗作用大于生成作用;任意两种人为源共存再叠加农业源后均降低了对O生成的贡献;四种污染源叠加与三种污染源叠加相比,对O浓度的协同影响存在不同程度的增加或减少;成都城市群O防治工作需重点管控工业源、交通源和生活源排放。

关键词：成都城市群臭氧时空分布 meic CMAQ 人为源贡献

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有机熔盐电镀铝和铝合金的工艺与性能

有机熔盐电镀铝和铝合金的工艺与性能

作者：田维静天津大学

学位级别：硕士

采用AlCl-BPC及AlCl-meic有机熔盐体系在Q235基体上进行了电镀铝及铝合金的实验,并就不同电镀工艺对铝镀层的厚度、结构、表面形貌、结合力和耐蚀性等的影响进行了研究。结果表明,利用有机熔盐体系在Q235钢基体上电镀铝及铝合金是可行的... 详细信息

采用AlCl-BPC及AlCl-meic有机熔盐体系在Q235基体上进行了电镀铝及铝合金的实验,并就不同电镀工艺对铝镀层的厚度、结构、表面形貌、结合力和耐蚀性等的影响进行了研究。结果表明,利用有机熔盐体系在Q235钢基体上电镀铝及铝合金是可行的。在AlCl-BPC有机熔盐体系中所获得的铝镀层表面光滑、致密、均匀,并以不规则的片状或颗粒状方式生长。铝镀层的厚度正比于电流密度、温度以及电镀时间。随电流密度的增加,镀层耐蚀性先增加后减小;晶粒尺寸及结合力逐渐减小;随电镀时间和温度的增加,晶粒尺寸、镀层耐蚀性逐渐增大,但结合力有所减小。添加剂苯的加入改善了镀液的导电性,使镀层厚度增加、晶粒细化,增强了镀层的耐蚀性,但降低了镀层的结合力。通过向AlCl-BPC体系中加入MnCl、MoCl,获得了Al-Mn及Al-Mn-Mo合金镀层。结果表明,合金元素的加入增强了镀层的抗点蚀能力;合金元素Mn及Mo元素是以固溶体形式存在的,且当Mn含量达到一定值时,Al-Mn合金镀层开始出现非晶结构。对于Al-Mn合金镀层,镀层的结合力反比于电流密度及电镀时间;随着电流密度的增加,镀层厚度先增加后减小,之后又缓慢增大;Mn含量与耐蚀性随着电流密度及电镀时间的增加均呈现先增加后减小的趋势。对于Al-Mn-Mo合金镀层,随着电流密度的增加,镀层的厚度及结合力变化不大;Mn含量与耐蚀性先减小后增加,但Mo元素的变化规律不明显。利用AlCl-meic体系获得的纯铝镀层呈银白色,镀层表面以粒状组织存在。镀层的厚度随着电流密度、电镀时间增加而增加,随温度升高呈减小趋势;其耐蚀性随着电流密度的增加先减小后增加,Al镀层的结合力随电流密度及电镀时间的增加而逐渐减小。

关键词：电镀有机熔盐铝铝合金 BPC meic 性能