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杭州地区大气臭氧浓度垂直分布

中国环境科学 2024年第9期44卷 4754-4764页

作者：齐冰徐晓飞靳军莉杨欣洁牛彧文张金强杭州市气象局浙江杭州310051 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311307 中国气象局气象探测中心北京100081 浙江省气象科学研究所浙江杭州310056 中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境观测重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

利用国产双池型电化学反应臭氧探空仪在杭州开展为期1年(2021年12月~2022年11月)观测,分析了该地区臭氧廓线垂直分布、臭氧柱总量以及对流层臭氧柱含量特征,并评估AIRS和MLS反演的臭氧廓线产品以及AIRS、OMIDOAS和TROPOMI反演的臭氧柱... 详细信息

利用国产双池型电化学反应臭氧探空仪在杭州开展为期1年(2021年12月~2022年11月)观测,分析了该地区臭氧廓线垂直分布、臭氧柱总量以及对流层臭氧柱含量特征,并评估AIRS和MLS反演的臭氧廓线产品以及AIRS、OMIDOAS和TROPOMI反演的臭氧柱总量产品.结果表明,臭氧探空仪与地面原位臭氧分析仪观测结果具有高一致性.杭州地区臭氧垂直结构呈显著月变化特征,5月在上对流层-下平流层区域(12~16km高度范围)呈现高浓度臭氧的下传结构.4~9月在边界层附近1.5km高度以下观测到高浓度臭氧含量层.边界层内臭氧含量夏季最高,垂直变化不明显;其次是春季、秋季和冬季,均表现为随高度增加而增大.臭氧探空廓线与卫星反演臭氧垂直廓线吻合较好,在对比高度范围内相对偏差大多<10%.杭州地区臭氧柱总量和对流层柱含量平均值分别为302.1DU和40.5DU,呈明显季节变化特征.臭氧柱总量和对流层柱含量最高的季节分别为春季和夏季,5月对流层臭氧柱含量最高.臭氧探空柱总量与AIRS、OMI DOAS和TROPOMI反演臭氧柱总量一致性较好,相关系数分别为0.78、0.88和0.76.

关键词：臭氧探空臭氧垂直分布臭氧柱总量卫星反演杭州地区

基于示踪物监测的生物质燃烧对浙江PM影响研究

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环境污染与防治 2024年

作者：晁娜王琼真蒋琦清孙琴琴季政权徐晓飞顾震宇浙江省生态环境科学设计研究院浙江省环境污染控制技术研究重点实验室浙江省生态环境监测中心浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站

生物质燃烧排放对大气PM2.5的贡献引起广泛关注。连续一年在浙江全省主城区同步采集大气PM2.5样品，测定典型示踪物左旋葡聚糖（LG）等化学组分浓度。结果表明，浙江省LG年均浓度为43.3ng/m3，季节平均浓度依次为冬季＞春季＞秋季＞夏... 详细信息

生物质燃烧排放对大气PM2.5的贡献引起广泛关注。连续一年在浙江全省主城区同步采集大气PM2.5样品，测定典型示踪物左旋葡聚糖（LG）等化学组分浓度。结果表明，浙江省LG年均浓度为43.3ng/m3，季节平均浓度依次为冬季＞春季＞秋季＞夏季，浙中、西南金华、衢州、丽水及沿海宁波LG浓度偏高，海岛舟山最低。LG浓度与气温相关性最强，气温高于25℃，LG浓度较低；气温低于18℃，LG浓度较高；气温介于18℃～25℃，当相对湿度高于90%，LG浓度才会明显下降。各城市LG/K+均小于1，表明浙江省生物质燃烧以农作物残余物燃烧为主。基于示踪物的简化模型估算结果显示，生物质燃烧源对浙江PM2.5中有机碳的平均贡献为8.5%，冬季高达16.3%。研究结果将为PM2.5污染天防控措施制定提供决策支撑。

关键词：左旋葡聚糖(LG) 时空分布气象参数水溶性钾离子(K ) 生物质燃烧有机碳(OC) 浙江省

基于上海高层建筑观测冬季大气CO_(2)/CH_(4)垂直变化

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中国环境科学 2024年第8期44卷 4155-4166页

作者：陈珑珑肖薇杨帆单萌王君胡凝李若男程凯南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心江苏南京210044 上海市浦东新区环境监测站上海200135 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311307

采用便携式温室气体分析仪于2021年12月6日~2022年3月31日在上海中心大厦255和500m高度以及浦东新区环境监测站25m高度连续观测大气CO_(2)和CH_(4)浓度.结果表明:(1)城市中不同高度上温室气体的日变化趋势存在差异,25m高度CO_(2)和CH_(4... 详细信息

采用便携式温室气体分析仪于2021年12月6日~2022年3月31日在上海中心大厦255和500m高度以及浦东新区环境监测站25m高度连续观测大气CO_(2)和CH_(4)浓度.结果表明:(1)城市中不同高度上温室气体的日变化趋势存在差异,25m高度CO_(2)和CH_(4)浓度白天低夜间高,255和500m高度的浓度则白天高夜间低.各高度处CO_(2)和CH_(4)浓度变化都明显受大气边界层高度的影响,因此城市内部温室气体浓度垂直观测中观测点高度设置要充分考虑城市大气边界层的变化特征.(2)CO_(2)和CH_(4)浓度的垂直差异受到人为活动以及气象等条件的影响,可以指征城市大气CO_(2)和CH_(4)浓度增强的局地和区域贡献.(3)各高度处(25,255,500m)CO_(2)浓度与CH_(4)浓度均显著相关,但观测高度越高所代表的浓度贡献源区越大,多种排放源的干扰使得温室气体之间的同源性变差,导致其相关性随着高度增加而降低.城市温室气体浓度的垂直观测提供了从水平方向上无法获得的独特信息,因此有必要在城市开展立体化的温室气体监测,以便更好地捕捉大气温室气体浓度的变化,从而服务于城市碳减排政策.

关键词： CO_(2)和CH_(4)浓度垂直差异上海大气边界层高度 CH_(4):CO_(2)比值

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中国近海浅层气调查研究进展

海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 183-196页

作者：段晓勇印萍谢永清曹珂仇建东李梅娜李雪中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 中国地质调查局舟山海洋地质灾害野外科学观测研究站青岛266237 自然资源部浙江沿海城市地质安全野外科学观测研究站杭州310007 浙江省海洋地质调查大队舟山316000 中国地质大学(武汉) 武汉430074

随着海洋开发利用不断深入和全球气候变化持续加剧,近海沉积物中的浅层气(主要成分是甲烷)导致的灾害问题和可能产生的气候影响受到了进一步的关注,但目前为止对浅层气仍然缺乏系统的认识。在此对浅层气相关的主要认识进行了全面梳理,... 详细信息

随着海洋开发利用不断深入和全球气候变化持续加剧,近海沉积物中的浅层气(主要成分是甲烷)导致的灾害问题和可能产生的气候影响受到了进一步的关注,但目前为止对浅层气仍然缺乏系统的认识。在此对浅层气相关的主要认识进行了全面梳理,包括形成机理、存在形式、调查技术方法、分布特征、控制因素、主要危害等,以期为后续相关调查、理论研究和减灾防灾技术研发提供支撑。沿海三角洲平原第四纪下切河谷中充填的砂体和近海全新世细颗粒沉积物中普遍存在浅层气,以气包、分散气泡或溶解气的形式存在,近海大部分地区的浅层气主要来源于生物成因。含气沉积物的声学特性(声速、声衰减等)、孔隙水化学组成(如SO_(4)^(2-)、溶解气含量)会发生明显改变,这是支撑地球物理和地球化学探测技术应用的理论基础。浅层气的存在会改变土体力学特性,对工程建设造成较大危害;同时沉积物中的甲烷也会逸出到大气中,加剧全球变暖。基于对现有成果的总结,建议进一步加强海底浅层气形成机理、运移特性及其与气候变化的互馈机制方面的理论研究。

关键词：甲烷形成机理分布特征调查方法危害中国近海

长江三角洲地区CO_(2)浓度本底特征及来源分析

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环境科学学报 2023年第2期43卷 340-353页

作者：庞宇婷徐宏辉单萌浦静姣董一雷浙江省气象科学研究所杭州310008 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站杭州311300

二氧化碳(CO_(2))是引起全球变暖的最主要的温室气体(GHGs),直接观测大气CO_(2)浓度对于研究人类活动和自然活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在多个高度上观测大气CO_(2)浓度则有助于明晰CO_(2)浓度的时空变化规律,确定其影响机制.... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是引起全球变暖的最主要的温室气体(GHGs),直接观测大气CO_(2)浓度对于研究人类活动和自然活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在多个高度上观测大气CO_(2)浓度则有助于明晰CO_(2)浓度的时空变化规律,确定其影响机制.本文利用临安区域大气本底站2018-12—2020-11不同高度(距地面21 m、53 m)处的CO_(2)在线观测数据,结合日变化及地面风的影响,对观测数据进行筛分,采用HYSPLIT后向轨迹模型和潜在源贡献因子法,初步探讨气象因素以及大气远距离传输对长江三角洲地区大气CO_(2)浓度的影响.结果表明,临安站高低层大气CO_(2)日变化呈夜间高于白天的特点;低层CO_(2)浓度大于高层,冬季高低层浓度差小于其他三季;日较差呈夏季>春季>秋季>冬季的特点;大气CO_(2)本底季节变化由于受到风向和气团传输的影响呈现出冬季>春季>秋季>夏季的特点;潜在源贡献分析得到浙江省东部的污染源是导致临安站CO_(2)浓度高的重要来源.此外,新冠疫情期间的CO_(2)浓度与往年同期相比有所下降,低层为5.86×10^(-6)(摩尔比,下同),高层为5.67×10^(-6),新冠疫情使得长三角地区的电力、运输业以及水泥生产部门排放的CO_(2)减少.减少浙江省北部和东部人为排放CO_(2)是降低长三角地区CO_(2)浓度的关键.

关键词：温室气体二氧化碳临安区域大气本底站

基于车载CO_(2)/CH_(4)移动观测的城市站点空间代表性和热点识别研究

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中国环境科学 2023年第5期43卷 2106-2118页

作者：李若男王君刘远泽陈珑珑张弥曹畅齐冰胡凝肖薇南京信息工程大学大气环境中心江苏南京210044 杭州市气象局浙江杭州310051 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311307

基于车载激光气体分析仪于2020年冬季和2021年春季在杭州道路观测近地面大气CO_(2)和CH4浓度.结果表明:(1)城市不同区域道路近地面大气CO_(2)浓度与城市背景站差值(ΔCO_(2))的排序为工业区>商业居民混合区>沿江住宅区>自然风景区,而CH... 详细信息

基于车载激光气体分析仪于2020年冬季和2021年春季在杭州道路观测近地面大气CO_(2)和CH4浓度.结果表明:(1)城市不同区域道路近地面大气CO_(2)浓度与城市背景站差值(ΔCO_(2))的排序为工业区>商业居民混合区>沿江住宅区>自然风景区,而CH4差值(ΔCH4)的排序为沿江住宅区>商业居民混合区>工业区>自然风景区,这说明城市CO_(2)和CH4排放源有差异.(2)城市CO_(2)和CH4排放热点同一位置多次观测浓度均高于周边地区30%以上,且CO_(2)和CH4浓度昼夜差异明显.(3)杭州隧道内CH4:CO_(2)浓度比值为(0.000912±0.00002),表明杭州主城区车辆以汽油车为主.(4)在高度约为20~30m的高架处观测的CO_(2)浓度对于不透水面影响的空间代表范围半径为2100~3100m,普通路面近地面观测CO_(2)浓度对于植被覆盖影响的空间代表范围半径为1900~6100m,由此可见,2000m半径对于高密度组网观测来说是较为合理的布局间隔.

关键词： CO_(2)和CH4 移动观测热点识别空间代表性

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长三角背景区域一次污染过程特征及成因分析

环境科学与技术 2021年第S2期44卷 55-62页

作者：董一雷姚杰单萌赵莅晗临安区域大气本底站浙江杭州311300 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311300 建德市气象局浙江杭州311600

该文基于偏振拉曼激光雷达探测及大气污染物浓度数据,结合气象观测资料和HYSPLIT后向轨迹模式,对2019年12月2-16日长三角背景区域一次典型的大气污染过程开展分析。结果表明:颗粒物浓度上升与边界层降低存在较好的时空一致性,边界层降低... 详细信息

该文基于偏振拉曼激光雷达探测及大气污染物浓度数据,结合气象观测资料和HYSPLIT后向轨迹模式,对2019年12月2-16日长三角背景区域一次典型的大气污染过程开展分析。结果表明:颗粒物浓度上升与边界层降低存在较好的时空一致性,边界层降低8 h后,颗粒物浓度上升至峰值,PM;浓度为107.4μg/m^(3)。污染过程开始时,垂直尺度的消光系数廓线逐渐抬升,污染地区上空出现消光系数的高值区,高度为500~600 m,与边界层高度一致。污染期间消光系数变化规律与洁净期间背景值存在时间差异,洁净期间的高值出现在14-18时,污染期间高值出现在20-22时,垂直尺度方面两者保持一致。污染过程形成的主要原因为:局地输送、静稳天气形势和边界层高度下降使污染物浓度快速增长。

关键词：污染过程气溶胶颗粒物垂直结构拉曼激光雷达

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长三角地区全氟温室气体本底特征及来源

中国环境科学 2022年第10期42卷 4494-4500页

作者：浦静姣徐宏辉姚波张超单萌浙江省气象科学研究所浙江杭州310008 复旦大学大气与海洋科学系上海200438 衢州市气象局浙江衢州324000 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311307

采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体(PFCs、SF_(6)、NF_(3)、SO_(2)F_(2))浓度,分析2011~2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和变化趋势.结果显示,临安站绝大部分全氟温室气体的浓度均呈现逐... 详细信息

采用位于长三角地区的临安区域大气本底站罐采样获得的全氟温室气体(PFCs、SF_(6)、NF_(3)、SO_(2)F_(2))浓度,分析2011~2020年该地区大气中全氟温室气体的浓度分布特征和变化趋势.结果显示,临安站绝大部分全氟温室气体的浓度均呈现逐年升高的变化趋势,至2020年长三角地区全氟温室气体本底浓度分别达到(86.30±0.52)×10^(-12)(CF_(4))、(5.03±0.00)×10^(-12)(C_(2)F_(6))、(0.70±0.01)×10^(-12)(C_(3)F_(8))、(1.82±0.00)×10^(-12)(c-C_(4)F_(8))、(10.44±0.01)×10^(-12)(SF_(6))、(2.36±0.04)×10^(-12)(NF_(3))、(2.61±0.05)×10^(-12)(SO_(2)F_(2)).长三角地区大部分全氟温室气体的本底浓度与全球本底值接近.通过对临安站全氟温室气体污染浓度的潜在源贡献作用(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)分析显示,临安站全氟化碳PFCs(CF_(4)、C_(4)F_(10)、C_(2)F_(6)、C_(3)F_(8)、c-C_(4)F_(8))的潜在源区主要包括山东、江苏、安徽、上海、浙江中北部和江西东北部地区,NF_(3)、SF_(6)、SO_(2)F_(2)的潜在源区则集中在江苏中南部、上海、浙北地区.

关键词：全氟温室气体长三角浓度潜在源区

唐山上空CO2和CO浓度特征的飞机探测研究

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中国环境科学 2020年第4期40卷 1460-1467页

作者：杨强马千里姚波杨洋董晓波王梧熠吕峰麦榕河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050020 河北省人工影响天气办公室河北石家庄050020 浙江临安大气成分本底国家野外科学观测研究站浙江杭州311317 中国气象局气象探测中心北京100081

为研究唐山城市上空CO2与CO浓度时空分布,进一步定量其碳排放,于2018年11月~2019年3月,利用运十二飞机搭载高精度温室气体分析仪和相关辅助设备,对唐山市上空(200m-46000m)CO2与CO浓度进行飞机探测.探测期间共取得6组CO2和CO浓度垂直廓... 详细信息

为研究唐山城市上空CO2与CO浓度时空分布,进一步定量其碳排放,于2018年11月~2019年3月,利用运十二飞机搭载高精度温室气体分析仪和相关辅助设备,对唐山市上空(200m-46000m)CO2与CO浓度进行飞机探测.探测期间共取得6组CO2和CO浓度垂直廓线数据.结果表明:探测期间CO2浓度变化范围406×10^-6~453×10^-6,CO浓度变化范围27×10^-9-1135×10^-9.夜间探测有明显的混合层存在时,CO2与CO浓度分布在混合层内有向上聚集现象,且在混合层顶均达到最大值;白天探测无明显的混合层存在时,浓度整体随高度增加而减小.在探测期间整层的平均风力小于4级时,CO2和CO浓度极显著相关,CO2和CO浓度比变化范围32.2~43.9.以2019年2月23日白天的架次为案例进行分析,微风条件下空气团经过城市后,CO2和CO浓度均有所增加,显示当日唐山是CO2和CO的源,结合质量平衡法或大气反演模式可以进一步估算城市CO2和CO排放量.

关键词：唐山 CO2 CO 大气浓度飞机探测