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一次冷锋过程中我国区域空气污染边界层特征

中国环境科学 2020年第10期40卷 4284-4291页

作者：张晨朱彬刘晓慧侯雪伟牟南南康汉青王丽娟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至... 详细信息

利用常规地面气象和探空资料、ERA-interim再分析资料、以及全国PM2.5浓度数据,针对2015年3月7~11日一次冷空气南下的锋面天气过程中,我国华北、华东地区出现的大范围空气污染,开展了高空各层天气形势分析,以及本次过程中污染区域由北至南6个城市(北京、章丘、郑州、南阳、武汉、长沙)边界层气象要素的垂直结构及其时空演变特征的研究.结果表明:在污染前期(3月7~8日)中高纬度500hPa平直的纬向环流和地面均压场,为污染天气的发生和维持以及空气污染物的集聚提供了有利的环流场.污染中期(3月8~10日)冷空气南下,地面冷高压向华东地区移动,重污染区域随冷高压前部的弱低压场或均压场由北向南移动.伴随着天气系统移动,六个地面观测站的边界层特征在时空上表现出相似性,由北向南各站在污染期间先后出现多层逆温,风速较小,逆温层下相对湿度较大.此次多层逆温的形成是由于夜间近地面辐射冷却、冷锋移动过程中产生的锋面逆温以及边界层以上的下沉运动造成的.本研究揭示了在天气系统移动中,位于天气系统相同部位站点的边界层结构具有共同的特征,及其与空气污染的关系.

关键词：空气污染天气系统移动边界层结构多层逆温

2022-2023年中昆仑山北坡不同海拔气象要素梯度对比分析

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高原气象 2025年第1期44卷 224-239页

作者：徐月月何清毛东雷付光祥李晶晶王永强张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局新疆民丰848599

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要... 详细信息

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要素的掌握尚不全面,因此开展关于中昆仑山北坡气象要素的研究十分有必要。本文利用中昆仑山北坡9个不同海拔气象台站连续一年(2022年8月至2023年7月)的气象要素数据,探究该山区1.5 m高度处近地面气象要素随海拔梯度的时空变化特征。结果表明:(1)不同海拔风向变化显著,风速随海拔升高而增大,海拔1738~3044 m的站点受山谷风影响,存在两个主导风向且风速日变化呈“双峰型”;(2)中昆仑山北坡的气温垂直递减率(Temperature lapse rate,以下简称TLR)均低于标准大气气温直减率,平均气温垂直递减率TLR_(mean)、最高气温垂直递减率TLR_(max)和最低气温垂直递减率TLRmin分别为-0.56℃·(100m)^(-1)、-0.60℃·(100m)^(-1)和-0.47℃·(100m)^(-1),季节性特征表现为夏季陡,冬季浅;(3)不同海拔存在多个逆温层和逆湿层,逆温和逆湿强度的季节差异较大,表现为夏季逆温强度最小,逆湿强度较大,冬季逆温强度最大,逆湿强度最小,最强逆温和逆湿均出现在海拔1256~1409 m;(4)夏季典型天气下晴天的逆温逆湿均大于阴雨天,晴天最大逆温强度是阴雨天的4.32倍,晴天比湿变化范围大于阴雨天,逆湿强度是阴雨天的1.11倍;(5)中昆仑山北坡4-9月占全年总降水的86%以上,随海拔升高降水梯度变化明显,表现为“增多-减少-增多”的趋势,在2800~3200 m存在一个明显降水带。

关键词：气温垂直递减率温湿廓线降水梯度海拔梯度中昆仑山北坡

初冬一次冷锋输送过程对中国东部霾天气的影响

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中国环境科学 2021年第5期41卷 2004-2013页

作者：王丽娟刘晓慧卢文张晨唐卫亚朱彬南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 内蒙古通辽市气象局内蒙通辽028000

利用常规地面气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全国PM_(2.5)浓度数据,并结合后向轨迹、空气污染输送指数和传输通量分析,针对2019年12月10~11日一次冷锋输送造成我国中东部地区出现的大范围霾天气过程进行了分析.结果表明:(1)霾期间高... 详细信息

利用常规地面气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及全国PM_(2.5)浓度数据,并结合后向轨迹、空气污染输送指数和传输通量分析,针对2019年12月10~11日一次冷锋输送造成我国中东部地区出现的大范围霾天气过程进行了分析.结果表明:(1)霾期间高空500hPa以经向环流为主,伴随着高空低压槽引导地面冷锋向东南方向移动,污染物浓度大值区也依次由华北地区移至黄淮、江淮地区.(2)冷锋过境前,华北至长江三角洲区域PM_(2.5)浓度均有明显增涨;北京以偏南方向的污染物输入为主,济南以西北和偏东方向输入为主,南京则主要是偏北和偏西方向的输入.(3)冷锋过境时,冷空气迅速将北京站的污染物清除;而济南站则受高压底部偏东风回流的影响,PM_(2.5)浓度维持在50μg/m^(3)左右;冷锋推进至南京站时西北风已较小,对污染物的清除作用不明显.以江苏省为例,整个过程中,江苏本地污染物贡献占25.8%,江苏以外的污染物贡献占74.2%,以输送为主.(4)冷锋过境后,3站的边界层结构也略有不同,北京站的逆温层迅速被打破;济南站由于受海上暖湿平流影响,近地面由等温层变成逆温层;而南京站的近地面则由逆温层变为等温层.本研究揭示了在冷锋南下过程中,上游污染物对下游地区的影响,以及南北方站点表现出不同的污染物变化和清除特征.

关键词：冷锋霾空气污染输送指数 PM_(2.5)

回路法与三极法在防雷装置接地电阻在线监测中的对比分析研究

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电气技术与经济 2022年第3期 5-8页

作者：何静曾祥平李卫平廖国强张宏伟重庆市防雷中心金佛山国家综合气象观测专项试验外场

本文介绍了防雷装置接地电阻在线监测系统的组成,接地电阻测试仪是系统的直接测试装置,详细分析了电阻测试仪采用回路法、三极法进行防雷装置接地电阻在线监测的工作原理。利用回路法、三极法两种监测方法对在线监测试点应用项目防雷装... 详细信息

本文介绍了防雷装置接地电阻在线监测系统的组成,接地电阻测试仪是系统的直接测试装置,详细分析了电阻测试仪采用回路法、三极法进行防雷装置接地电阻在线监测的工作原理。利用回路法、三极法两种监测方法对在线监测试点应用项目防雷装置接地电阻进行实时监测,分析采集到的在线监测数据,并与现场人工检测数据进行对比分析。

关键词：防雷装置接地电阻在线监测回路法三极法

棉花花铃期叶片氮分配对光合氮利用效率的影响

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植物生态学报 2023年第11期47卷 1600-1610页

作者：冯旭飞雷长英张玉洁向导杨明凤张旺锋张亚黎石河子大学农学院新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003 新疆乌兰乌苏农业气象试验站乌兰乌苏国家综合气象观测专项试验外场新疆沙湾832199

为探讨棉花(Gossypium spp.)叶片净光合速率(P_(n))与氮分配的关系,分析影响光合氮利用效率(PNUE)提高的限制因子,揭示氮利用效率的光合生理调控机制,该研究在花铃期测定包括陆地棉(***)、海岛棉(***)、树棉(***)和草棉(***)16个基因型... 详细信息

为探讨棉花(Gossypium spp.)叶片净光合速率(P_(n))与氮分配的关系,分析影响光合氮利用效率(PNUE)提高的限制因子,揭示氮利用效率的光合生理调控机制,该研究在花铃期测定包括陆地棉(***)、海岛棉(***)、树棉(***)和草棉(***)16个基因型棉花的气体交换参数、不同组分氮含量与比例和单位面积细胞壁含量(CW_(area))等,分析P_(n)、CW_(area)、PNUE与各组分氮含量之间的关系。结果表明:当单位面积氮含量(N_(area))小于3.75 g·m^(-2)时,P_(n)与N_(area)呈极显著正相关关系,超过此值,它们之间无相关关系;而P_(n)与光合机构中的核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)氮含量(N_(r))和生物力能学氮含量(Nb)呈显著正相关关系,与捕光系统氮含量(N_(L))呈边缘性正相关关系,表明光合机构氮含量(N_(p))比N_(area)对光合能力更为重要;此外,P_(n)也与气孔导度(G_(s))呈显著正相关关系。基因型‘常紫1号’低的P_(n)主要与低N_(p)有关,而基因型‘MOC-620’低的P_(n)主要与低G_(s)有关。光合机构各组分氮分配比例也与PNUE呈显著或极显著正相关关系;但光合机构各组分氮分配比例受自身N_(area)和CW_(area)影响。相关分析表明,生物力能学氮分配比例(P_(b))和捕光系统氮分配比例(P_(L))与N_(area)极显著负相关;Rubisco氮分配比例(P_(r))、P_(L)和P_(b)分别与CW_(area)显著、极显著和边缘性负相关。表明随着N_(area)和CW_(area)增加,叶片倾向于非光合机构氮分配,包括储存氮组分和细胞壁组分。此外,细胞壁可能通过影响叶肉导度(g_(m))降低P_(n)和PNUE。增加光合机构氮分配比例,降低非光合机构的氮分配比例以及增加g_(m)可提升基因型‘常紫1号’和‘MOC-620’的PNUE。

关键词：净光合速率光合机构氮组分光合氮利用效率单位面积细胞壁含量棉花

棉花盛铃期不同器官氮磷化学计量特征及异速关系

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棉花学报 2022年第1期34卷 60-68页

作者：李世梅李自良冯旭飞向导杨明凤张旺锋张亚黎石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003 新疆乌兰乌苏农业气象试验站/乌兰乌苏国家综合气象观测专项试验外场新疆乌兰乌苏832199

【目的】研究棉花器官水平氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)化学计量特征及其异速关系,为实现棉花协调生长和资源高效利用奠定理论基础。【方法】选取13个棉花材料(8个陆地棉和5个海岛棉)为研究对象,在盛铃期测定不同器官(根、茎、... 详细信息

【目的】研究棉花器官水平氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)化学计量特征及其异速关系,为实现棉花协调生长和资源高效利用奠定理论基础。【方法】选取13个棉花材料(8个陆地棉和5个海岛棉)为研究对象,在盛铃期测定不同器官(根、茎、叶和棉铃)的N和P含量,分析各器官N、P化学计量特征及N-P异速关系的差异。【结果】叶和棉铃的N、P含量显著高于茎和根;棉铃的氮磷质量比(N∶P)最低。生殖器官(棉铃)与营养器官(根、茎和叶)N∶P化学计量调控存在差异,营养器官N∶P与P含量呈显著负相关,而生殖器官N∶P与N含量呈显著正相关。不同器官的N-P异速关系存在差异,叶与根中N-P含量呈异速积累,P含量积累速率快于N含量;茎与棉铃中N-P含量呈等速积累。与海岛棉比,陆地棉叶P含量显著较高,N∶P显著较低。陆地棉叶N∶P与P含量呈极显著负相关关系,海岛棉叶N∶P与N、P含量均呈显著负相关关系。陆地棉根、茎和叶的N-P异速指数低于海岛棉,异速常数略高于或与海岛棉相似。【结论】棉花各器官N、P化学计量特征受器官功能分化的影响,N∶P化学计量调控机制与N-P异速关系存在器官特异性。

关键词：棉花器官氮磷化学计量特征异速指数

“两湖盆地”秋季黑碳气溶胶的分布及来源特征

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大气科学学报 2020年第4期43卷 592-602页

作者：朱彬王媛敏高晋徽赵天良王伶瑞南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/国家综合气象观测专项试验外场江苏南京210044 南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055

应用耦合了黑碳(Black Carbon,BC)区域源追踪方法的中尺度天气-化学模式(WRF-Chem),对位于长江中游的湖南湖北盆地(以下简称两湖盆地)秋季(2015年10月)黑碳的分布、区域来源和日变化特征进行研究。结果表明,由于两湖盆地所处地理位置及... 详细信息

应用耦合了黑碳(Black Carbon,BC)区域源追踪方法的中尺度天气-化学模式(WRF-Chem),对位于长江中游的湖南湖北盆地(以下简称两湖盆地)秋季(2015年10月)黑碳的分布、区域来源和日变化特征进行研究。结果表明,由于两湖盆地所处地理位置及地形的特殊性,在不同的风场条件下,本地源和外来源对两湖盆地BC的贡献占比变化较大。两湖盆地秋季BC的来源主要有3种情形:1)北风控制下的传输型:地面风速大,BC质量浓度相对低,上风向源对两湖盆地近地面BC的贡献占比达30.6%,其中汾渭地区的贡献最大,本地源的贡献占比为61.7%。2)地面风速小、大气稳定条件下的静稳型:近地面BC质量浓度高,本地源的贡献占比高达79.6%。3)东北风控制下的传输型:本地源和外来源的贡献共同使得两湖盆地BC维持较高质量浓度,本地源的贡献占比为64.1%,外来源的贡献主要包括安徽省、汾渭地区及长江三角洲的输送。在垂直方向上,传输型的本地源贡献占比仅在300 m以下较高;静稳型的本地源贡献占比较高,可延伸到1500 m以上(本地源的贡献占比在近地面约为75%、至1500 m约为50%)。在日变化上,本地源与外来源对两湖盆地BC的贡献占比呈相反变化,夜间和早间本地源的贡献占比较高而外来源的贡献占比较低,午后本地源的贡献占比减小而外来源的贡献占比明显增大;相对静稳型而言,传输型的这一日变化特征更为显著。

关键词： WRF-chem 源追踪黑碳气溶胶两湖盆地

南京北郊工业乡村混合区秋季边界层VOCs垂直分布特征

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环境科学 2023年第1期44卷 66-74页

作者：王泰朱彬施双双安俊琳唐贵谦徐家平南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 气象灾害教育部重点实验室南京210044 国家综合气象观测专项试验外场南京210044 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(LAPC) 北京100029 江苏省气候中心南京210009

利用2020年秋季南京北郊低对流层(0~1000 m)VOCs探空实验数据,分析了该地区VOCs垂直廓线分布及其日变化、光化学反应性等特征.结果表明,φ(VOCs)随高度升高而降低(72.1×10^(-9)±28.1×10^(-9)~56.4×10^(-9)±24.8×10^(-9)).各高度... 详细信息

利用2020年秋季南京北郊低对流层(0~1000 m)VOCs探空实验数据,分析了该地区VOCs垂直廓线分布及其日变化、光化学反应性等特征.结果表明,φ(VOCs)随高度升高而降低(72.1×10^(-9)±28.1×10^(-9)~56.4×10^(-9)±24.8×10^(-9)).各高度上烷烃占比最大(68%~75%),其次为芳香烃(10%~12%)、卤代烃(10%~11%)、烯烃(3%~7%)和乙炔(2%).边界层日变化对VOCs廓线影响较大,早晚较低的边界层致使VOCs在近地面累积,而在上部体积分数较低;午后VOCs的垂直分布则较均匀.上午光化学反应性强(弱)的烯烃(烷烃)等的体积分数占比随高度升高而减小(增加),说明高层的VOCs光化学老化显著.午后VOCs各组分占比及其OFP在低对流层内垂直分布则较均匀.受周边不同来源气团影响,各高度φ(VOCs)及组分占比差异明显,工业气团在200~400 m;高度间φ(VOCs)随高度升高,芳香烃占比增大;城区气团φ(VOCs)垂直负梯度最大,近地面φ(VOCs)较高,芳香烃较丰富;乡村气团的烷烃垂直分布均匀且占比随高度逐渐升高;公路交通气团的近地面φ(VOCs)较高,烷烃占比最大.

关键词：南京挥发性有机化合物(VOCs) 垂直分布光化学反应性源识别

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播期对夏玉米生长、品质及产量的影响

农业工程 2024年第3期14卷 47-52页

作者：卢霞王福州鹤壁市农业气象与遥感重点实验室鹤壁市气象局鹤壁国家综合气象观测专项试验外场河南鹤壁458080

为研究豫北平原玉米的适宜播期,选取当地大范围种植品种郑单958为供试品种,比较播期推迟(5月31日、6月10日、6月20日和6月30日)对玉米生长发育的气象条件、叶面积指数、光合特性、产量形成和籽粒品质的影响,以期为玉米优质高产提供参考... 详细信息

为研究豫北平原玉米的适宜播期,选取当地大范围种植品种郑单958为供试品种,比较播期推迟(5月31日、6月10日、6月20日和6月30日)对玉米生长发育的气象条件、叶面积指数、光合特性、产量形成和籽粒品质的影响,以期为玉米优质高产提供参考和指导。研究结果表明,随着播期的推迟,花期高温和花期连阴雨的发生率降低;叶面积指数和光合势呈现先升后降的趋势,B_(3)处理叶面积指数和光合势较大。B_(1)、B_(2)和B_(3)处理玉米产量差异性不大,B_(4)处理与其他播期相比产量下降极显著。B_(3)处理玉米的氨基酸、蛋白质、淀粉等含量均较高,因此,为保证玉米有充足的光合效率,达到较高的产量和优质的籽粒品质,郑单958播期最晚可推迟至6月20日。

关键词：夏玉米播期光合势产量籽粒品质