我國不同地區(qū)大氣邊界層與PM 2.5 相互作用的觀測研究
發(fā)布時間:2022-11-04 23:09
邊界層與氣溶膠之間存在復(fù)雜的反饋機制,兩者相互作用是使得空氣質(zhì)量持續(xù)變差的重要原因之一。目前全國尺度上污染物–邊界層相互關(guān)系的觀測證據(jù)仍然不足,因此,從觀測角度闡明全國不同地區(qū)的污染物–邊界層–氣象條件之間復(fù)雜關(guān)系,揭示其主要影響機制,對提升空氣質(zhì)量預(yù)測準(zhǔn)確度具有重要意義。本研究利用2014年至2017年全國新一代L波段秒級高分辨率探空數(shù)據(jù),結(jié)合地基空氣質(zhì)量和氣象觀測數(shù)據(jù)及多源衛(wèi)星數(shù)據(jù),借助綜合分析方法,系統(tǒng)研究了我國邊界層精細(xì)結(jié)構(gòu)時空變化特征,分析了不同大氣熱狀況下邊界層與污染物的相互關(guān)系,并重點從全國和區(qū)域兩個尺度揭示了邊界層高度與PM2.5的相互作用規(guī)律。結(jié)果表明,我國邊界層高度和顆粒物濃度呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化和日變化。邊界層高度夏季最高,冬季最低;午后最高,清晨最低。PM2.5濃度則相反,冬季最高,夏季最低;清晨最高,午后最低。無論是季節(jié)變化還是日變化,全國總體上邊界層高度與PM2.5均為負(fù)相關(guān),且在一天中不同的觀測時段又表現(xiàn)出不一樣的相關(guān)程度。夏季午后邊界層高度與污染物的負(fù)相關(guān)最強,此時邊界層充分發(fā)展,污染物在其...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要 abstract 第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 大氣邊界層高度的探測手段
1.2.2 大氣邊界層高度計算方法的歸納
1.2.3 大氣邊界層與污染物的相互作用
1.3 本文關(guān)注的科學(xué)問題及研究內(nèi)容
1.3.1 本文需要解決的科學(xué)問題
1.3.2 本文的主要內(nèi)容 第2章 數(shù)據(jù)和方法
2.1 研究區(qū)域
2.2 研究數(shù)據(jù)
2.2.1 空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)
2.2.2 氣象觀測數(shù)據(jù)
2.2.3 CALIPSO/CALIOP衛(wèi)星數(shù)據(jù)
2.2.4 Aura/OMI衛(wèi)星數(shù)據(jù)
2.2.5 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
2.3 研究方法
2.3.1 整體理查森數(shù)法
2.3.2 位溫廓線梯度法
2.3.3 探空站點與污染數(shù)據(jù)的匹配
2.3.4 衛(wèi)星數(shù)據(jù)與污染數(shù)據(jù)的匹配 第3章 我國大氣邊界層與PM_(2.5)的分布特征
3.1 我國大氣邊界層與PM_(2.5)的基本概況
3.2 我國大氣邊界層與PM_(2.5)的時空變化
3.2.1 季節(jié)變化及空間特征
3.2.2 日變化及空間特征
3.3 不同類型大氣邊界層與PM_(2.5)的分布特征
3.4 本章小結(jié) 第4章 我國大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件的相互作用
4.1 大氣邊界層與PM_(2.5)的相互作用
4.2 大氣邊界層與PM_(2.5)和氣象條件的關(guān)系
4.3 不同類型大氣邊界層與PM_(2.5)和氣象條件的相互作用
4.4 本章小結(jié) 第5章 污染區(qū)域與清潔區(qū)域的對比研究
5.1 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)的時間變化
5.1.1 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)的年內(nèi)變化
5.1.2 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)的日變化
5.2 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)相互作用的對比分析
5.3 夏季午后不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件相互作用的對比分析
5.3.1 華北平原大氣邊界層和PM_(2.5)與氣象條件的相互作用
5.3.2 長三角地區(qū)大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件的關(guān)系
5.3.3 青藏高原大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件的關(guān)系
5.4 本章小結(jié) 第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 本文的創(chuàng)新點
6.3 存在的不足及對未來工作的展望 參考文獻 致謝 作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality[J]. Zhanqing Li,Jianping Guo,Aijun Ding,Hong Liao,Jianjun Liu,Yele Sun,Tijian Wang,Huiwen Xue,Hongsheng Zhang,Bin Zhu. National Science Review. 2017(06)
[2]Atmospheric Circulation and Dynamic Mechanism for Persistent Haze Events in the Beijing–Tianjin–Hebei Region[J]. Ping WU,Yihui DING,Yanju LIU. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(04)
[3]氣溶膠與東亞季風(fēng)相互影響的研究進展[J]. 吳國雄,李占清,符淙斌,張小曳,ZHANG RenYi,張人禾,周天軍,李建平,李劍東,周德剛,武亮,周連童,何編,黃榮輝. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2015(11)
[4]影響PM2.5自動監(jiān)測準(zhǔn)確度的主要因素[J]. 潘本鋒,李莉娜. 中國環(huán)境監(jiān)測. 2015(04)
[5]中國大地形東側(cè)霾空間分布“避風(fēng)港”效應(yīng)及其“氣候調(diào)節(jié)”影響下的年代際變異[J]. 徐祥德,王寅鈞,趙天良,程興宏,孟瑩瑩,丁國安. 科學(xué)通報. 2015(12)
[6]城市邊界層高度變化特征與顆粒物濃度影響分析[J]. 杜川利,唐曉,李星敏,陳闖,彭燕,董研,董自鵬. 高原氣象. 2014(05)
[7]近50年我國霧和霾的長期變化特征及其與大氣濕度的關(guān)系[J]. 丁一匯,柳艷菊. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2014(01)
[8]Integration of Multi-Source Measurements to Monitor Sand-Dust Storms over North China: A Case Study[J]. 郭建平,牛濤,王富,鄧敏君,王亞強. Acta Meteorologica Sinica. 2013(04)
[9]我國PM2.5監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布局與監(jiān)測方法體系構(gòu)建策略分析[J]. 潘本鋒,汪巍,王瑞斌,李健軍. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2013(03)
[10]我國霧-霾成因及其治理的思考[J]. 張小曳,孫俊英,王亞強,李衛(wèi)軍,張薔,王煒罡,權(quán)建農(nóng),曹國良,王繼志,楊元琴,張養(yǎng)梅. 科學(xué)通報. 2013(13)
博士論文
[1]烏魯木齊市大氣邊界層特征研究[D]. 金莉莉.南京信息工程大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于加密探空觀測的成都市冬季大氣邊界層氣溶膠垂直結(jié)構(gòu)分析[D]. 曹蔚.南京信息工程大學(xué) 2018
本文編號:3701502
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要 abstract 第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 大氣邊界層高度的探測手段
1.2.2 大氣邊界層高度計算方法的歸納
1.2.3 大氣邊界層與污染物的相互作用
1.3 本文關(guān)注的科學(xué)問題及研究內(nèi)容
1.3.1 本文需要解決的科學(xué)問題
1.3.2 本文的主要內(nèi)容 第2章 數(shù)據(jù)和方法
2.1 研究區(qū)域
2.2 研究數(shù)據(jù)
2.2.1 空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)
2.2.2 氣象觀測數(shù)據(jù)
2.2.3 CALIPSO/CALIOP衛(wèi)星數(shù)據(jù)
2.2.4 Aura/OMI衛(wèi)星數(shù)據(jù)
2.2.5 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
2.3 研究方法
2.3.1 整體理查森數(shù)法
2.3.2 位溫廓線梯度法
2.3.3 探空站點與污染數(shù)據(jù)的匹配
2.3.4 衛(wèi)星數(shù)據(jù)與污染數(shù)據(jù)的匹配 第3章 我國大氣邊界層與PM_(2.5)的分布特征
3.1 我國大氣邊界層與PM_(2.5)的基本概況
3.2 我國大氣邊界層與PM_(2.5)的時空變化
3.2.1 季節(jié)變化及空間特征
3.2.2 日變化及空間特征
3.3 不同類型大氣邊界層與PM_(2.5)的分布特征
3.4 本章小結(jié) 第4章 我國大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件的相互作用
4.1 大氣邊界層與PM_(2.5)的相互作用
4.2 大氣邊界層與PM_(2.5)和氣象條件的關(guān)系
4.3 不同類型大氣邊界層與PM_(2.5)和氣象條件的相互作用
4.4 本章小結(jié) 第5章 污染區(qū)域與清潔區(qū)域的對比研究
5.1 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)的時間變化
5.1.1 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)的年內(nèi)變化
5.1.2 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)的日變化
5.2 不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)相互作用的對比分析
5.3 夏季午后不同區(qū)域大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件相互作用的對比分析
5.3.1 華北平原大氣邊界層和PM_(2.5)與氣象條件的相互作用
5.3.2 長三角地區(qū)大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件的關(guān)系
5.3.3 青藏高原大氣邊界層與PM_(2.5)及氣象條件的關(guān)系
5.4 本章小結(jié) 第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 本文的創(chuàng)新點
6.3 存在的不足及對未來工作的展望 參考文獻 致謝 作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aerosol and boundary-layer interactions and impact on air quality[J]. Zhanqing Li,Jianping Guo,Aijun Ding,Hong Liao,Jianjun Liu,Yele Sun,Tijian Wang,Huiwen Xue,Hongsheng Zhang,Bin Zhu. National Science Review. 2017(06)
[2]Atmospheric Circulation and Dynamic Mechanism for Persistent Haze Events in the Beijing–Tianjin–Hebei Region[J]. Ping WU,Yihui DING,Yanju LIU. Advances in Atmospheric Sciences. 2017(04)
[3]氣溶膠與東亞季風(fēng)相互影響的研究進展[J]. 吳國雄,李占清,符淙斌,張小曳,ZHANG RenYi,張人禾,周天軍,李建平,李劍東,周德剛,武亮,周連童,何編,黃榮輝. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2015(11)
[4]影響PM2.5自動監(jiān)測準(zhǔn)確度的主要因素[J]. 潘本鋒,李莉娜. 中國環(huán)境監(jiān)測. 2015(04)
[5]中國大地形東側(cè)霾空間分布“避風(fēng)港”效應(yīng)及其“氣候調(diào)節(jié)”影響下的年代際變異[J]. 徐祥德,王寅鈞,趙天良,程興宏,孟瑩瑩,丁國安. 科學(xué)通報. 2015(12)
[6]城市邊界層高度變化特征與顆粒物濃度影響分析[J]. 杜川利,唐曉,李星敏,陳闖,彭燕,董研,董自鵬. 高原氣象. 2014(05)
[7]近50年我國霧和霾的長期變化特征及其與大氣濕度的關(guān)系[J]. 丁一匯,柳艷菊. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2014(01)
[8]Integration of Multi-Source Measurements to Monitor Sand-Dust Storms over North China: A Case Study[J]. 郭建平,牛濤,王富,鄧敏君,王亞強. Acta Meteorologica Sinica. 2013(04)
[9]我國PM2.5監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布局與監(jiān)測方法體系構(gòu)建策略分析[J]. 潘本鋒,汪巍,王瑞斌,李健軍. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2013(03)
[10]我國霧-霾成因及其治理的思考[J]. 張小曳,孫俊英,王亞強,李衛(wèi)軍,張薔,王煒罡,權(quán)建農(nóng),曹國良,王繼志,楊元琴,張養(yǎng)梅. 科學(xué)通報. 2013(13)
博士論文
[1]烏魯木齊市大氣邊界層特征研究[D]. 金莉莉.南京信息工程大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于加密探空觀測的成都市冬季大氣邊界層氣溶膠垂直結(jié)構(gòu)分析[D]. 曹蔚.南京信息工程大學(xué) 2018
本文編號:3701502
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