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基于激光雷达观测的呼伦贝尔一次沙尘过程分析被引量：1: 2024年; 基于测风激光雷达和地面常规观测资料,借助机器学习算法以及HYSPLIT(Hybrid Single-Particle LagrangianIntegrated Trajectory)模型分析了发生在呼伦贝尔的一次典型的沙尘天气过程。研究表明,本次沙尘起始时南风突增,风向转西南偏南风后风速降低,传输减弱,当风向转西风时,沙尘传输增强,在西风降低后沙尘传输结束。沙尘传输期间,湍流运动偏弱,混合层高度抬升受限。借助机器学习分粒径计算发现,沙尘前期传输以粗颗粒为主,后期粗、细颗粒物均有明显增长。不同传输时期粒径的不同,暗示沙尘的源可能发生变化,后向轨迹揭示沙尘传输前期来自蒙古国西北部,经过我国锡林郭勒后北上到达呼伦贝尔;而后期沙尘是从俄罗斯南部直接进入呼伦贝尔。最后研究发现,沙尘前至起始时刻,总传输通量对沙尘的响应早于地面颗粒物浓度变化,且沙尘期间总传输通量值显著高于沙尘前和沙尘后。因此,总传输通量变化以及阈值设定可为沙尘预警的新参考指标。; 郝峰徐曼谷雨周兴军田永莉马丽李荣忠; 关键词：沙尘过程测风激光雷达

一次典型沙尘过程对我国热带地区空气质量影响分析被引量：1: 2024年; 2023年3月中上旬,受北方地区沙尘天气的影响,位处我国热带地区的海南省大部分市县均出现颗粒物浓度骤然升高的现象.为进一步探究我国环境空气质量变化受沙尘天气的影响以及进行颗粒物远距离传输来源解析,本文利用常规大气污染物及气象数据,结合海南边界点位颗粒物组分数据,运用后向轨迹分析、相关性分析等方法研究了此次沙尘过程对海南省环境空气质量的影响及来源分析.结果表明:(1)海南省全省范围内均受到此次沙尘天气不同程度的影响,浮尘由北向南扩散,PM_(10)浓度显著升高.(2)以海口市为例,受沙尘过程影响后,PM_(10)浓度出现明显上升,PM_(2.5)/PM_(10)比值迅速下降,O_(3)、CO、NO_(2)及SO_(2)浓度出现同步上升趋势.(3)沙尘过程造成PM_(10)中化学组分浓度整体升高,其中,硅、铝、硫、钙等地壳元素上升显著,硫元素受本地源及沙尘天气共同影响虽浓度增加但占比降低,氯元素等海盐粒子则与此次过程关系较小;相关性分析得出,铝、硅、钾、钙、锰、铁、铅、钛、锌、磷、硫元素与PM_(10)具有显著相关性,氯元素与大部分元素不具有相关性.本研究表明仍需关注沙尘过程远距离传输对我国热带地区空气质量造成的影响,也为海南省环境空气污染防治精细化治理及预警预报提供了理论依据.; 盛慧颜为军孟鑫鑫许杏红麦修齐徐文帅; 关键词：沙尘环境空气质量后向轨迹无机元素

浅谈沙尘过程对石家庄市空气质量的影响: 2023年; 2021年4月15至16日石家庄市出现一次沙尘污染过程,致使石家庄市颗粒物浓度短时间内大幅飙升。本文利用石家庄市预测预报中心大气复合污染及灰霾监测超级站的资料,对本次沙尘污染过程进行分析。此次沙尘过程受高空低涡和蒙古气旋东移影响,15日下午沙尘气团抵达京津冀及周边区域,石家庄地区出现大范围扬沙或浮尘天气。致使石家庄市颗粒物爆表9个小时,空气质量达到重度污染。之后受沙尘过境后浮尘影响,我市PM_(10)浓度偏高,严重影响石家庄市空气质量。; 白金蕊; 关键词：沙尘

沙尘过程中汾渭平原气溶胶化学组分及含水量的演变特征研究被引量：2: 2023年; 为研究沙尘过程对下游城市地区空气质量的影响,本文基于2021年3月10日—4月6日气溶胶化学组分和气象要素的在线观测数据,结合MODIS卫星遥感AOD(Aerosol Optical Depth)数据、MERRA 2再分析数据和环境六要素数据,探讨了汾渭平原两次沙尘过程和一次扬尘过程中气溶胶化学组分的演变特征,使用ISORRPIAⅡ模式计算了气溶胶含水量和pH,分析了其变化特征.结果表明:①沙尘1(2021年3月16日00:00—21日07:00)、扬尘(3月21日08:00—28日14:00)和沙尘2(3月28日15:00—31日21:00)期间,西安市PM10平均浓度分别为309.5、168.3和472.2μg/m^(3),分别是沙尘前(3月10日00:00—15日22:00)的2.7、1.5和4.1倍.②两次沙尘和扬尘均起源于内蒙古自治区阿拉善盟以及甘肃省酒泉市—张掖市—金昌市一带,但由于传输路径存在显著差异,导致对地面PM_(2.5)浓度的影响不同,沙尘1、扬尘和沙尘2期间PM_(2.5)浓度分别是沙尘前的1.2、1.1和2.5倍.③沙尘和扬尘过程中PM_(2.5)中水溶性离子浓度占比均减小,沙尘1、扬尘和沙尘2中水溶性离子占比分别为45.8%、37.9%和14.8%.在不同阶段PM_(2.5)中水溶性离子占比最高的均为NO_(3)^(−),范围为24.6%(沙尘2)~38.7%(沙尘前);其次是NH4+,占比在19.1%(沙尘前)~22.3%(沙尘2)之间.沙尘过程对SO_(2)转化生成SO_(4)^(2−)的影响要弱于对NO_(2)转化生成NO_(3)^(−)的影响.④沙尘1过程中POC(一次有机碳)占比最高为49.0%,但在扬尘和沙尘2过程中POC占比均较低,分别为42.3%和41.2%,略低于沙尘前.⑤沙尘1、扬尘和沙尘2过程中气溶胶含水量均显著降低,分别为沙尘前的29.9%、43.7%和6.2%.⑥沙尘过程使得水溶性离子中阳离子含量增加,使得气溶胶碱性增强.沙尘1和沙尘2过程中pH分别为6.7和6.5,高于沙尘前(6.2).研究显示,沙尘传输对汾渭平原城市大气中PM_(2.5)化学组分影响较大,显著降低了气溶胶的含水量,增加了气溶胶的pH,导致气溶胶的�; 刁一伟杨孟沈利娟王红磊刘焕武刘诗云赵天良; 关键词：沙尘水溶性离子含碳气溶胶

基于激光雷达对一次沙尘过程臭氧和气溶胶垂直结构的协同观测被引量：1: 2023年; 利用自主研制的四波长全固态激光雷达系统,实现了大气臭氧和气溶胶的协同观测,这也是该系统在国内的首次立体观测应用。基于该雷达系统,重点针对2021年4月中旬沙尘污染前、中、后三个阶段进行污染物的空间垂直分布特征进行分析,发现臭氧的垂直分布主要集中在距地面1.5 km范围内,沙尘前的臭氧浓度整体明显高于沙尘中和沙尘后。沙尘前和沙尘中,气溶胶的垂直分布高度可以达到2.5 km,由于沙尘的突然入境,会造成局地消光系数突变升高超过2.5 km^(-1),沙尘过境后气溶胶主要积累在近地面500 m范围内。通过激光雷达的连续观测和垂直廓线分析发现沙尘前,在上午7时前后城市上空距地面300 m高度附近会出现臭氧浓度的低值区,约13μg·m^(-3),不足附近范围的1/4,这可能是在稳定大气环境中由日出前的“滴定效应”造成。但是,沙尘的突然输入不仅消除了该稳定的“滴定效应”,而且还抹平了臭氧的日变化特征,使得近地面的臭氧浓度峰谷值降为55μg·m^(-3),是沙尘前和沙尘后的0.44倍和0.46倍。同时,由于沙尘的输入,细颗粒物质量浓度的占比降低至不足20%,加之上游一次污染物输入,进一步抑制了臭氧的生成和转化过程。; 王界刘文清刘文清夏建东邓威胡文杰; 关键词：激光雷达沙尘臭氧

河西走廊地区一次典型夏季沙尘过程分析: 2023年; 通过分析2020年甘肃省河西走廊地区夏季一次持续时间较长的沙尘天气,结合天气形势和颗粒物激光雷达监测数据,探究了沙尘过程中各城市空气质量的变化情况、污染成因及沙尘传输特征。结果表明:6月29日至7月3日,南疆盆地产生的沙尘在偏西风作用下输入河西地区,沙尘气团自西向东传输,造成河西五市PM 10小时浓度峰值达1000μg/m^(3)以上,空气质量指数(AQI)严重污染级别持续时间较长,雷达消光系数和退偏振比同步升高。; 陶会杰朱文萍张强马迪; 关键词：沙尘天气河西走廊

2021年春季赤峰市一次大风沙尘过程分析: 2023年; 2021年3月15日,赤峰市大部地区出现不同程度的大风沙尘天气,本次过程范围广、强度大。通过应用常规观测资料以及NCEP/NCAR再分析数据,对此次大风沙尘天气的天气形势及动力热力条件进行分析,发现此次过程中适合的高低空配置、高空强锋区引导蒙古气旋加强南移,是导致此次沙尘天气的主要原因。同时高低空的散度差值在本次沙尘过程中有一定的超前性,在未来的预报工作中可以作为参考,提前预判沙尘天气的发生发展。; 苑俐; 关键词：沙尘暴锋区散度

2021年一次春季北方沙尘过程对广州空气质量的影响被引量：4: 2023年; 2021年3月,中国北方地区发生了大范围的沙尘天气,广州出现了连续3 d都以PM_(10)为首要污染物的罕见现象.为进一步加深关于北方粗粒子气溶胶传输对广州市空气质量影响的理解,本文利用广东省广州生态环境监测中心站的污染物与气象监测数据,结合富集因子法、特征雷达图和后向轨迹法分析了沙尘影响前后广州市大气污染特征的转变.结果表明:沙尘影响期间,(1)粗细粒子浓度比(PM_(2.5)/PM_(10))呈明显下降趋势,从沙尘影响前的0.59降低至0.27,广州市的污染特征由标准型、偏钢铁型转变为偏扬尘型;(2)大气颗粒物中Si、Fe、Ca、Pb、Al、Cu、K浓度显著升高,增幅超过50%,这7种元素的富集因子也显著升高,说明其污染源主要来自于粗颗粒气溶胶的长距离输送;(3)大气颗粒物中Zn和Mn浓度增长不明显,增幅均低于50%,V、Cr、Ni、As的浓度有所降低,这6种元素的富集因子也有所降低,说明其污染源主要来自于广州本地;(4)广州本次污染特征的转变受到源于蒙古国、中国内蒙古西部及南疆盆地的粗离子气溶胶远距离输送和本地生成的共同影响,反映了在大气颗粒物污染不断改善的新形势下,仍需关注北方沙尘对广州市空气质量的影响.本研究为广州市环境污染精细化治理与预警预报提供了理论依据.; 雷蕾张金谱裴成磊陈彦宁常鸣邱晓暖; 关键词：浮尘空气质量

基于激光雷达和超级站监测的一次沙尘过程分析: 2023年; 利用南京市气溶胶激光雷达网和草场门超级站监测数据,对2022年3月2—3日南京地区一次沙尘污染过程的垂直特征和地面PM_(2.5)组分变化进行了分析。结果表明,草场门、八卦洲和土桥3处点位的气溶胶激光雷达均观测到消光系数和退偏振比在凌晨至清晨时段有垂直分层现象,说明高空输入的沙尘气团位于城市污染气团上空,而此时地面PM_(2.5)组分以二次无机盐(硝酸盐、硫酸盐和铵盐)为主。中午前后,各高度的退偏振比及消光系数发生突变,主要是由高空输入沙尘和城市污染气团的垂直混合引起的。随着日间大气垂直交换的加大,PM_(2.5)中地壳物质的浓度均值和占比显著上升,其中浓度从3μg/m^(3)升高至5μg/m^(3),占比从3%上升至10%。; 李源慧刘洲坤孙思思陆喜红蔡沅辰董晶晶朱志锋; 关键词：激光雷达沙尘消光系数

两类典型沙尘过程对比及清除机制分析被引量：1: 2022年; 沙尘天气会危害人体健康并直接影响城市运行,当沙尘天气发生后,针对其清除过程及动力学机制鲜有研究.本文利用北京地区地面观测资料、风廓线雷达数据、四维变分多普勒雷达分析系统(Variational Doppler Radar Analysis System,VDRAS)数据、气溶胶激光雷达监测资料等,对比分析了2018年3月27-28日明显浮尘和2021年3月15日强沙尘暴天气的沙尘清除过程,研究了不同大气环流背景下的沙尘减弱消散动力机制.结果表明,在3月27-28日偏东风天气背景下:(1)北京地区沙尘浓度垂直分布及变化与高空槽及偏东风的强度垂直分布有紧密关系;(2)浮尘天气中,偏东风在1~1.5 km之上随高度减弱形成上升气流,与短波槽耦合,将高浓度气溶胶向高空输送;而1 km以下偏东风向地面风速减小,有利于下沉运动,不利于气溶胶向高层扩散,造成中层浓度降低;(3)随着2.5 km以下偏东风加强至低空急流,并随高度增加,上升运动显著增大,高浓度气溶胶被抬至高层并向下游输送,配合气团更迭,完成浮尘清除.而在3月15日强沙尘暴过程中:(4)沙尘浓度垂直分布变化与上游传输及低层强下沉运动有关,1 km以下沙尘浓度首先下降,主要由低层大气辐散下沉及沉降作用导致,而高空西北气流的传输作用使得1~2.5 km高浓度沙尘粒子维持时间较长,垂直出现分层结构;(5)冷锋后西北气流天气形势下,沙尘的清除机制在于整层强烈的下沉运动与自然沉降的叠加效应,配合清洁气团更迭,完成清除过程.; 翟亮雷蕾刘瑞鑫李林孙兆彬李梓铭; 关键词：沙尘暴浮尘

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