《STE: 气溶胶与边界层相互反馈加剧内蒙高原城市大气污染----中国科学院大气物理研究所》

  • 来源专题:大气污染防治与碳减排
  • 编译者: 李扬
  • 发布时间:2023-12-20
  • 中国科学院大气物理研究所马永敬博士、辛金元研究员等和内蒙古自治区环境监测总站合作,综合分析呼和浩特2020年1月份持续重霾污染过程的边界层理化结构,研究揭示该地区颗粒物浓度与大气边界层高度存在显著非线性反相关关系,说明气溶胶与边界层相互反馈正加剧蒙古高原城市污染天气的爆发。该地区污染形成过程中PM 2.5 阈值为75.0 μg/m 3 ,即当颗粒物浓度小于该阈值时,边界层对颗粒物浓度变化响应迅速;但当大于该阈值时,边界层响应较小,并维持在一个较低的高度,此时污染迅速反馈累积。
  • 原文来源:http://www.iap.cas.cn/gb/xwdt/kyjz/202312/t20231219_6945616.html
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    • 中国科学院大气物理研究所黄刚研究员团队基于观测、多套再分析资料,以及CAM5.3和CMIP6模式数据,揭示了中国东北地区SWS的变化特征和影响机制。该研究指出,气溶胶光学厚度(AOD)在2010年达到峰值后迅速下降,与SWS呈显著负相关,气溶胶的年代际变化导致了东北SWS的趋势逆转。这主要是通过气溶胶引起的低层静力稳定度变化引起的,气溶胶的减少导致低层增暖和更强的垂直湍流混合,有利于边界层内对流不稳定的发展,促进湍流动能(TKE)的增长,从而增加局地SWS。这一结果在CAM5.3敏感性试验模拟和DAMIP多种单一强迫试验中得到了证实。基于多元线性回归方法的定量分析也表明,2010-2020年东北地区人为气溶胶排放减少对SWS增加起主导作用。
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    • 记者今天(12月17日)从中国科学院大气物理研究所获悉,该所主持的国家重点研发计划项目“陆地边界层大气污染垂直探测技术”日前在河北省望都县启动了大型大边界层污染加强观测试验。 这次观测试验预计将持续10天左右,主要探测平台是一个32米长、1900立方米的大型系留汽艇,艇上载有二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5、总挥发性有机物,以及气溶胶质谱、粒径谱、黑炭和颗粒物计数等大气污染观测仪器,同时还搭载有风速、风向,温度、湿度、气压、三维湍流脉动风速脉动温度等气象要素观测仪器。 “这是一次在京津冀地区开展的规模较大的多平台、多要素大气边界层综合观测试验,将获得冬季重污染期间点面结合、三维立体的大气污染垂直分布信息。”项目首席科学家、中国科学院大气物理所研究员胡非说,此次观测试验的特点是测量要素全,观测范围全,观测的时空分辨率高,观测的连续性和空间代表性强。 在这次观测试验中,项目自主研发的新型臭氧激光雷达、二氧化氮激光雷达、高空湍流超声风速仪探测系统以及涡度相关PM2.5湍流通量观测系统等均属首次亮相,自主研发的基于汽艇浮空器平台的“软塔”梯度观测系统,也拟在实验后期开展观测试验。 胡非认为,这次试验将为不同大气污染探测设备的对比校验、数据质量控制、数据融合和归一化、标准化研究,以及大气污染模式的发展提供帮助,为我国大气污染垂直探测技术和科学研究的发展作出贡献。 在望都加强观测的同时,项目还在津冀地区开展了包括北京325米高塔和天津255米高塔梯度观测、激光雷达走航观测、飞机观测和地面台站观测在内的同步协同观测。 此外,为与京津冀地区的观测相对照,由项目参加单位在珠三角地区也同时实施了大气边界层污染加强观测试验,主要探测平台有深圳356米高塔和广州600米电视塔,以及大气污染移动观测车等。 据了解,离地面1~2千米厚的大气边界层是大气污染的主要发生地,为深入认识大气污染机理和开展大气污染防治,迫切需要进行污染物在大气边界层内的垂直分布规律研究。目前国内外有多种大气边界层和大气污染探测设备和分析仪器,但它们之间的可比性、融洽性和校准技术研究还很不够,制约着该领域的发展。“陆地边界层大气污染垂直探测技术”项目旨在解决基于塔基、地基遥感、艇基和飞机等一体化探测平台的边界层三维垂直结构探测技术。