我国不同地区大气边界层与PM 2.5 相互作用的观测研究
发布时间：2022-11-04 23:09
边界层与气溶胶之间存在复杂的反馈机制,两者相互作用是使得空气质量持续变差的重要原因之一。目前全国尺度上污染物–边界层相互关系的观测证据仍然不足,因此,从观测角度阐明全国不同地区的污染物–边界层–气象条件之间复杂关系,揭示其主要影响机制,对提升空气质量预测准确度具有重要意义。本研究利用2014年至2017年全国新一代L波段秒级高分辨率探空数据,结合地基空气质量和气象观测数据及多源卫星数据,借助综合分析方法,系统研究了我国边界层精细结构时空变化特征,分析了不同大气热状况下边界层与污染物的相互关系,并重点从全国和区域两个尺度揭示了边界层高度与PM2.5的相互作用规律。结果表明,我国边界层高度和颗粒物浓度呈现明显的季节变化和日变化。边界层高度夏季最高,冬季最低;午后最高,清晨最低。PM2.5浓度则相反,冬季最高,夏季最低;清晨最高,午后最低。无论是季节变化还是日变化,全国总体上边界层高度与PM2.5均为负相关,且在一天中不同的观测时段又表现出不一样的相关程度。夏季午后边界层高度与污染物的负相关最强,此时边界层充分发展,污染物在其...
【文章页数】：97 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 abstract 第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 大气边界层高度的探测手段
1.2.2 大气边界层高度计算方法的归纳
1.2.3 大气边界层与污染物的相互作用
1.3 本文关注的科学问题及研究内容
1.3.1 本文需要解决的科学问题
1.3.2 本文的主要内容 第2章 数据和方法
2.1 研究区域
2.2 研究数据
2.2.1 空气质量数据
2.2.2 气象观测数据
2.2.3 CALIPSO/CALIOP卫星数据
2.2.4 Aura/OMI卫星数据
2.2.5 数据质量控制
2.3 研究方法
2.3.1 整体理查森数法
2.3.2 位温廓线梯度法
2.3.3 探空站点与污染数据的匹配
2.3.4 卫星数据与污染数据的匹配 第3章 我国大气边界层与PM_(2.5)的分布特征
3.1 我国大气边界层与PM_(2.5)的基本概况
3.2 我国大气边界层与PM_(2.5)的时空变化
3.2.1 季节变化及空间特征
3.2.2 日变化及空间特征
3.3 不同类型大气边界层与PM_(2.5)的分布特征
3.4 本章小结 第4章 我国大气边界层与PM_(2.5)及气象条件的相互作用
4.1 大气边界层与PM_(2.5)的相互作用
4.2 大气边界层与PM_(2.5)和气象条件的关系
4.3 不同类型大气边界层与PM_(2.5)和气象条件的相互作用
4.4 本章小结 第5章 污染区域与清洁区域的对比研究
5.1 不同区域大气边界层与PM_(2.5)的时间变化
5.1.1 不同区域大气边界层与PM_(2.5)的年内变化
5.1.2 不同区域大气边界层与PM_(2.5)的日变化
5.2 不同区域大气边界层与PM_(2.5)相互作用的对比分析
5.3 夏季午后不同区域大气边界层与PM_(2.5)及气象条件相互作用的对比分析
5.3.1 华北平原大气边界层和PM_(2.5)与气象条件的相互作用
5.3.2 长三角地区大气边界层与PM_(2.5)及气象条件的关系
5.3.3 青藏高原大气边界层与PM_(2.5)及气象条件的关系
5.4 本章小结 第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 本文的创新点
6.3 存在的不足及对未来工作的展望 参考文献 致谢 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[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]气溶胶与东亚季风相互影响的研究进展[J]. 吴国雄,李占清,符淙斌,张小曳,ZHANG RenYi,张人禾,周天军,李建平,李剑东,周德刚,武亮,周连童,何编,黄荣辉. 中国科学:地球科学. 2015(11)
[4]影响PM2.5自动监测准确度的主要因素[J]. 潘本锋,李莉娜. 中国环境监测. 2015(04)
[5]中国大地形东侧霾空间分布“避风港”效应及其“气候调节”影响下的年代际变异[J]. 徐祥德,王寅钧,赵天良,程兴宏,孟莹莹,丁国安. 科学通报. 2015(12)
[6]城市边界层高度变化特征与颗粒物浓度影响分析[J]. 杜川利,唐晓,李星敏,陈闯,彭燕,董研,董自鹏. 高原气象. 2014(05)
[7]近50年我国雾和霾的长期变化特征及其与大气湿度的关系[J]. 丁一汇,柳艳菊. 中国科学:地球科学. 2014(01)
[8]Integration of Multi-Source Measurements to Monitor Sand-Dust Storms over North China: A Case Study[J]. 郭建平,牛涛,王富,邓敏君,王亚强. Acta Meteorologica Sinica. 2013(04)
[9]我国PM2.5监测网络布局与监测方法体系构建策略分析[J]. 潘本锋,汪巍,王瑞斌,李健军. 环境与可持续发展. 2013(03)
[10]我国雾-霾成因及其治理的思考[J]. 张小曳,孙俊英,王亚强,李卫军,张蔷,王炜罡,权建农,曹国良,王继志,杨元琴,张养梅. 科学通报. 2013(13)
博士论文
[1]乌鲁木齐市大气边界层特征研究[D]. 金莉莉.南京信息工程大学 2015
硕士论文
[1]基于加密探空观测的成都市冬季大气边界层气溶胶垂直结构分析[D]. 曹蔚.南京信息工程大学 2018
本文编号：3701502
【文章页数】：97 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 abstract 第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 大气边界层高度的探测手段
1.2.2 大气边界层高度计算方法的归纳
1.2.3 大气边界层与污染物的相互作用
1.3 本文关注的科学问题及研究内容
1.3.1 本文需要解决的科学问题
1.3.2 本文的主要内容 第2章 数据和方法
2.1 研究区域
2.2 研究数据
2.2.1 空气质量数据
2.2.2 气象观测数据
2.2.3 CALIPSO/CALIOP卫星数据
2.2.4 Aura/OMI卫星数据
2.2.5 数据质量控制
2.3 研究方法
2.3.1 整体理查森数法
2.3.2 位温廓线梯度法
2.3.3 探空站点与污染数据的匹配
2.3.4 卫星数据与污染数据的匹配 第3章 我国大气边界层与PM_(2.5)的分布特征
3.1 我国大气边界层与PM_(2.5)的基本概况
3.2 我国大气边界层与PM_(2.5)的时空变化
3.2.1 季节变化及空间特征
3.2.2 日变化及空间特征
3.3 不同类型大气边界层与PM_(2.5)的分布特征
3.4 本章小结 第4章 我国大气边界层与PM_(2.5)及气象条件的相互作用
4.1 大气边界层与PM_(2.5)的相互作用
4.2 大气边界层与PM_(2.5)和气象条件的关系
4.3 不同类型大气边界层与PM_(2.5)和气象条件的相互作用
4.4 本章小结 第5章 污染区域与清洁区域的对比研究
5.1 不同区域大气边界层与PM_(2.5)的时间变化
5.1.1 不同区域大气边界层与PM_(2.5)的年内变化
5.1.2 不同区域大气边界层与PM_(2.5)的日变化
5.2 不同区域大气边界层与PM_(2.5)相互作用的对比分析
5.3 夏季午后不同区域大气边界层与PM_(2.5)及气象条件相互作用的对比分析
5.3.1 华北平原大气边界层和PM_(2.5)与气象条件的相互作用
5.3.2 长三角地区大气边界层与PM_(2.5)及气象条件的关系
5.3.3 青藏高原大气边界层与PM_(2.5)及气象条件的关系
5.4 本章小结 第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 本文的创新点
6.3 存在的不足及对未来工作的展望 参考文献 致谢 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[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]气溶胶与东亚季风相互影响的研究进展[J]. 吴国雄,李占清,符淙斌,张小曳,ZHANG RenYi,张人禾,周天军,李建平,李剑东,周德刚,武亮,周连童,何编,黄荣辉. 中国科学:地球科学. 2015(11)
[4]影响PM2.5自动监测准确度的主要因素[J]. 潘本锋,李莉娜. 中国环境监测. 2015(04)
[5]中国大地形东侧霾空间分布“避风港”效应及其“气候调节”影响下的年代际变异[J]. 徐祥德,王寅钧,赵天良,程兴宏,孟莹莹,丁国安. 科学通报. 2015(12)
[6]城市边界层高度变化特征与颗粒物浓度影响分析[J]. 杜川利,唐晓,李星敏,陈闯,彭燕,董研,董自鹏. 高原气象. 2014(05)
[7]近50年我国雾和霾的长期变化特征及其与大气湿度的关系[J]. 丁一汇,柳艳菊. 中国科学:地球科学. 2014(01)
[8]Integration of Multi-Source Measurements to Monitor Sand-Dust Storms over North China: A Case Study[J]. 郭建平,牛涛,王富,邓敏君,王亚强. Acta Meteorologica Sinica. 2013(04)
[9]我国PM2.5监测网络布局与监测方法体系构建策略分析[J]. 潘本锋,汪巍,王瑞斌,李健军. 环境与可持续发展. 2013(03)
[10]我国雾-霾成因及其治理的思考[J]. 张小曳,孙俊英,王亚强,李卫军,张蔷,王炜罡,权建农,曹国良,王继志,杨元琴,张养梅. 科学通报. 2013(13)
博士论文
[1]乌鲁木齐市大气边界层特征研究[D]. 金莉莉.南京信息工程大学 2015
硕士论文
[1]基于加密探空观测的成都市冬季大气边界层气溶胶垂直结构分析[D]. 曹蔚.南京信息工程大学 2018
本文编号：3701502
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3701502.html
