边界层高度和PM 2.5 浓度再分析资料的评估及长期变化特征和关系的分析
发布时间：2021-01-26 01:06
经济的快速发展,城市化和工业化进程的加快导致大气污染物的排放量显著增长。边界层高度是直接影响大气污染物垂直扩散的重要参数,研究边界层高度与PM2.5浓度长期变化关系有助于从气候学角度认识大气垂直扩散能力变化对空气质量的影响,对改善环境空气质量具有重要意义。论文基于IGRA确定的边界层高度数据和PM2.5浓度监测数据,对四种边界层高度和PM2.5浓度的再分析资料进行了评估,在此基础上系统分析了近40年中国陆地边界层高度和PM2.5浓度的空间分布和长期变化特征,并探讨了边界层高度与PM2.5浓度之间的相互关系。主要结论如下:（1）四种再分析资料表征的00:00UTC和12:00UTC全球边界层高度的年均值和季均值空间分布与探空资料较为一致,且两个时次所有再分析资料与IGRA的相关性都在欧亚大陆上较高。所有再分析资料的边界层高度值整体上低于IGRA的边界层高度值,尤其在00:00的30°N60°N欧亚大陆和12:00的北美洲表现明显,其中CFSR、CERA-20...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
中国行政区划与地理区划分布图
?850、700和500mb）和一些具有热力学特征含义的等压面上直接观测的大气温度、露点温度、位势高度数据以及一些由直接观测计算的位温、大气折射率、相对湿度等数据。每类数据都有对应着其数据质量的控制信息(DurreandYin,2008;Sorbjan,1989)。数据的垂直分辨率随着时间的增加有所提高，二十世纪初，约有70%的站点垂直分辨率可达100mb以上(Durreetal.,2006)。某些业务需求近年来探空资料可能出现每日3-4次的加密观测，但大部分站点仍保持每日00:00和12:00（UTC）的观测，研究仅采用每日两次的常规观测数据，全球站点分布参见图2.2。图2.2探空资料00:00UTC和12:00UTC的站点空间分布2.2.2地面PM2.5浓度实时监测资料2010年11月我国环保部门在《环境空气质量标准（征求意见稿）》中提出尝试将PM2.5纳入国家环境质量标准。2013年正式将PM2.5列入环境空气质量必测项目，并分阶段按照2012年2月的《环境空气质量标准》（GB3095-2012）新标准对中国338个地级及以上城市开展地面监测进行空气质量评价(潘本锋等,2013)。第一阶段74个城市开始依据新标准对PM2.5浓度进行监测，2014年第二阶段增加至161个城市，2015年第三阶段增加至338个城市。至此，全国范围
兰州大学硕士研究生学位论文边界层高度和PM2.5浓度再分析资料的评估及长期变化特征和关系的分析11内PM2.5监测网逐步建成。目前，PM2.5自动监测站的数量已增加至1595个（王细元，2019）。研究选取中国环境监测总站提供的2016年1月~2018年12月1595个国控空气质量自动监测点的PM2.5小时浓度值。PM2.5浓度数据目前已通过国家生态环境部官网实时向公众发布，每小时进行在线更新，目前的1595个监测点位置分布情况见图2.3。图2.3全国PM2.5监测站的空间分布2.2.3边界层高度再分析资料2.2.3.1CFSRCFSR是美国国家环境预测中心（NCEP）提供的最新的再分析数据集，使用2007版NCEPCFS同化卫星辐射资料。CFSR是NCEP第一个大气、海洋、陆地、海冰耦合的全球再分析资料集，在数值预报和资料同化中都包含了相对于NECP-R1和NECP-R2的许多改进(Sahaetal.,2010)。所使用的大气模型是全球预报系统（GFS），水平分辨率为38公里（T382），垂直方向从地表延伸到0.26hPa共64层，可获得1979年到2010年31年的全球再分析数据。CFSR中边界层高度定义为达到临界理查森数Ri=0.25时对应的高度。研究使用的数据水平分辨率为0.5°×0.5°，数据长度为1980~2010。2.2.3.2CERA-20CCERA-20C是欧洲中期天气中心(Laloyauxetal.)制作的第一个海洋大气耦合
本文编号：3000209
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
中国行政区划与地理区划分布图
?850、700和500mb）和一些具有热力学特征含义的等压面上直接观测的大气温度、露点温度、位势高度数据以及一些由直接观测计算的位温、大气折射率、相对湿度等数据。每类数据都有对应着其数据质量的控制信息(DurreandYin,2008;Sorbjan,1989)。数据的垂直分辨率随着时间的增加有所提高，二十世纪初，约有70%的站点垂直分辨率可达100mb以上(Durreetal.,2006)。某些业务需求近年来探空资料可能出现每日3-4次的加密观测，但大部分站点仍保持每日00:00和12:00（UTC）的观测，研究仅采用每日两次的常规观测数据，全球站点分布参见图2.2。图2.2探空资料00:00UTC和12:00UTC的站点空间分布2.2.2地面PM2.5浓度实时监测资料2010年11月我国环保部门在《环境空气质量标准（征求意见稿）》中提出尝试将PM2.5纳入国家环境质量标准。2013年正式将PM2.5列入环境空气质量必测项目，并分阶段按照2012年2月的《环境空气质量标准》（GB3095-2012）新标准对中国338个地级及以上城市开展地面监测进行空气质量评价(潘本锋等,2013)。第一阶段74个城市开始依据新标准对PM2.5浓度进行监测，2014年第二阶段增加至161个城市，2015年第三阶段增加至338个城市。至此，全国范围
兰州大学硕士研究生学位论文边界层高度和PM2.5浓度再分析资料的评估及长期变化特征和关系的分析11内PM2.5监测网逐步建成。目前，PM2.5自动监测站的数量已增加至1595个（王细元，2019）。研究选取中国环境监测总站提供的2016年1月~2018年12月1595个国控空气质量自动监测点的PM2.5小时浓度值。PM2.5浓度数据目前已通过国家生态环境部官网实时向公众发布，每小时进行在线更新，目前的1595个监测点位置分布情况见图2.3。图2.3全国PM2.5监测站的空间分布2.2.3边界层高度再分析资料2.2.3.1CFSRCFSR是美国国家环境预测中心（NCEP）提供的最新的再分析数据集，使用2007版NCEPCFS同化卫星辐射资料。CFSR是NCEP第一个大气、海洋、陆地、海冰耦合的全球再分析资料集，在数值预报和资料同化中都包含了相对于NECP-R1和NECP-R2的许多改进(Sahaetal.,2010)。所使用的大气模型是全球预报系统（GFS），水平分辨率为38公里（T382），垂直方向从地表延伸到0.26hPa共64层，可获得1979年到2010年31年的全球再分析数据。CFSR中边界层高度定义为达到临界理查森数Ri=0.25时对应的高度。研究使用的数据水平分辨率为0.5°×0.5°，数据长度为1980~2010。2.2.3.2CERA-20CCERA-20C是欧洲中期天气中心(Laloyauxetal.)制作的第一个海洋大气耦合
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