简介：针对北京地区2004年10月26～31日的一次典型重污染天气个例,分析了此次污染过程产生的天气背景和污染物对近地层接收太阳总辐射的削减作用,同时应用MODIS卫星遥感气溶胶产品和地面风场的分布分析了大气污染物的分布和输送特征。结果表明,此次污染过程与大尺度的天气背景有密切关系,地面气压减小和偏南气流导致了此次污染过程;通过比较中国科学院大气物理研究所325m铁塔观测到的2m和280m高度处太阳总辐射可知,在空气质量较好天气,地面以上2～280m大气能够减少太阳总辐射的15%;而在重污染天气时,地面以上2～280m大气能够使太阳总辐射减少20%以上,低层大气显著地影响城市区域下垫面和大气之间的辐射交换;分析MODIS气溶胶分布和地面风场可知,此次污染过程可能是局地污染物积累和外界污染输送造成的。

简介：本项目在2004年取得的主要成果如下：（1）城市边界层大气物理和大气化学特征。在城市边界层的强化立体观测的基础上，针对冬、夏季城市大气环境及奥运会期间首都北京大气环境“背景”特征、急需认识的问题以及调控治理理论应用技术难点，着重分析研究了城市冬、夏季建筑群边界多个污染物种化学成分相关性，城市“冠层”建筑群楼顶单点长期时间演变特征，冬、夏季城区污染过程大气多尺度特征，冬、

简介：利用NCEP/NCAR再分析资料和中尺度天气模式MM5对2010年1月14—19日沈阳大气污染天气系统进行模拟分析。对此次天气过程的地面和高空气压场、地面至高空各高度层随时间变化的水平风场及垂直剖面风场、垂直方向温度廓线等气象要素进行分析和模拟,描述大气污染中天气系统的变化过程,分析造成大气污染的气象要素变化。结果表明：此次污染天气过程对应地面场为长白山高压、地形槽环流型;500hPa高空天气形势为两槽一脊,地面风场主要受高压辐散气流控制;地面至高空不同高度的水平风场均有偏南风切变和偏西风切变,垂直剖面风场对应有下沉气流,地面至高空的温度廓线出现明显的逆温。这些气象条件共同造成了持续污染天气。而500hPa位势高度场持续长时间两槽一脊的环流形势,是造成长时间污染天气的主要原因。

简介：

简介：中国科技部973项目“首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理”（http：／／www．becapex．com）白1999年12月开始实施。由4名院士及19名专家组成的评审专家组2005年9月20-22日对项目所属11个课题进行了验收评审，课题全部顺利通过验收。评价结论指出：该项目各课题研究中的科学目标满足国家需求，体现了多学科相互交叉研究思路，项目研究队伍精干整齐，团结协作，项目实施过程中培养了大批青年人才。研究工作以大量现场科学试验、野外调查和室内模拟试验科学数据为基础，从地球科学系统多圈层角度出发，把大气、水、土壤作为相互关联的整体进行研究。通过研究大气、水、土环境变化过程中的物质交换与循环机理，探索污染物的扩散、输运、迁移途径及其污染物聚集释放机理；揭示主要污染物在大气、水、土等界面内及界面间物理、化学和生物作用过程。建立了区域大气、水、土环境污染预警模式及其预测业务系统相关模式，并提出大气、水、土环境污染治理与调控措施。研究成果为北京地区大气、水、土环境污染预警、预测、评估决策系统提供了重要的理论基础，对北京绿色奥运以及大气、水、土环境污染的综合防治对策提出了科学依据。

简介：2003年"首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理及调控原理"项目主要工作进展:

简介：2008年1月7～11日期间,华东地区自北向南出现了一次持续大雾过程,分别影响到山东、江苏、安徽、上海、浙江、福建等地,并伴随有轻至中度空气污染,对当地生活、生产、运输造成严重影响。利用地面探测和探空资料、NCEP/NCAR再分析资料及MM5数值模拟结果等资料,分别从天气形势分析、水汽条件、动力因子、温度层结、空气质量变化等多方面入手,对此次大雾过程的成雾条件及空气污染对持续大雾的贡献进行诊断分析。分析指出,近地面层水汽通量散度、垂直速度以及500hPa与1000hPa散度差与能见度无显著相关,近地面相对湿度（Rh）与能见度呈明显反相关,近地面温度递减率（γ）与能见度呈明显正相关,可以把Rh≥85%、γ〈0.2℃.（100m）^-1作为大雾形成的必要条件。另外,选取与空气污染指数（API）相同时间段（前一日04时至当日03时,协调世界时）上海虹桥机场的航空能见度最低值与API对比发现,航空能见度最低值与API呈强烈的反相关,空气污染对大雾形成或维持具有显著的促进作用,可以把＂API上升达到150＂作为上海虹桥机场出现大雾的一个重要的判断条件。

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简介：城市重霾污染事件的发生除排放源内在原因之外，气象条件是最直接的客观外因。本文以2013年2月21～28日北京地区典型细颗粒物（即PM2.5）重污染过程为例，基于颗粒物水平和垂直监测数据，常规及加密自动气象站数据和高时间分辨率风廓线数据，分析了重污染过程中不同尺度环流形势以及边界层结构的变化对细颗粒物重度污染形成、累积和消散的影响。结果表明：弱低压场或弱高压场控制下，局地西南风和东南风输送与北部山区偏北风在山前的汇聚，配合边界层低层顺时针方向的风切变，易发生大气中细颗粒物的爆发性增长；而均压场控制和近地层持续偏南气流输送，配合高层持续稳定的西北风，是污染长时间持续稳步增长的主因。此外，近地层低风速、高湿度和逆温的维持是区域霾污染爆发增长和长时间持续增长的关键气象因素。高压前部的系统性西北大风是污染得以驱散的直接外部动力。

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简介：利用国家环境保护部大气污染指标和常规气象观测资料,结合区域空气质量模式系统(WeatherResearchandForecastingCommunityMultiscaleAirQuality,WRFCMAQ)的模拟结果,对2015年12月大连市大气污染过程的气象要素和气溶胶的时空分布特征进行了分析,并对大气污染天气条件下有效开展人工增雨(雪)作业进行了初步探讨。结果表明:2015年12月大连市出现5次大气污染过程,累积污染日数为13d,占12月总日数的41.94%,且日平均最低能见度为227km。出现大气污染时,近地面温度均略有升高,大气层结稳定,因此,实施人工增雨(雪)作业时,宜选用增雨火箭和增雨飞机,从而保障催化剂可以播撒到高效核化层高度(-15℃~-10℃);同时,模拟结果表明,污染天气条件下一定量的细颗粒物在大气各种扰动下可以扩展至300km以上,对具有增雨(雪)潜力的冷云实施作业时,应考虑催化剂量在常规作业剂量基础上适当减少。通过对2015年12月大连市的一次重度大气污染个例分析发现,大连市形成重污染的大气气溶胶物种主要为硝酸盐、铵盐和硫酸盐,其中硝酸盐占比最大,可以达到51.27%,说明除了相关工业源和燃煤排放,交通源排放也是大连市主要的大气污染源之一。

简介：本文首先对中国PM2.5和近地面臭氧浓度的观测进行了简要的综述;并利用2010-2013年全球对流层臭氧的卫星观测数据给出了对流层臭氧浓度在全球和中国地区的分布特征,其平均值分别为29.78DU和33.97DU.然后,利用一个气溶胶大气化学-全球气候双向耦合模式模拟了中国地区PM2.5的浓度分布和季节变化,其年平均值为0.51×10^-8kg/m^3.在此基础上又分析了5种典型气溶胶对PM2.5总浓度在不同季节的贡献.结合IPCC第五次评估报告（AR5）,讨论了气溶胶和温室气体及其前体物的排放与辐射强迫的联系,以及减排大气臭氧前体物和气溶胶颗粒物质（PM）对气候变化的可能影响.指出减排臭氧前体物对气候的影响还不完全清楚,对短寿命的温室气体和黑碳气溶胶的减排是一种短期（未来50年）的辅助措施;为了保证全球平均温度增长不超过2℃,减少二氧化碳的排放仍是我们需要坚持的长期战略.短期和长期的减排战略对于保护环境和减缓气候变化都是至关重要的.

简介：在大气环境影响评价工作中，对于多源问题通常采用逐个计算叠加的方法。本文介绍了在大型水泥厂大气环境影响预测中，对数量众多的粉尘排放源进行简化处理的一种方法。在瑞昌水泥厂的环境影响评价中，我们采用了这种方法，并对这种方法得到的结果进行了比较验证，讨论了这种方法的合理性和可行性。通过这种简化处理，可以使大气预测工作更简单化，更省时。

简介：影响能见度的不仅仅是大气污染物,雾也是一个重要因素。因此,用能见度反映空气质量,需要考虑水汽的作用。在已有的研究结果基础上,构造空气污染指数（API）与能见度和空气相对湿度的数学关系。依据全国10个代表城市2001—2012年逐日API资料和同期08：00（北京时）地面气象资料,运用线性回归方法,确定公式中的待定系数,从而建立利用能见度和相对湿度估算API的统计方程。结果表明：（1）当空气相对湿度小于78%时,能见度主要受空气污染物浓度影响;当空气相对湿度大于96%时,能见度主要受空气湿度影响;当空气相对湿度介于78%~96%时,能见度受空气污染物浓度和空气湿度共同影响;（2）除拉萨和兰州外,其余城市API与能见度和相对湿度的相关程度都通过了α=0.00001的显著性水平,并且相关程度冬半年好于夏半年;（3）API与能见度和相对湿度拟合关系中的参数b0和b,除拉萨、乌鲁木齐和兰州以外,其余城市的变化幅度都比较小;（4）回代检验表明,除个别月份外,绝对误差和相对误差都相对较小,说明API与能见度和空气湿度的数学关系式可以拟合API。

简介：利用地面污染物监测数据、常规气象数据,ECMWF再分析数据以及L-波段无线电探空数据,并结合后向轨迹模型,对2017年5月长三角地区的一次沙尘重污染天气过程进行成因分析。结果表明:此次沙尘重污染过程是天气系统、地面及边界层气象条件共同作用的结果。东亚大槽东移、冷空气南下并配合地面高压的发展使河西走廊、宁夏大部、内蒙古西部出现沙尘天气,为后期长三角地区沙尘的输送提供了沙源;850hPa上较大的风速为上游沙尘源区向下游长三角地区输送提供了通道;高压中心的下沉运动和白天增强的热对流活动使得高层沙尘影响地面具备了足够的动力条件;当沙尘抵达长三角上游地区后,不断减弱的冷空气和趋于静稳的近地面形势不利于污染物扩散,加剧了此次污染过程。

简介：围绕北京城市大气边界层的物理化学结构特征和变化规律,进行了城市边界层大气动力结构的观测试验研究,开展了城市边界层大气污染物三维结构观测试验。同时还进行了城市边界层大气动力-化学过程相互影响等5次综合性观测试验研究。获得了一批有价值的科学数据,初步建立了城市环境边界层综合数据库,在此基础上进行了数据整理分析和数值模拟研究工作。

简介：利用2001年1月1日至2012年12月31日北京市空气污染指数资料和地面气象观测数据，对北京市API的节气变化特征及其与气象因子在节气尺度上的相关关系进行统计分析。结果表明：2001—2012年北京市春季和冬季分别以清明和小雪节气API最高，空气质量最差；立秋节气API最低，空气质量最好。春分—霜降节气空气首要污染物为PM10，SO2作为首要污染物出现在立冬—大寒和立春—惊蛰节气，小寒达到最大。温度、风速和相对湿度是影响北京空气质量的主要气象因子，立春—谷雨节气空气质量主要受气压影响，立冬—大寒节气空气质量受相对湿度和日照时数影响较大，立夏—霜降节气API与平均气温和最低气温显著相关，风速主要影响春秋节气的空气质量。

简介：基于京津冀地区80个环境监测站PM2.5浓度逐时监测资料和气象观测资料,以2016年12月16—21日和2017年1月1—7日雾和霾天气为例,分析PM2.5浓度演变的气象条件。结果表明：气象条件在北京地区污染物浓度爆发性增长过程中具有重要作用。北京地区12月19—20日PM2.5浓度出现爆发性增长,小时浓度在8h内上升201μg·m~（-3）,主要是边界层南风分量由地面增厚至700m,700m以上弱下沉抑制作用,结合地面辐合线维持所致;20—21日北京地区PM2.5浓度维持高值且无日变化,是由于低空1.5km出现弱回暖,逆温层显著增厚增强且无明显日变化,导致高浓度气溶胶无法有效扩散。综合来看,2016年12月16—21日污染物浓度爆发性增长的原因以外源性污染物输送为主;2017年1月3—4日污染物浓度爆发性增长原因与局地极端不利扩散条件及污染排放等其他因素有关。