华北大气本底微量气体与颗粒物的长期变化

2005年5月22日~2015年1月31日,在中国科学院大气本底观测网兴隆站开展了对微量气体(NOx、SO2、O3)、颗粒物(PM2.5)的连续观测,获得了它们的长期变化特征。近10年,兴隆大气中气体和颗粒物(NOx、SO2、O3、PM2.5)的浓度表现出明显的月、季节、年际变化特征;NO2和SO2浓度表现出下降的趋势,它们的年减少率分别为3.37%、0.78%。但是,近10年来O3却表现出增长的趋势,其年增长率为1.71%;在2009~2014年,PM2.5也表现出增长趋势,其年增长率为0.91%。兴隆气体、颗粒物、能见度的变化特征揭示了大气中气液固相物质经化学和光化学过程生成高浓度O3和细颗粒物PM2.5的机制。根据对测量数据的综合分析,控制北京以及华北大气污染应该考虑:1) 首要控制各类人为挥发性有机物的源排放,2) 其次,继续加大控制各类NOx和SO2的源排放。从而减少参与大气光化学反应的反应物以及由光化学过程产生的二次污染物(O3和PM2.5)的生成。PM2.5与O3 ×NO2 ×SO2月均值之间表现出有较好的一致性,这表明控制各类污染物(包括一次和二次污染物)对于控制颗粒物PM2.5的产生来说都是必不可少的,而且还要考虑同步控制O3光化学污染。

论观测数据及其准确性之重要性

本文较全面地分析了地球上位于三极、低纬度、中纬度地区5个典型区域站点太阳总辐射测量数据及其经验模型计算结果(包括各种误差)。研究发现,太阳辐射测量和计算结果的数据质量在5个站点存在差别,其中以南极地区Dome C站测量和计算结果的数据质量最好。进而讨论了产生这些差异的主要因素,提出了关于太阳辐射日常测量、仪器维护以及经验模型建立等方面的一些建议,以便获得可靠、准确、高质量的太阳辐射数据及其计算模型。进一步,本文开展了扩展研究,简要分析了生物挥发性有机物(BVOCs)排放、碳平衡(包括初级生产力GPP、呼吸Re、净生态系统生产力NEP)的测量数据和经验模型的计算结果,获得类似结论,即测量数据的质量是科学研究中的重要基础,高质量的测量数据在模型建立、检验、评价等方面发挥着重要作用。