利用2015—2016年中国大陆区域Terra卫星的MODIS3 km AOD产品与空气质量监测站的PM_(2.5)资料,将AOD与PM_(2.5)小时质量浓度数据进行匹配,按多种时空划分方式将总匹配样本划分为不同集合,对比不同集合内样本的相关系数,分析AOD与PM_(2.5...利用2015—2016年中国大陆区域Terra卫星的MODIS3 km AOD产品与空气质量监测站的PM_(2.5)资料,将AOD与PM_(2.5)小时质量浓度数据进行匹配,按多种时空划分方式将总匹配样本划分为不同集合,对比不同集合内样本的相关系数,分析AOD与PM_(2.5)相关性的时间和空间变化。结果表明,总样本集合AOD与PM_(2.5)的相关系数为0.40;中国区域春、夏、秋、冬4个季节的样本集合,相关系数分别为0.49、0.53、0.48、0.36;1 497个站点的2年样本集合,有906个站点的相关系数可以通过0.05水平的显著性检验,最大值为0.92,最小值为0.17,均值为0.44;1 497个站点的不同季节的样本集合,春、夏、秋、冬相关性显著的站点比例分别为43.9%、51.3%、39.8%、10.1%,夏季的显著性站点数量最多、分布地域最广,且相关系数均值较高。表明在中国地区,虽然在总体上可以有效利用MODIS 3 km AOD反演PM_(2.5)小时质量浓度,但反演的有效性存在明显的时间和空间差异。展开更多
基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式,建立了面向MOSAIC(Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry)多物种多粒径段气溶胶机制的三维变分同化方案,实现气态污染...基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式,建立了面向MOSAIC(Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry)多物种多粒径段气溶胶机制的三维变分同化方案,实现气态污染物SO2、NO2、CO、O3和颗粒物PM2.5、PM10观测资料的协同同化.利用中国环境监测总站发布的上述6种污染物的逐时浓度观测资料进行了一个月的同化模拟试验,以检验同化对化学初始场及其之后预报的影响.结果表明:(1)同化能提供更准确的模式初始场,与未同化观测资料的背景场相比,同化使得分析场中PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3质量浓度的均方根误差分别降低了29.27μg m^-3(53.5%)、34.5μg m^-3(50.9%)、30.36μg m^-3(64.2%)、8.91μg m^-3(39.5%)、0.46mg m^-3(47.4%)和15.11μg m^-3(51.0%);平均相对误差分别降低了42.6%、53.1%、45.2%、43.1%、69.9%和48.8%;相关系数分别提高了0.51、0.55、0.48、0.38、0.47和0.65.(2)同化对不同污染物预报产生的改善效果有所差异.对PM2.5、PM10和CO预报的改善效果较好,同化的正效应能持续48h以上且改善效果显著;对SO2和O3的预报,同化的正效应持续8h左右;NO2的同化效果较差,仅持续了3h左右.(3)从空间来看,除个别地区外,同化对全国范围内的气溶胶质量浓度48h预报都有改善效果;同化对华北地区SO2的48h浓度预报有明显的改进;NO2的同化效果较差,没有大范围的改进;除华北、华东以及四川盆地外,同化对其他地区48h内的CO浓度预报有改善效果;除西南和西北地区外,同化对全国48h内的O3预报改善效果明显,而且华南地区的改进幅度高于其他地区.展开更多
文摘利用2015—2016年中国大陆区域Terra卫星的MODIS3 km AOD产品与空气质量监测站的PM_(2.5)资料,将AOD与PM_(2.5)小时质量浓度数据进行匹配,按多种时空划分方式将总匹配样本划分为不同集合,对比不同集合内样本的相关系数,分析AOD与PM_(2.5)相关性的时间和空间变化。结果表明,总样本集合AOD与PM_(2.5)的相关系数为0.40;中国区域春、夏、秋、冬4个季节的样本集合,相关系数分别为0.49、0.53、0.48、0.36;1 497个站点的2年样本集合,有906个站点的相关系数可以通过0.05水平的显著性检验,最大值为0.92,最小值为0.17,均值为0.44;1 497个站点的不同季节的样本集合,春、夏、秋、冬相关性显著的站点比例分别为43.9%、51.3%、39.8%、10.1%,夏季的显著性站点数量最多、分布地域最广,且相关系数均值较高。表明在中国地区,虽然在总体上可以有效利用MODIS 3 km AOD反演PM_(2.5)小时质量浓度,但反演的有效性存在明显的时间和空间差异。
文摘基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式,建立了面向MOSAIC(Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry)多物种多粒径段气溶胶机制的三维变分同化方案,实现气态污染物SO2、NO2、CO、O3和颗粒物PM2.5、PM10观测资料的协同同化.利用中国环境监测总站发布的上述6种污染物的逐时浓度观测资料进行了一个月的同化模拟试验,以检验同化对化学初始场及其之后预报的影响.结果表明:(1)同化能提供更准确的模式初始场,与未同化观测资料的背景场相比,同化使得分析场中PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3质量浓度的均方根误差分别降低了29.27μg m^-3(53.5%)、34.5μg m^-3(50.9%)、30.36μg m^-3(64.2%)、8.91μg m^-3(39.5%)、0.46mg m^-3(47.4%)和15.11μg m^-3(51.0%);平均相对误差分别降低了42.6%、53.1%、45.2%、43.1%、69.9%和48.8%;相关系数分别提高了0.51、0.55、0.48、0.38、0.47和0.65.(2)同化对不同污染物预报产生的改善效果有所差异.对PM2.5、PM10和CO预报的改善效果较好,同化的正效应能持续48h以上且改善效果显著;对SO2和O3的预报,同化的正效应持续8h左右;NO2的同化效果较差,仅持续了3h左右.(3)从空间来看,除个别地区外,同化对全国范围内的气溶胶质量浓度48h预报都有改善效果;同化对华北地区SO2的48h浓度预报有明显的改进;NO2的同化效果较差,没有大范围的改进;除华北、华东以及四川盆地外,同化对其他地区48h内的CO浓度预报有改善效果;除西南和西北地区外,同化对全国48h内的O3预报改善效果明显,而且华南地区的改进幅度高于其他地区.
