沙漠地区沙尘气溶胶含量变化的原因分析

利用中国大陆气溶胶指数(TOMS AI)、太阳辐射、沙尘能见度、降水量等观测资料,对中国西北部沙漠地区沙尘气溶胶含量进行分析.结果表明,沙漠地区AI值不但取决于沙尘暴的发生,而且取决于太阳辐射.这表明沙尘暴起沙模型和尘卷风与干热对流的联合起沙模型互为补充,沙漠地区上空的沙尘气溶胶含量是它们共同作用的结果,而由太阳辐射引发的尘卷风与干热对流较沙尘暴过程更为重要.

中国大陆沙尘气溶胶对海洋初级生产力的影响

对2个北太平洋站点海洋初级生产力与中国大陆沙尘进行分析.结果表明,滞后1个月的海洋初级生产力与中国大陆沙尘有很高的相关,其高相关区域出现在中国北方的沙尘暴高发中心.初级生产力的峰值与大陆沙尘次数非常匹配,表明沙尘对其生产力的大幅增加有重要的作用.在更长的时间尺度内,大气粉尘-风成铁-海洋初级生产力的变化是一个环环相扣的完整链条,为"铁肥料效应"提供了证据.

中国北方沙漠戈壁区沙尘气溶胶与太阳辐射的关系

利用中国大陆气溶胶指数(TOMS AI)、天文总辐射、地面太阳总辐射和沙尘能见度等观测和理论计算资料,对中国北方沙漠戈壁区沙尘气溶胶与太阳辐射的关系进行了分析.结果表明:沙漠地区太阳辐射和沙尘气溶胶指数有非常高的相关性,且变化趋势一致.表明由太阳辐射触发的热对流是影响沙漠地区沙尘气溶胶最主要的因子;沙尘气溶胶进入大气中,必然也会对太阳辐射产生重大的影响.晴日时沙尘气溶胶吸收和散射辐射可达沙尘暴(含扬沙)天气时的60%以上.

兰州市大气降尘中的多环芳烃特征及其与地形和气候因素之间的关系

兰州的石油化工产业以及燃煤排放的污染物中含有较多的多环芳烃 ,而兰州市特殊的狭长河谷盆地地理环境 ,污染物很难通过自然扩散消除 ,尤其是冬季的污染更加严重。本文通过对兰州市大气降尘在地表沉积样品的分析 ,了解兰州市多环芳烃的主要成分 ,以及与地理特征和气候因素之间的关系。在兰州市区及郊区共采七个地表土样 ,用气相色谱法分析测定土样中的多环芳烃 ,其中乙基芘在兰州市广泛分布 ,而在西固石油化工炼制区和阿干镇煤矿区有较多的甲基硫芴、甲基苯并硫芴 ;在城关区东岗镇、兴隆山旅游区的PAHs化合物则表现出明显的差异性 ,氧芴、萘、萤蒽等系列化合物占主要。由于在城关区和七里河区之间的兴隆山、白塔山形成一狭口地形 ,西风或西北风使西固石油化工炼制区产生的污染物从兴隆山后山的阿干镇山谷带走 ,从而减少了对城关区的污染。

全球主要沙源区沙尘气溶胶与太阳辐射的关系

利用TOMS AI气溶胶指数和天文辐射资料对全球主要沙漠区沙尘气溶胶含量与太阳辐射的关系进行验证.结果表明,无论是北半球的沙漠还是南半球的沙漠,其沙尘气溶胶指数和太阳辐射都有非常高的相关性.事实和理论均表明太阳辐射是影响沙漠地区沙尘气溶胶含量主要的因子之一.

冬季兰州城市大气PM_(2.5)中碳气溶胶的污染特征

为深入探讨冬季兰州城市大气中碳气溶胶的污染特征,于2011年12月5—12日采集兰州城市大气PM2.5样品,利用DRI-2001A热/光碳分析仪测量元素碳(EC)和有机碳(OC)的浓度.结果显示:EC和OC的平均质量浓度分别为7.48μg/m3和22.71μg/m3.降雪是EC和OC浓度变化的主要因素.EC和OC的相关系数达到0.98,表明冬季兰州城市大气PM2.5中碳气溶胶的污染来源相对简单且基本相同.二次有机碳(SOC)的质量浓度是3.26μg/m3,仅占OC含量的14.4%,揭示出冬季兰州城市大气PM2.5中OC的主要来源是直接污染源.对碳气溶胶8种组分的因子分析结果表明,燃煤和机动车尾气的排放对冬季兰州城市大气PM2.5中碳气溶胶的污染有最主要的贡献.

2007年我国城市大气污染时空分布特征

根据2007年原国家环境保护总局空气质量日报86个城市的空气污染指数资料,分析我国城市大气污染的时空分布特征。结果表明,我国城市大气污染时空分布特征明显,大气污染冬季最严重,其次为春秋季节,夏季最好;污染总体上北方重于南方。城市大气污染由人类活动及当地特殊的地理位置综合影响形成,沙尘天气加重了北方大气污染。

混合像元对遥感干旱指数监测能力的影响

混合像元是卫星遥感中常见的现象,也是影响卫星遥感地表参数精度的重要因子。为了解不同植被盖度的混合像元对遥感干旱指数监测能力的影响,利用一次陇东黄土高原卫星—地面准同步的观测数据,以常用的垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)为例,研究不同植被盖度下混合像元对PDI监测表层含水量能力的影响,提出了一个考虑混合像元的表层含水量(SMsur),并在此基础上建立表层含水量的遥感监测模型。结果表明:(1)在不考虑混合像元的情况下,PDI与裸土和植被区表层土壤含水量的相关系数(R2)最高分别为0.5、0.05;(2)考虑混合像元后,PDI与SMsur相关性较好,相关系数(R2)最高达0.6,说明在遥感指数监测能力评估中考虑混合像元问题,可以更加准确地衡量遥感干旱指数在研究区的适用性及监测效果;(3)基于PDI建立的模型反演研究区表层含水量与考虑混合像元的SMsur接近,可以反映不同植被盖度下地表的水分状况,相关系数(R2)达到0.85,相对偏差低于8.0%,均方根误差最小达到2.17%。模型估算的研究区SMsur区域分布特征与实地考察结果基本一致,植被覆盖浓密的农田湿度最大,SMsur最高可达到30%以上。

LG-Ⅰ型称量式蒸渗仪自动监测系统

为了方便有效地测定植物的蒸散,同时也为水分利用研究提供测试精度高、稳定性好的简单易用的仪器,开发研制了LG-Ⅰ大型自动称量式蒸渗仪监测系统。此系统采用自行研制的高精度弹簧、高精度SQC-A500kg悬臂梁传感器、垂直升降调整支架和计算机软件控制处理程序。该仪器应用结果表明:与国内使用的同类蒸渗仪相比,其具有测试精度高、性能稳定、重复性好的特点,仪器最大绝对误差为±25g(相当于0.012mm水柱),最大相对误差0.7%,完全可以满足实际应用的技术要求。此系统的测定值较好地反映了植物在短时段内的土壤水分蒸散变化情况,是一种比较方便实用的测定盆栽植物蒸散的仪器。

玛曲一次强降水过程的风廓线演变特征

利用2011年8月18日甘南玛曲风廓线仪探测强降水过程的资料,分析了风廓线雷达探测的强信号与降水强度的对应关系:在降水情况下,风廓线雷达探测到约小于4m/s的垂直速度反映了降水的开始和结束,且垂直速度越小降水越强;同时大气折射率结构常数与降水强度有很好的对应关系,-110db的大气折射率结构常数的开始和结束反映了降水的始终,而且风廓线雷达探测到的大气折射率结构常数对降水持续时间和降水强度的敏感程度比垂直速度更高。由于降水时降水粒子的下落速度所造成的负垂直速度与降水强度的对应关系同时也反映了降水粒子的密度。另外,风廓线仪探测到的垂直速度数值大小随高度的波动反映了大气中垂直热交换的强度,因而它有可能成为判断对流发展强弱的一个重要指标。

一次层状云降水过程云中液态水含量的演变特征

利用2011年7月3日甘南玛曲一次层云降水过程的地基微波辐射计探测资料,分析了玛曲强降水发生前后云中温度、湿度以及液态水含量在不同高度上随时间的演变特征:在降水开始前2小时左右,空中大气温度及相对湿度均随高度的升高而递减,云液态水含量为1.0g/m3出现急剧的增加累积;降水影响时,0℃层高度逐渐降低,空中大气冷却降温较快,温度随高度的增加出现了10～20℃/2km的递减,相对湿度随高度的升高而虽然也呈现递减规律,但8km高度以下的范围内,相对湿度比降水前有较大幅度的增加,尤其在4km高度处最为明显;而液态水含量的急剧减小过程,预示着降水即将出现消亡。指出了地面产生降水明显滞后于液态水含量的增加累积约40min,空中云液态水含量特别是低层液态水含量的累积厚度、持续时间和累积区顶层与底层有无明显的波动可判识层云地面产生降水的强弱。