基于周围环境目标值估算的企业边界大气污染物限值分析

从40余项国家大气固定污染源污染物排放标准以及地方恶臭污染物排放标准中筛选出已制定企业边界限值的36种大气污染物,提出适用于限值分析的方法,基于周围环境目标值(AMEG)设置了参考区间,对比分析了我国与美国化学有害因素职业接触限值时间加权平均容许浓度(TWA)的差异。结果表明,36种大气污染物可分为3类:1)出现在国家大气污染物综合排放标准等制定和发布年限较长标准中且限值较为宽松的8种污染物;2)限值未受嗅阈值影响的13种污染物,其中12种污染物的限值与AMEG估算结果的8.4倍较为接近;3)限值受嗅阈值影响的15种污染物,其中部分污染物的限值接近AMEG估算结果,部分限值接近嗅阈值。参与对比分析的255种化学有害因素中,我国和美国的TWA相等的有44种,占比不超过20%,差异在±1倍之内的约占85%,在±5倍以上的约占7%。研究显示,现行大气污染物排放标准中的企业边界限值有效保护了人体健康和生态环境,应对制定和发布年限较长且限值较为宽松的标准,以及限值高于嗅阈值的标准开展研究,分析限值的合理性。在制定企业边界大气污染物限值时,应广泛收集更多来源的职业接触限值数据并分析其适用性。

大气边界层和大气环境研究进展

大气边界层物理和大气环境是大气科学的重要领域,中国科学院大气物理研究所自成立以来在这一研究领域取得了丰硕的成果。作者重点介绍最近十多年来在大气边界层探测、大气边界层结构特征、大气湍流理论、城市和区域大气污染预测预报模式研究等方面取得的重要进展,并对大气边界层和大气环境研究的未来发展作了展望。

BECAPEX科学试验城市建筑群落边界层大气环境特征及其影响

20 0 1～ 2 0 0 3年在北京实施了大气边界层动力、热力、化学综合观测试验 (BECAPEX ,BeijingCityAtmosphericPollutionObservationFieldExperiment) ,获取了北京城市大气动力和大气化学三维结构图像。综合观测试验分析研究发现 ,城市区域呈非均匀次生尺度热岛分布 ,并伴随着城市次生尺度环流 ,影响了局地空气污染物分布特征。MODIS卫星遥感 地面观测资料经过变分分析 ,可发现北京城市空气污染与周边区域影响源有密切关系 ,并影响城市群落环境气候特征 ,导致该区域日照、雾日、低云量和能见度呈显著年代际变化趋势。

大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室

主要研究方向： 中层大气和全球环境探测实验室创建于1995年，2008年正式批准为中国科学院重点实验室。

大气边界层环境影响效应的仿真试验

研究利用动力模拟与气候统计相结合的方法建立典型大气边界层环境基本要素(风速、温度、气压和密度)场仿真模型,以低空飞行器为仿真算例,在实现大气边界层环境仿真模型与飞行动力学仿真模型耦合的基础上,开展大气边界层环境影响效应的仿真试验,分析大气边界层环境对低空飞行器飞行轨迹和姿态特性的影响。通过探索大气边界层环境模型建立的可行性及其对低空飞行器影响的基本规律,为进一步开展大气环境对武器系统影响评估研究提供思路。

大气边界层风洞实验的物理模型(英文)

从基本相似原理出发 ,提出理论上精确相似的5个无量纲参数和边界条件 ,具体针对大气边界层环境风洞实验的特点 ,对各个无量纲参数及边界条件进行了详细的分析研究 ,得出大气边界层环境风洞实验主要应遵守的各无量纲参数和边界条件的相似准则 ,为大气边界层环境风洞实验提供了理论根据。

青藏高原野外台站大气物理观测数据

中国科学院青藏高原研究所建立了纳木错多圈层综合观测研究站、珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站、藏东南高山环境综合观测研究站、阿里荒漠环境综合观测研究站、慕士塔格西风带环境综合观测研究站5个长期定位野外观测站。为了更好地监测青藏高原地区区域地气交换过程和自然环境变化,建站以来各野外台站进行了长期连续的大气物理观测。为了更好地利用这些观测数据,我们采用国际规范的数据处理方法和质量控制体系,对观测的大气物理数据进行整理和质量控制,并已经公开共享和提供下载,为地球系统集成研究、关键区域对全球变化的影响与响应等研究提供数据支撑。

边界层大气环境与空气污染问题的风洞流体模拟实验

在大气环境风洞中,采用人工形成边界层的方法,建立一定厚度的模拟边界层,测试确定边界层特征量,如粗糙度长z。风廓线指数n等。实验揭示了形成大气边界层的物理机制。用烟云照相法对模拟形成的高架点源排放烟流的抬升高度相大气扩散参数作了实验测定,并采用波动烟流法进行数据处理。讨论了排烟速度Vs和环境风速u对烟气动力抬升的影响;此外还对阶跃下垫面条件和障碍物后旋涡区中的扩散进行了分析。

预测污染，高性能计算有责 专访中科院大气物理研究所唐晓博土

前段时间，在厦门举办的英特尔高性能计算峰会上，来自不同领域的行业用户和专家展示了很多基于高性能计算的创新应用成功案例。其中，来自中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室的副研究员唐晓博士分享的内容特别引人注目。

基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究

基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法,有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台,通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置,以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验,明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测,并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明:实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据,可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。

城市中水体布局对大气环境的影响

城市下垫面状况在很大程度上决定城市大气物理环境的特征。在城市区域增加湿地等自然地表有利于城市的减温增湿,促使局地流场发生变化,改善局地微气象条件以及大气物理环境。城市规划大气物理环境多尺度数值模拟系统为城市规划大气物理环境定量评估提供了有效的模拟工具。利用该系统中的城市尺度模式模拟了水体布局为集中型和分散型,水体面积占有率分别为4%、8%、12%和16%条件下,城市大气温度、湿度、风速、城市大气扩散条件的变化及其对城市大气环境的影响,利用北京市城市水体气象观测数据,分析了水体周边和商业区、交通区温、湿度的差异,并对模式模拟结果进行了验证,揭示了城市水体布局对城市大气物理环境影响的可能机制。模拟和观测结果显示,城市水体布局会对城市微气象环境产生一定影响。无论分散型或集中型布局,城市水体面积的增加,都在一定程度上使城市气温降低、湿度增加、平均风速增大。比较而言,分散型水体布局对城市区域微气象环境的影响更为显著。

陆面过程和大气边界层相互作用敏感性实验

文中建立了一个研究陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式。模拟了草原下垫面的土壤 环境物理、地面热量通量、蒸发、蒸散及大气边界层结构特征。并对主要的环境物理参数进 行了敏感性实验。结果表明，本模式能合理地模拟地表热量平衡、土壤体积含水量、植被蒸 发阻抗、地表水汽通量日变化和湍流交换系数、湍流动能、位温和比湿廓线等。该模式还可 进一步应用于研究城市陆面物理过程与大气边界层相互作用机制，及与中尺度大气模式耦合用于区域气候的研究。

城市大气环境边界层观测试验

城市大气环境边界层观测试验工程提出了城市区域大范围大气污染“空气穹隆”动力过程三维结构,首次揭示出北京周边地形“山谷风”与城市“热岛”效应相互作用对城市大气环境影响的综合特征。试验采用卫星遥感-地面观测相结合的技术方案。

大气边界层风场模拟及测试技术的研究

总结了同济大学土木工程防灾国家重点实验室使用挡板、二元尖塔、分布粗糙元和格栅这几类模拟装置 ,在小、中、大三种类型风洞中模拟大气边界层流场的特性 .除了纵向风场特性 ,还首次报道了在大气边界层风洞中测得的横向和竖向风场的特性 ,所得结果令人满意 .

中国省域大气环境效率的测算

基于区域技术异质性假定与共同边界理论,文章将大气污染排放物视为非期望产出,利用考虑投入产出松弛变量的SBM-Undesirable方法系统考察2006—2013年中国省域大气环境效率与大气环境治理技术的差异性,运用面板计量Tobit回归模型定量考察省域大气环境效率水平及其治理技术的影响机制。结果表明,中国大气环境效率较低且区域差异明显,三大区域之间大气环境治理技术落差较大,大气污染减排潜力巨大;经济增长、产业结构优化、科技创新、提升贸易开放度有利于促进大气环境效率及其治理技术的改善,相比之下,煤炭消费比重的提高与财政分权则起到了明显抑制作用。

大气边界层的研究——从均匀到非均匀

主要从理论、试验角度对大气边界层的研究进行了简要的回顾,尤其对近年来倍受关注的非均匀地表条件下的边界层研究进行了较详细的介绍,并对大气边界层的研究进行了展望。20世纪50年代,Monin和Obukhov提出的Monin-Obukhov相似理论,为现代大气边界层物理学奠定了基础。之后进行的多次大型综合性外场试验,不仅揭示和发现了大气边界层中的许多现象和规律,也验证和发展了Monin-Obukhov相似理论。80年代以后,非均匀地表条件下的大气边界层研究越来越受到关注,一些新的现象被揭示,新的问题被提出,同时也提出了一些新的概念和研究方法。未来10 a,除大气湍流机理等需长期坚持研究外,还应进一步开展非均匀复杂下垫面边界层研究、城市边界层研究和局地边界层气象预报研究。

北京大学大气环境模式PUMA的改进及其在沈阳地区的应用研究

为拓展北京大学大气环境模式(PUMA)的应用,对其进行两方面的改进。首先,用新一代中尺度气象模式WRF提供气象场驱动PUMA;其次,新增非局地湍流扩散系数Grisogono方案。为验证改进后的模拟能力,将PUMA运用于沈阳地区冬季大气SO2污染研究。模拟结果和观测比对表明:WRF可以提供合理的气象场;PUMA可以模拟出SO2浓度月尺度变化和日变化;Grisogono方案在中午对流边界层条件下对模拟结果有所改善。SO2浓度有明显的日变化,白天浓度低,夜间浓度高,模拟结果表明SO2浓度和边界层高度的日变化成负相关。改进后的PUMA可以在大气环境预报预警中得到应用。

大气物理和探测研究室简介

大气物理和探测研究室由大气环境探测和实验室数值模拟组成，是中国环境科学研究院大气环境研究所环境研究的重要组成部分。自建室以来先后组织完成了国家山西大气环境容量研究、华南酸沉降物理过程、闽南酸沉降输送物理特征等重大科技攻关项目，其中获部级一、二等奖２项，部分研究项目达到国际先进水平。８０年代就引进美国和日本的多卜勒声雷达、Ｍ３００单点声雷达、ＴＲＳ－２Ａ系留气艇、１００ｍ３系留气艇及国内先进环境探测手段，在我国几大重工业污染城市的环境研究中为大气边界层的探测提供大量的科学数据，并培养了一批具有一定研究能力和现场实验人才。９０年代随实验室模拟手段的提高，又引进美国ＴＳ－５Ａ系留气艇。

通过不等间距格栅构建大气边界层试验研究

设计了一种可用于建筑风环境测试的风洞试验方法,利用不等间距的格栅制造大气边界层的风速剖面,采用此方法的风洞试验平台具有占地面积小、节约运行成本、能够快速构建不同地貌类型大气边界层的梯度风等优点。

激光在大气环境监测中的应用

随着工业生产、火力发电、运输和其它可能的空气污染源的不断增长，环保监测的任务愈益加重。借助光学技术实现环保监测，通常效果最好。光学探测环境气体的成份和浓度是以电磁辐射与待测原子和分子之间的相互作用为基础的。激光的高强度、窄带宽和小散射角等特性，使它成为遥测大气边界层及高空中各种有害的或感兴趣的微量成分的最理想的辐射源。