阿克达拉大气本底站地表辐射收支特征

地表辐射收支变化影响区域乃至全球气候,利用阿克达拉大气本底站基准辐射观测系统的2021年11月1日至2022年10月31日地表辐射四分量数据,分析阿克达拉大气本底站地表辐射与反照率的变化特征。结果表明:(1)太阳总辐射年曝辐量为5772.74 MJ·m^(-2)。太阳总辐射曝辐量的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季,不同月份太阳总辐射和反射短波辐射日峰值集中在11:00—12:00,地面长波辐射日峰值集中在12:00—13:00,大气逆辐射日峰值出现时间没有明显规律。(2)净收入辐射最大值主要出现在正午,净支出辐射最大值出现时间主要在日落时。(3)降雨对太阳总辐射、反射短波辐射、地面长波辐射、地表反照率具有削弱作用,降雪过程太阳总辐射受到削弱,降雪后地面积雪导致地表反照率增大,地面反射短波辐射增强,日间地面长波辐射和地面净辐射减弱,由于雪对地面的保温作用,夜间地面长波辐射较降雪前增强;降雨与降雪均对大气逆辐射具有增强作用。(4)雨天地表反照率最小值为0.16;当积雪深度达到5 cm时,地表反照率可达0.96,新雪地表反照率大于老雪,且稳定积雪的地表反照率日均值在0.72~0.88。

阿克达拉大气本底站CO浓度特征及传输路径分析

文章利用2015-2017年阿克达拉大气本地站CO连续观测资料和NOAA再分析资料,采用常规统计方法及HYSPLIT后向轨迹模式对该站的CO浓度特征及不同季节气流轨迹进行了聚类分析。结果表明:CO浓度整体呈下降趋势,但下降趋势不明显;CO月均值浓度呈波峰-波谷式变化且跟随采暖期-非采暖期交替出现;采暖期和非采暖期CO浓度日变化均呈单峰型,采暖期CO小时浓度和变化幅度均高于非采暖期;CO浓度低值区主要出现在W-WNW-NW-NNW扇区,对应着风频、风速的高值区,CO浓度高值区主要出现在SW-SSW-S-SSE扇区,对应着风频、风速的低值区;四季各类气流轨迹主要来自西北、偏西、西南方向,占比在50%~80%,同时气流移速最快,有助于CO扩散,对应的CO平均浓度较小;西南、偏南方向的气流轨迹途经克拉玛依、乌鲁木齐、昌吉等工业区,有助于输送CO,对应的CO平均浓度最高。

阿克达拉大气本底站甲烷浓度特征及影响因素

利用2009~2019年阿克达拉国家大气本底站CH_(4)浓度数据、气象要素数据,使用随机森林模型、后向轨迹模型聚类分析方法对其CH_(4)浓度变化特征和影响因素进行分析.结果表明,10a间阿克达拉站CH_(4)浓度增长明显,年平均浓度为(1934.30±30.94)×10^(−9),平均增长率0.45%;季节变化呈现秋冬高、春夏低的特征,冬季(1973.77±36.72)×10^(−9)>秋季(1935.86±36.14)×10^(−9)>春季(1922.36±26.38)×10^(−9)>夏季(1920.92±29.82)×10^(−9).阿克达拉站CH_(4)浓度受到气象因素综合影响,气温和相对湿度占主导作用.基于HYSPLIT模式和全球资料同化系统气象数据(GDAS)后向轨迹聚类分析发现,阿克达拉站气团移动的主要通道是与额尔齐斯河河谷平行,途径阿拉山口和老风口的西北路径,且秋冬季节气团移动速度慢、春夏快,可能影响了CH_(4)浓度季节变化.

阿克达拉大气本底站臭氧浓度变化特征分析

利用阿勒泰平原地区阿克达拉大气本底站2010年1月1日—2016年12月31日的臭氧质量浓度数据与PM_(10)等相关气象资料相结合,对臭氧质量浓度的日、周、月、季节、年变化特征以及影响臭氧浓度变化的主要因素进行了分析。结果分析表明:臭氧每小时平均质量浓度日变化规律呈显著单峰型,夜晚的变化较小,白天变化较大,01:00前后达到最小值,16:00左右达到峰值;臭氧每日平均质量浓度变化不具有较为明显的"周末效应"现象,峰值出现在星期六,日平均质量浓度为63.2μg·m^(-3),最低值出现在星期一,日平均质量浓度为60.0μg·m^(-3),日平均质量浓度最高值和最低值仅相差3.2μg·m^(-3);臭氧月平均质量浓度最高出现在2014年5月,为85.1μg·m^(-3),最低月平均质量浓度出现在2015年11月,为32.2μg·m^(-3);春、夏季臭氧质量浓度较高,秋季和冬季明显低于春季和夏季;2010—2016年臭氧浓度趋势线整体呈下降趋势,其中2012—2014年臭氧浓度连续月变化有明显的单峰型年度变化规律;臭氧浓度与PM_(10)质量浓度变化具有明显的逆向变化趋势,同时存在时间变化上的延迟性,并且臭氧的浓度变化早于PM_(10)质量浓度的变化。

阿克达拉气象条件变化对大气污染的影响及防治对策

主要采用2010—2016年阿克达拉PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)逐日质量浓度观测数据和同期逐月平均气温、相对湿度、降水量、风速、气压等常规气象观测资料,通过相关性分析探讨气象条件对大气污染的影响,并提出了防治对策。结果表明:PM_(10)平均浓度呈增加趋势,平均浓度介于11~15μg/m^(3)之间,平均每年以0.6μg/m^(3)的速率增加;SO_(2)年平均浓度呈下降趋势,但后期下降幅度低于前期,多年平均浓度为0.4~0.15μg/m^(3);NO_(2)平均浓度呈增加趋势,但前期增加幅度低于后期,多年NO_(2)平均浓度为2.0~4.0μg/m^(3);年内四季PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)污染物浓度也有很大差异,尤以冬季污染物浓度最高;阿克达拉平均气温与NO_(2)呈现出显著的正相关关系;相对湿度与PM_(10)之间呈现出显著的负相关关系,相对湿度与SO_(2)之间呈现出显著的正相关关系;风速与SO_(2)之间以负相关关系为主。

阿克达拉大气本底站CO质量浓度变化特征分析

采用阿克达拉大气本底站2012年1月1日—2017年12月31日1 min观测1次的CO资料,统计分析CO质量浓度在日内、日际、月际、季节和年际时间尺度下的变化特征,结果表明:阿克达拉日内、日际、月际、季节与年际时间尺度下的CO质量浓度变化波动均较为剧烈;年平均CO质量浓度在6年内整体呈逐年减小趋势;季节变化呈现冬季大、其他季节小的特征,各季节CO平均质量浓度从大到小排序为后冬、前冬、春季、秋季、夏季;月平均CO质量浓度呈“U”型变化特征,峰值在1月、谷值在6月,6—9月在底部波动变化;日平均CO质量浓度变化大致呈“U”型,峰值在1月17日、谷值在6月18日;CO质量浓度四季日变化特征均为单谷型,每天14时之前波动不大,15时后迅速减小,17时达到谷值,之后又迅速增大,19时后相对平稳,四季日CO质量浓度逐时平均从大到小排序为后冬、前冬、春季、夏季与秋季。

阿克达拉大气本底站黑碳浓度特征和潜在源

利用阿克达拉大气本底站2011~2017年黑碳气溶胶(BC)逐小时质量浓度资料和同期气象数据,采用后向轨迹聚类分析、潜在来源贡献函数法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),研究了阿克达拉站BC不同时间尺度浓度特征和潜在源区.结果表明:阿克达拉站2011~2017年BC呈波动下降趋势,BC清洁程度较高;BC浓度呈春冬高,夏秋低的季节变化特征,春季(398.85±189.35)ng/m^(3)>冬季(389.89±105.94)ng/m^(3)>夏季(272.07±90.07)ng/m^(3)>秋季(269.52±68.07)ng/m^(3),自然因素为BC浓度变化的主要原因;日变化特征表现为白天低、夜间高,基本呈单峰分布;阿克达拉站BC潜在源随季节变化差异明显,后向轨迹,WPSCF和WCWT分析都表明,春季潜在源集中于俄罗斯南部与新疆交界处的阿尔泰山北麓,秋季潜在源为新疆北疆经济带,冬季BC多受境外排放源影响.BC污染控制需要区域环境合作,实现联防联治,尤其是加强跨境污染源监测工作.

阿克达拉大气本底站污染物的总体特征变化

通过分析2010—2016年阿克达拉大气本底站三种污染物的总体特征得出:阿克达拉大气本底站的PM 10和NO 2年平均质量浓度呈上升趋势,SO 2呈下降趋势;PM 10质量浓度在2014年达到峰值,2010年处于最低;NO 2年平均质量浓度在2015年达到最大值,2010年最低;SO 2年平均质量浓度在2011年达到最大值,2014年最低;PM 10质量浓度峰值在2月、4月和12月,其质量浓度分别为0.013 0 mg/m 3、0.012 6 mg/m 3和0.012 7 mg/m 3,7月最低,仅为0.007 1 mg/m 3;PM 10质量浓度在春、冬季较高,秋季次之,夏季最低;NO 2质量浓度在春、冬季最高,夏季大于秋季。

阿克达拉紫外辐射特征

利用阿克达拉基准辐射观测站紫外辐射UV-A和UV-B数据,分析阿克达拉到达地面的UV和UV-B的特征以及不同云量和降水过程的变化特征。结果表明:阿克达拉全年紫外辐射年总量为321.04 MJ·m^(-2),年均日曝辐量为0.88 MJ·m^(-2),UV-B年曝辐量为5.26 MJ·m^(-2),UV年平均值占总辐射年平均值的5.56%。UV和UV-B的辐射强度的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季。夏季UV曝辐量是冬季的2.79倍;UV-B夏季平均日曝辐量是冬季的8.10倍。积雪期与非积雪期UV占总辐射比值不同,分别为6.44%和5.81%;且地面积雪的反射导致UV增加25.89%。

阿克达拉冰雹灾害天气对农业生产的危害及防灾减灾对策

阿克达拉区域大气本底站位于阿勒泰地区福海县,经度为87°58′20″,纬度为47°06′09″,常种植的农作物有小麦、玉米、向日葵、打瓜、葫芦瓜等农作物。近年来,随着全球气候变暖,极端灾害性天气增多。冰雹是阿克达拉地区较为常见的一类气象灾害,对农业生产的危害极大。为了防御冰雹灾害,减小灾害带来的损失,本文根据阿克达拉冰雹灾害以及农业生产实际情况,探究阿克达拉冰雹灾害天气对小麦、向日葵、玉米等农作物生产的危害,并梳理提出了一些防灾减灾对策,即加强监测预警、提高天气预报服务的及时性、加强人工防雹工作的实施,以及指导农户采取针对性的防雹减灾措施等,旨在尽可能地降低冰雹灾害对农业生产损失,保障阿克达拉区域农业安全生产。

阿克达拉可吸入颗粒物本底浓度变化特征

通过阿克达拉区域大气本底站2007年全年监测发现,以北疆经济区为背景区域的大气中PM10的年平均本底浓度为10.08μg/m3。可吸入颗粒物的本底浓度采暖期是非采暖期的两倍左右。可吸入颗粒物本底浓度季节变化特征明显,月平均本底浓度最高为12月,次高为3月。PM10本底浓度的日变化不规则但基本呈上升趋势,PM1.0和PM2.5的本底浓度日变化呈双峰双谷特征,本底浓度1d内的最高值和次高值出现的时间段与城市相关研究结果相反。

近10年阿克达拉臭氧质量浓度与气象因子的相关性研究

在人体健康以及环境保护的需求之下,开展环境预报具有重要的现实意义。为了解阿克达拉臭氧质量浓度的影响因子,开展有针对性的气象环境预报,利用2010~2019年阿克达拉站的臭氧观测资料,采用皮尔森相关系数、逐步回归等方法,分析了臭氧日最大8 h滑动平均质量浓度(用C8h(O_(3))表示)与气象因子的相关性,并建立预报方程。结果表明:能见度、日照、气温不受季节影响,与C8h(O_(3))显著正相关,气压、湿度也不受季节影响,与C8h(O_(3))显著负相关;风速与水汽压随着季节的变化,与C8h(O_(3))的相关性差异大;日照和气温与C8h(O_(3))的相关性最密切。日最高气温和日照时数引起的C8h(O_(3))变化具有一致性,日最高气温为6℃、日照时数=7 h时C8h(O_(3))出现谷值;日平均本站气压、日最小相对湿度与C8h(O_(3))有明显线性关系,当日平均本站气压低于950 hPa、日最小相对湿度小于35%时C8h(O_(3))大于平均值;臭氧污染源来自于阿克达拉西侧,风向的季节性差异使C8h(O_(3))也具有季节性变化。四季回归方程能够有效预报C8h(O_(3))的变化趋势,秋季回归方程的预报准确率最高、夏季最低。此研究为阿克达拉开展空气环境质量预报提供了参考依据。

中国大气本底站站址环境及部分观测要素变化特征

大气本底监测是对远离人类活动影响的地区经过充分混合、不受局地直接污染的大气成分长期定点观测,能反映全球或者区域尺度大气成分变化特征。中国大气本底站获取长期、连续、有效的大气成分监测数据及变化特征为国家应对气候变化外交谈判、大气污染防治工作和科学研究工作提供支持。对中国气象局七个大气本底站做简要介绍,利用对比统计分析方法与HYSPLIT后向轨迹模型对本底站观测要素CO_(2),CH_(4),O_(3),CO的浓度变化趋势和影响因素进行分析。结果发现:各本底站CO_(2)浓度上升趋势明显,与Mauna Loa站增长趋势基本相同,季节变化多呈现冬春高、夏秋低的特征;各本底站CH_(4)浓度也呈现明显的上升趋势,浓度值大于Mauna Loa站,CH_(4)浓度变化与其光化学反应程度和局地源排放密切相关;O_(3)浓度基本呈现冬春高、夏季低的季节特征;CO浓度基本呈现下降的趋势,与人类的活动以及CO大气反应等外部条件相关。因此,大气本底站观测要素的变化趋势受到局部气候、季风运输、大气边界层等环境条件影响,东部经济发达区还与区域环境排放密切相关。

新形势下我国大气本底观测研究型业务发展概述

2018年以来,大气本底站网气溶胶质量浓度、黑碳、反应性气体等多要素观测项目的国家级数据入库、监控、质量控制、观测实况显示、业务管理等实时业务上线,到2021年底,温室气体、气溶胶质量浓度和光学特性、反应性气体、酸雨和臭氧柱总量等在线观测项目,以及温室气体人工采样分析、气溶胶膜采样、酸雨业务考核、大气成分维护校准信息填报等实时和非实时业务功能将全部上线,大气本底观测实时业务能力显著提升。

阿克达拉大气本底站NO2输送路径及潜在源分析

基于HYSPLIT模式和全球资料同化系统气象数据(GDAS),计算了2015年12月—2016年11月阿克达拉国家大气本底站48 h气流后向轨迹,并结合同期NO2小时监测数据,综合运用聚类分析、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT),分析不同季节气流轨迹对阿克达拉NO2污染物浓度的影响,并揭示不同季节NO2潜在污染源区分布及其贡献水平.结果表明:冬季来自东南方向的气流轨迹占比最高,春、夏、秋季气流轨迹主要来自西北方向,来自西北的长距离气流轨迹NO2质量浓度较低;WPSCF表明重度污染网格出现在冬季的风口区如阿拉山口、达坂城谷地,四季中度污染网格出现在准噶尔盆地及周边地区、额尔齐斯河谷、哈萨克斯坦东部和俄罗斯南部;WCWT和WPSCF潜在源区分布较为一致,WCWT分析表明春、冬两季的NO2贡献高值区污染程度大于夏、秋两季,春、冬两季NO2污染网格贡献值为6~9μg·m^(-3),夏、秋两季污染网格贡献值集中在5~7μg·m^(-3).对于阿克达拉背景站点而言,NO2污染物总体浓度水平较低,揭示其NO2输送轨迹和污染源区,为区域大气污染联防联控提供重要参考.

阿勒泰地区大气污染与防治策略探析

中国作为一个快速崛起的国家,由于我国工业的迅猛发展,大量的能源消耗以及工业废气的随意排放导致大气污染日益严重。大气环境作为人们生活必不可少的部分,对人们的生活质量起着至关重要的作用。随着大气污染问题的尖锐化,人们的生活出行也遭到较大影响。针对严重的大气污染问题,提出确实可行的防治措施是当前大气污染防治的燃眉之急。下面本文将从几个方面探究阿勒泰地区大气污染与防治策略。

富蕴县气象灾害对葵花生产的影响与防灾减灾对策

向日葵是重要的油料作物,同时也是坚果,在我们的日常生活中扮演着十分重要的角色。向日葵具有良好的适应能力,喜欢光照,能够在多种土壤环境下健壮生长,再加上该作物的生长周期短,对调整农作物结构以及改善土壤理化性质有着很大的帮助。向日葵的经济价值高,市场需求量较大,其种植面积呈持续扩大的趋势,为农民提供了致富的新途径。近年来,新疆富蕴县不断优化种植结构,引导村民大力发展向日葵产业,为群众增收致富开辟了一条新途径。本文在向日葵种植生长特点的基础上,探讨了向日葵种植的气候条件,分析了富蕴县气象灾害对向日葵种植的影响,并给出了几点防灾减灾对策,以确保优质高产葵花籽的形成。

特种观测仪器日常维护维修的探讨

阿克达拉区域大气本底站在开展特种观测业务的5a里连续使用了黑碳仪、颗粒物分析仪等设备。仪器在使用过程中出现了各种软硬件故障，排除故障、完成采集任务成为了一项重要工作，笔者在工作中总结了一些经验。通过对各种仪器的维护和维修，可以为新疆特种观测业务的正常开展提供一些参考。

阿勒泰市规模化种植罗布麻的气候条件分析

根据阿勒泰市历史气象资料,通过对试种区与原种区罗布麻物候期的表现及阿勒泰市罗布麻生长的气候条件进行了为期3a的对比观测,在归纳分析阿勒泰市种植罗布麻有利和不利的气候条件基础上,指出阿勒泰市适合规模化种植罗布麻,提出了预防、降低损失的气象服务措施。以期为其他地区罗布麻科学化、规模化种植提供理论依据。

自动气象站ISOS软件常见问题及策略分析

自动气象站ISOS软件在运行过程中容易出现很多的问题,直接影响着气象站测试业务工作的有效开展,因此,在日常工作中必须对ISOS软件常见问题进行总结分析,加强对气象站ISOS软件的培训,发现问题及时解决,确保气象测试工作的正常运行,提高气象监测数据的精准性。