新乡市空气质量数值预报系统及重污染过程模拟分析

介绍河南省新乡市空气质量数值预报系统,该平台应用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)和第3代空气质量模式(CMAQ),实现自动化运行;基于该系统平台,分析华北-华中地区大范围的PM_(2.5)重污染事件,评估其对重污染过程的预报效果。结果表明:数值模式系统较好地预报出本次污染过程,尤其是NAQPMS模式,较为准确的预报出污染时段和污染物的浓度水平。     

LM以及CIA效应对TanSat 3个波段吸收光谱的影响

分析了Line Mixing(LM)以及Collision\|Induced Absorption(CIA)效应对中国全球二氧化碳监测科学实验卫星(TanSat)反演CO2所用的CO2的1.61、2.06 μm以及O2 0.76 μm 3个波段气体吸收的影响。LM效应对CO2的1.61、2.06 μm气体吸收截面的影响约2%,LM以及CIA效应对O2 0.76 μm波段的影响,在翼部达到75%,在中心区域约2%。LM效应使谱线线型变窄,使谱线中心吸收波数处吸收截面增大,翼部区域吸收截面减小。考虑LM以及CIA效应后,减小采用传统Voigt线型计算截面存在的结构性误差。分析了气体吸收截面以及LM效应随温度、气压的变化情况,LM效应在压强较大以及温度较低时对吸收截面影响较大。最后,在3个波段选择合理的气压、温度以及波数间隔,建立三维吸收截面查找表,在满足计算精度的同时节约时间,满足卫星大量观测反演的需要。     

基于湍流的双NTF方法应用于机舱风速计测量功率曲线

机舱风速计测量功率曲线的误差较大,造成风电功率预测结果的不确定性。文章依托某风电场现场实验,研究了机舱风速-自由流风速的关系,探讨了大气湍流强度对机舱传递函数(NTF)的影响,提出了基于湍流的双NTF方法,并应用于机舱风速计测量功率曲线。在不同年平均风速情况下,采用未修正的机舱风速功率曲线、国际电工委员会(IEC)提出的单NTF方法修正后的机舱风速功率曲线和文章所提出的双NTF方法修正后的机舱风速功率曲线,分别评估年发电量,其误差范围分别为-8.8%~-0.5%,-2.4%~-0.2%和-0.2%~0.2%。研究结果表明,文章所提出的基于湍流的双NTF方法是可行的,其应用效果优于IEC提出的单NTF方法。     

气候变化研究中的大气垂直结构探测述评

有关大气成分和性质的垂直廓线的观测和资料积累在气候强迫、气候反馈以及有关气候变化研究的许多方面起着关键性作用。关于温室气体、大气气溶胶、水汽、云和温度的大气垂直廓线,目前仍然有许多尚未解决的科学问题;这些问题的解决,对于理解与未来气候变化有关的多种人为和自然因素的作用,以及影响气候变化敏感性的多种复杂的物理过程十分关键。此外,大气垂直结构观测水平的提高对于气候模式的发展也具有重要意义。进一步完善整层大气的高分辨率垂直结构的观测方法在气候变化研究领域具有广阔的应用前景。     

涂层中伴有化学反应的传质动力学模型及解析解

有害液体在均匀有界固体介质中的扩散通常是一个伴有化学反应的传质过程，本文采用拉普拉斯交换法对其动力学方程进行了新的求解，得出了吸收过程的解析解。通过定义标准函数err(x)及反函数aer(x)，推导出当降解速率常数k=0时扩散系数D的精确解，理论误差为O．以芥子气在醇酸漆涂层中的传递为例，验证得该方法与实验值的标准差为σ=1.95×10-10 cm2/S，其精度远远高于常规方法。在此基础上，求出了液体在涂层中的吸收量、扩散通量，得到了它们的时空分布规律，分析了降解速率常数k对它们的影响。丈章更为准确、系统地描述了有害液体在涂层中的吸收规律，所给出的扩散系数计算方法更加简洁、精确，对有害物质的洗消、危害评估及相应措施的制定提供了理论依据。     

中国夏季硫酸盐气溶胶间接辐射强迫的数值模拟

运用发展的区域系统集成模式RIEMS,结合Slingo参数化方案,研究了中国夏季硫酸盐气溶胶对云特性(云滴有效半径)的影响及其所产生的间接辐射效应。模拟的云滴尺度分布基本合理,数值在0～10μm之间,但与卫星数据MODIS相比偏小。硫酸盐气溶胶间接辐射强迫7月平均值为-2.58W/m2,空间变化在-10～-1W/m2之间,最大值出现在东北长白山地区,陆地上的负强迫大于海洋。间接辐射强迫与气溶胶浓度分布和云水分布有密切的关系。     

ENSO可预报性研究进展综述

FNSO造成了大气环流尤其是热带大气环流的严重持续异常,对ENSO的预测以及可预报性研究工作也就显得格外重要.本文综述了关于ENSO机理、动力学模式等方面研究工作,重点概述了ENSO可预报性研究的内容,ENSO事件的最优前期征兆、春季可预报性障碍,不对称性问题以及如何量化研究其可预报性这四大热点问题的研究工作与相关结论,以及国内外ENSO研究的常用方法.     

珠三角地区日间HNO_2和O_3对OH自由基生成的影响

基于珠三角地区大气超级监测站2013年10月大气中HNO2和O3质量浓度及其光解速率常数等相关参数的在线监测结果,测算了这2种气态污染物通过光解产生OH自由基的速率,揭示了日间HNO2和O3对OH自由基生成的影响。观测期间,O3日间平均质量浓度为158.0μg/m3,HNO2日间平均质量浓度为2.4μg/m3;O3和HNO2光解产生OH自由基的平均速率分别为7.0×106和2.9×107个/(cm3·s)。HNO2和O3光解生成OH自由基的相关光解速率常数和OH自由基生成速率随长波紫外线辐射强度增强而增大;但HNO2光解相关参数与长波紫外线辐射强度的一次线性相关性优于O3光解相关参数与长波紫外线辐射强度的相关性;相对湿度对O3光解生成OH自由基具有重要的正影响。     

GPS信号海面散射特性和初步实验结果

2006年9月至2007年3月,在福建厦门附近进行了为期半年的实验,观测和研究GPS海面反射信号特性.一天内至少有百分之九十六的时间可以同时接收到4颗卫星海面反射信号,最多时达到8颗.观测资料用于反演有效浪高、海面高度和潮汐等海洋参量.重点讨论海面散射特性,研究海面反射波与直达波的功率比值,以及它们随电波的入射角、海面等效浪高(SWH)等的依赖关系,为星载接收机设计提供科学数据.