一、沙尘暴常规观测资料中若干问题的解析(论文文献综述)
程越茗[1](2021)在《基于空基激光雷达观测和资料同化研究气溶胶的垂直结构》文中研究说明气溶胶对空气质量、大气辐射平衡、水循环及气候变化都具有非常重要的影响。深化气溶胶光学特性垂直分布结构方面的研究有利于更好地揭示气溶胶的气候环境效应,然而,目前对气溶胶垂直特征及其时空变化的研究非常有限。本研究首先利用2015年发射至国际空间站上的云气溶胶传输系统(Cloud-Aerosol Transport System,CATS)观测的气溶胶垂直资料,分析了2015年至2017年间东亚地区以及选取的三个不同典型气溶胶类型区域的气溶胶垂直结构的季节变化和日变化特征,结果表明:东亚地区不同区域气溶胶的垂直结构的日变化和季节变化均存在显着差异。主要人为气溶胶源区的华北东北地区:全年整层大气主要受沙尘影响,外来烟尘的传输高度明显高于沙尘的传输高度;气溶胶下风向的青藏高原地区:气溶胶消光系数和退偏振比有明显的四季变化,夏季气溶胶的垂直扩散强于其他季节,消光系数大于0.05km-1的区域能够达到8km以上;沙尘源区的塔里木盆地地区:气溶胶消光系数季节变化显着,夏季有大量大粒径的沙尘被抬升到高于4km的大气中,冬季边界层内的季内变化较弱,边界层高度是控制该地区局地排放的气溶胶垂直结构的重要因素。通过对CATS观测资料分析可知,气溶胶垂直分布特征存在显着的多时空尺度变化特性。尽管空基激光雷达能够提供大范围的气溶胶垂直观测数据,由于观测轨道的限制,观测资料仍然存在时空不连续等缺陷。气溶胶模式是研究气溶胶垂直特征及其时空演变特性的重要工具,但是由于模式中输入量的不确定性和复杂物理化学过程的参数化简化处理,模式模拟的气溶胶的垂直特性仍然存在较大的不确定性。气溶胶垂直资料同化可以有效融合模式模拟和垂直观测资料,提升气溶胶垂直分布特性的模拟精度,有助于增强气溶胶垂直特性及其气候环境效应影响研究。因此,本研究进一步基于四维局地集合转换卡尔曼滤波(four-dimensional Local Ensemble Transform Kalman Filter,4D-LETKF)同化方法和非静力平衡全球大气环流模式NICAM(Non-hydrostatic ICosahedral Atmosphere Model)在线耦合气溶胶模块SPRINTARS(Spectral Radiation Transport Model for Aerosol Species),构建合适的气溶胶光学特性观测算子,发展了星载激光雷达气溶胶垂直观测资料的质量控制和格点化方法,建立了拥有垂直观测资料异步同化能力的四维集合气溶胶资料同化系统,研究了水平和垂直局地化半径、集合源排放扰动因子等同化参数对气溶胶资料同化的影响,实现了对2016年11月星载双波长正交偏振云-气溶胶激光雷达Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization(CALIOP)气溶胶观测资料的循环同化。本研究利用同化CALIOP气溶胶消光系数和中分辨率成像光谱仪(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)气溶胶光学厚度的单一和联合观测同化试验,分析了垂直观测资料同化对模拟的气溶胶垂直结构的改进程度。结果表明:CALIOP资料同化显着减少了未同化试验对生物质燃烧烟尘主导区、人为气溶胶源区、沙尘源区和下风向地区模拟的气溶胶柱信息的低估,有效地将气溶胶垂直观测资料应用于预报模式中并优化了气溶胶垂直结构的模拟结果。同化各层以及整层气溶胶信息都可以对前向模式预报良好的气溶胶廓线进行优化,但是对于预报有误的气溶胶垂直分布,只有同化垂直气溶胶观测资料才能够较好地再现气溶胶垂直结构。对CALIOP和MODIS的气溶胶观测资料进行联合同化可以更有效地提高气溶胶时空分布的模拟能力,降低模拟的气溶胶垂直结构的不确定性。
夏晓丽[2](2021)在《新一代气象卫星气溶胶资料同化在大气污染模拟中的应用研究》文中认为随着城市化规模和水平的提高,我国经济发展水平有了显着提高,与此同时也出现了日益突出的空气污染问题,对大气污染的模拟与预报逐渐成为当今的热点社会问题也是一项科学难题。随着计算能力的提高和模式预报水平的发展,空气质量预报模式逐渐成为空气污染领域研究的主要研究方式。同时资料同化技术能够为预报模式提供准确的初始条件,成为降低模式预报不确定性的一种有效方法。气溶胶是大气污染物的主要成分,大气气溶胶对气候系统和环境污染都有着非常重要的作用。近年来,随着卫星遥感技术的不断进步,通过大气探测技术获取大气气溶胶数据已成为大气研究领域中重要的获取方式。充分利用好现阶段先进的新一代卫星气溶胶资料是当前空气质量预报研究的热点。本文通过结合WRF-Chem预报模式,在GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)系统中使用三维变分方法,分别研究能够同化新一代气象卫星风云3号(FY-3A)卫星,葵花8号(Himawari-8)卫星,风云4号(FY-4A)卫星气溶胶资料的同化系统,结合实际大气污染个例设计同化试验,进一步验证了同化试验对预报的改进效果。研究结果表明:(1)基于GSI同化系统构建风云3号(FY-3A)卫星气溶胶资料的三维变分同化系统,将风云3号卫星气溶胶数据成功引入GSI同化系统中,用WRF-Chem模式做预报,使用NMC(National Meteorology Center)方法统计了背景误差协方差矩阵,较好地反映了14种气溶胶变量的垂直特征。经过同化试验之后的气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)值的偏差和均方根误差值整体优化了接近30%,进一步验证了AOD资料同化系统的积极影响。同化卫星资料后,分析场提供了更加丰富的沙尘天气信息,风云3号(FY-3A)卫星同化试验比MODIS卫星资料同化试验效果更好一些。进一步验证了风云3号(FY-3A)卫星气溶胶资料同化对模式预报的改进效果。(2)进一步改进同化系统,基于静止卫星能够对同一地区连续观测的特点,构建基于静止气象卫星葵花8号(Himawari-8)卫星气溶胶资料快速更新同化系统。将葵花8号(Himawari-8)卫星气溶胶资料引入GSI分析系统中,并应用在2017年5月发生的一次强沙尘天气中,通过实际天气个例研究发现,同化AHI卫星AOD资料的试验在AOD值强度和覆盖度上都有较好的效果,特别是在中国东北地区大值中心区附近。与地面监测站AERONET站点数据对比发现,“AHI 1h DA”同化试验的改进效果最为明显,比其他更接近地面观测站,可能是由于同化了高频数据,有助于提供丰富的初始场信息,充分检验了同化系统的有效性。(3)选取一次实际沙尘天气个例,基于以上GSI中构建的快速循环同化系统,将我国第二代静止气象卫星风云4号(FY-4A)卫星的气溶胶数据成功接入GSI系统,系统地对比了其对沙尘天气气溶胶预报效果的影响。模式引入卫星AOD观测值后分析场中引入了研究区偏东北地区,北部平原地区以及东南地区几个沙尘的主要沙源。通过同化试验中气溶胶各组分的空间分布图可知,大气气溶胶在沙漠戈壁和北京地区的大值区主要是由于沙尘气溶胶的增加,华南上空AOD主要以P25组分分量为主。同化试验均反映了研究区域内AOD的增量中心且与卫星观测场中AOD高值区分布一致,同化调整后分析场的气溶胶信息更加丰富。试验研究表明我国风云4号(FY-4A)卫星气溶胶资料同化系统在空气质量预报中的应用具有广阔的发展前景。(4)根据以上工作,为了结合风云4号(FY-4A)卫星和葵花8号(Himawari-8)卫星数据的各自优点,研究了两种卫星气溶胶资料的联合同化系统,对发生在我国的一次大范围沙尘天气进行卫星资料同化试验,接着用WRF-Chem模式模拟AOD分布。同时同化风云4号(FY-4A)卫星和葵花8号(Himawari-8)卫星气溶胶资料的同化试验能够充分利用两种卫星在不同区域的数据覆盖度的优势,观测资料的增加丰富了在北京、内蒙古和东北地区特别是西北地区的AOD大值分布区,为分析场提供了更丰富的气溶胶观测信息和更准确的模式初始场描述。为未来我国风云卫星气溶胶数据的推广提供参考。
霍文[3](2020)在《塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究》文中认为塔克拉玛干沙漠,气候极端干旱。随着石油基地的建成,在研究区的自然沙陇剖面上形成了面积达2 km2的人工绿地。由于下垫面性质的改变,引起气象特征参数连锁反应,导致近地层能量分配格局改变,局地性气候与沙漠气候形成了强烈反差,我们亟需解析在气候差异下,各项气象参数的变化区间;了解人工绿地与自然沙地通量参数的差异;评估陆面参数化方案对人工绿地局地性气候的响应程度。正是以此为目标,通过高精度观测仪器和先进试验手段,在生长季,获取人工绿地和自然沙地同步观测数据,同时针对绿地边缘效应,同步开展强化观测试验,利用理论研究、试验数据分析、数值模拟等方法,定量地解析不同下垫面局地性气候的差异性;揭示感热、潜热时间分布位相差异的原因机理;利用陆面过程模拟与观测事实进行参数对比分析,评估参数化方案对局地性气候的响应程度,为沙漠-绿洲地气之间相互作用及影响机制提供科学试验数据支撑和研究基础。并得到以下主要结论:1)从日出到正午,自然沙地升温速率大于人工绿地;正午到日落则相反。人工绿地增温至极值比自然沙地滞后2 h。夜间人工绿地边界温度一般高于自然沙地与人工绿地中心区域。在下垫面状况差异、局地环流作用、小地形共同影响下,人工绿地(中)日较差>自然沙地(西)>人工绿地(东)>人工绿地(西)。四季夜间均存在逆温,冬季1月逆温强度最大,最大逆温差为12.8℃,秋季次之,春季第三,夏季最小,最大逆温差6.4℃。2)平均风速季节变化:春季最大、夏季次之、秋季第三、冬季最小。日间大于夜间,自然沙地风速变幅大于人工绿地。春季,自然沙地日平均风速差3.0 m/s,人工绿地中心1.8 m/s,人工绿地东西边界分别为2.0 m/s与2.2 m/s。将自然沙地的平均风速量化为1.0 m/s,春季绿地边界风速递减率为35%;绿地中心风速递减率为68%。夏季绿地边界风速递减率为30%;绿地中心风速递减率达到71%。沙地与绿地夏季比湿最大、秋季次之、春季第三,冬季最小。3)FAO56-PM蒸散模型适用于干旱背景下的人工绿地,计算值与观测值呈线性相关,相关系数分别为:人工绿地(中)0.933,人工绿地(东)0.943,人工绿地(西)0.942。饱和水汽压与实际水汽压之差、2m平均温度、2m平均风速、饱和水汽压斜率是影响蒸散发计算的主要因素。4)沙地与绿地(地面长波辐射)差值区间为-30-20 W/m2。土壤水分变化是造成人工绿地与自然沙地地表反照率差异的主要原因之一,塔克拉玛干沙漠人工绿地的滴灌增加了土壤含水量,传递到表层具有滞后效应,影响了地表反照率的月变化。净辐射的主要耗能形式以H和G0为主,其中H最大,LE最小。夜间以G0为主。日间以H为主。在塔克拉玛干沙漠大环境影响下,人工绿地的能量分配格局与自然沙地基本一致,而在植被的生长期与茂盛期,LE的通量消耗份额会增加,能耗比增加1.5%左右。5)冬季自然沙地与人工绿地的不闭合率均在50%以上,且人工绿地的拟合系数很低。在其他季节,人工绿地的不闭合率优于自然沙地,这也是地表能量残差D值较小的反映。由地形起伏与下垫面共同影响,不同下垫面能量闭合存在差异。6)CLM3.0模式对自然沙地辐射模拟精度高于人工绿地。人工绿地向下的长波辐射在春季和夏季被低估,自然沙地模拟偏差则在±0.02以内。模拟的高反照率值与观测值相比有所延迟,反照率被高估。太阳反射辐射高估了6-19 W/m2。在峰值区模式低估了向上长波辐射,低估值在2-25 W/m2之间。自然沙地向上长波辐射模拟精度高于人工绿地。此外,净辐射的模拟值和观测值之间也存在差异,RMSE区间为35-70 W/m2。7)在沙漠地区,H的模拟能力高于LE,自然沙地通量模拟精度优于人工绿地,这说明模式对沙漠干旱地区水汽传输模拟机制有待改善。模式高估了人工绿地H,低估了自然沙地H,人工绿地RMSE为45.6 W/m2,自然沙地RMSE为25.1 W/m2。模式对土壤温度模拟相关系数较高,均在0.97以上,在温度高值区存在低估,中上层土壤温度模拟精度自然沙地高于人工绿地,深层土壤温度模拟精度人工绿地优于自然沙地。土壤湿度模拟效果差,自然沙地相关系数高于人工绿地,最高可达0.83。土壤湿度模拟偏差均为正偏差,模拟值偏移值较大,特别是深层土壤湿度,其中自然沙地偏移值大于人工绿地,因灌溉,人工绿地模拟精度含有“虚高”。
李明奎[4](2019)在《中国环境史史料学论纲》文中指出与中国环境史研究取得的成绩相比,相关环境史史料的整理和研究则略显滞后。简言之,目前中国环境史料的研究多集中于先秦、唐宋和明清几个时段的正史、方志、档案等文献史料的讨论,而于丰富的口述、实物和图像中的环境史料的关注稍显不足;此外,学界对域外文献、田野调查资料、自然科学观测数据等特殊环境史料的利用亦不多见;至于环境史料的搜集整理工作,与环境史研究取得的成果相比,则更显滞后。上述环境史料研究的不足在一定程度上制约着中国环境史研究的深入和本土化、国际化发展水平。鉴于此,本文在学界现有研究的基础上,对中国环境史史料的搜集整理和利用等问题进行初步的思考,以促进中国环境史史料学的构建和相关史料的整理研究。本文主要由三部分组成。第一部分则对中国环境史史料学的学科任务、研究对象、研究方法、史料类型、该学科与相关学科的关系等问题进行思考,初步认为中国环境史史料学以反映中华民族与自然环境互动的历史文献、口述史料、实物史料和图像史料的价值和利用为研究对象,以阐明中国环境史史料的来源和类别、鉴别相关史料的真伪并分析评论史料的思想性、倡导并践行中国环境史史料的整理工作、阐述编纂环境史工具书和筹建环境史料数据库的基本设想等为学科任务,以跨学科研究、田野调查、历史文献研究法等为基本研究方法。该史料学与文献学、口述史学、人类学、民族学以及包括考古学、地质学等在内的自然科学等学科有着极为密切的关系。此外,就中国环境史的史料而言,文献、口述、实物和图像是研究中国环境史的四大基本史料。其中,包括正史、方志、实录、档案等在内的文献以文字记录着人与自然互动的历史,而传说、神话、谚语、访谈记录等口述史料则以口头语言的形式讲述着记忆中的人与自然,遗物遗址之类的实物史料则以具体实物展现着人与自然相处的过往,至于包括壁画、岩画、绢纸画、漫画、照片等在类的图像史料则以图像透露着人与环境互动的点滴。四类史料虽有不同的形式,然各有其特点和价值,彼此互补,互相印证。从事中国环境史史料的整理研究需掌握基本的方法和途径,但平淡忠厚、谨小慎微的心态尤其重要。此外,做好跨学科研究、夯实语言文字基础等方面的准备亦有利于环境史史料搜集整理工作的进行。第二部分则属于专题研究,从众多的文献史料中选取正史、方志、档案、实录等常见的史料进行环境信息的分析,同时尽其所知,对口述史料、实物史料和图像史料蕴含的环境信息及其搜集利用进行了初步的讨论。研究认为包括正史、方志、档案、实录在内的文献史料是研究中国环境史的基本史料,其搜集整理和利用既要结合中国古代史、思想史、方志学、档案学等学科的研究成果和方法,亦要依靠目录学、版本学、校勘学方面的知识技能,全面看待每种文献史料的价值和不足,综合利用,取长补短。而口述、实物和图像三类史料蕴含的环境信息亦极为丰富和珍贵,需要结合考古学、口述史学、图像史学、古文字学等方面的研究成果进行相关环境信息的分析和解读,以最大化地发挥相关史料的价值。第三部分则是对第二部分的补充,在丰富的文献史料中,除正史、方志、档案等基本环境史料外,日记、书信、报刊、文史资料、自然科学数据、域外文献等特殊环境史料蕴含的信息亦极为珍贵。其中,日记、书信和文史资料除记录了作者对天地自然和相关人事的观察、经历外,还记录了作者本人对许多自然现象、社会现象的情感认知和心理态度,对于研究具体环境事件和微观环境史、环境认知等问题具有重要的参考价值,而域外文献则以他者的视角记录着对中国历史和文化的观察、认知和评价,尤其是其中对中国山川自然、都城建筑、农田水利、风物特产、疾病医疗、人情风俗、气候变化、灾害事件等方面的记载均透露出不少珍贵的环境信息,值得大力挖掘和利用。田野调查资料则以调查者的亲身经历和见闻为基础,不仅对环境史相关问题的研究提供许多珍贵的文献、口述、实物和图像史料,还提供了认识史料、解读史料的现场感受(实地观感)和分析视角。而自然科学数据则以严谨的方法、精准的仪器为环境史研究提供许多气候、地质、土壤、水文、动植物等方面精确的数据信息,能更好地展现环境史跨学科研究的特点。总之,为促进环境史史料的研究和中国环境史的深入发展,建立中国环境史史料学实有其必要。中国环境史史料学不仅是一门基础学科,亦是一门综合性较强的学科,尤其是图像、口述、实物三类史料中环境信息的提取和分析,自然科学数据的利用,以及环境史料的数字化等问题均涉及多种学科的交叉和合作,非一人或单一学科所能完成。然从长远来看,中国环境史史料的整理和利用刻不容缓,其相关的环境史史料学亦有广阔的发展前景。本文相信,中国环境史史料学的建立和发展,必将促进中国环境史研究在理论化和本土化方面的深入。
周德荣[5](2018)在《冷锋对中国东部地区空气污染的影响研究》文中研究表明中国东部地区污染源排放种类繁多,加之特殊的东亚季风系统作用,是世界上污染成因最复杂的区域之一。已有的涉及到锋面系统影响空气污染的相关研究工作主要是基于主观识别的个例分析,基于客观方法的长期定量统计研究较少,因此中国地区长时间尺度锋面活动和空气污染的相互关系缺乏全面的科学认知。本研究在建立中国地区锋面客观识别统计方法的基础上,总结近三十多年锋面时空分布特征,揭示冷锋过境不同阶段中国东部城市群的污染时空分布及其来源,初步探究了冷锋影响下中南半岛生物质燃烧、西北沙尘和东部城市群人为排放污染物在对流层不同高度传输、混合及气象反馈的作用,进一步揭示了冷锋活动对不同区域空气污染年际变化的影响。论文基于全球气象再分析资料对中国锋面客观识别方法的关键参数进行了测试和筛选,基于气象热力因子的一阶和三阶导数算子,设定控制阈值大于4.5℃/100km为判据确定锋面位置。与MICAPS结果相比,客观识别的锋面能够从小时、日和月变化不同时间尺度上体现锋面移动过程及其与气象要素作用的关系。论文进一步基于上述方法得到的1980-2016年大样本锋面活动数据,给出了中国地区客观识别的锋面不同季节位移路径、速度和强度特征。客观识别的冷锋在多时间、空间尺度与天气学锋面的认识存在着较好的一致性。利用三大区域内国控点PM2.5数据统计了 2014-2016年冷锋过境前后PM2.5平均浓度变化,京津冀锋前污染累积速率为6.4μg/m3/hour,锋后清除速率为-5.7μug/m3/hour,而长三角和珠三角地区清除速率高于累积速率;冷锋活动导致津京冀地区出现最低值,但是平均浓度升高16.8μg/m3,而长三角和珠三角地区平均值浓度分别下降-67.2μg/m3和-9.6μg/m3。为了弄清冷锋对于东亚不同类型污染在对流层不同高度的输送机制,论文利用区域空气质量观测数据、卫星反演垂直气溶胶分布、区域空气质量模式WRF-Chem和拉格朗日输送模型LPDM,探究了一次典型的冷锋过境前后空气污染变化趋势和输送变化特征。冷锋作用下的长距离输送会导致整个中国东部对流层垂直方向出现西北沙尘、中南半岛生物质燃烧和东部城市群人为源排放污染的混合与分层。混合污染沙尘的辐射效应导致长三角及周边地区对流层5-10公里处增温超过1℃;而受生物质燃烧产生的黑碳气溶胶影响,华南沿海地区在对流层2-5公里处出现了超过1.5℃的增温效应。论文进一步基于客观识别的中国锋面数据集,分析了京津冀和长三角地区冷锋活动年际变化特征及其对空气污染的影响。2003-2016年京津冀地区冷锋频次与MOPPIT反演的CO浓度的年际变化呈正相关,且冷锋频次增加幅度为每年1.3%,气象条件不利于京津冀空气污染的改善。长三角地区冷锋频次年际变化与空气污染呈反相关,冷锋频次增加幅度为每年6.9%,气象条件总体有利于该地区污染的改善。京津冀冷锋频次出现较多年份冷锋移动路径偏北,冷空气南下偏少,导致华北以南地区污染清除效率较低,出现了污染年际变化的峰值;而长三角冷锋频次较高年冷空气路径偏中,东部沿海东北气流偏强,利于污染清除。更长时间尺度上基于能见度反演消光系数的统计分析发现一致结论,且冬季冷锋频次与空气质量的相关优于常用的冬季风指数。
苟诗薇,伍永秋,夏冬冬,潘婕[6](2012)在《青藏高原冬、春季沙尘暴频次时空分布特征及其环流背景》文中进行了进一步梳理利用1961-2002年青藏高原29个气象台站的沙尘天气资料,分析了冬、春季沙尘暴频次的时空分布和变化,并结合欧洲中心再分析资料的200 hPa高度场数据,分析了冬、春季沙尘暴异常年份对应的环流特征。结果表明:青藏高原的沙尘暴主要集中发生在12月至次年5月,1961-2002年间其发生频次呈显着减少的趋势;阿里高原、柴达木盆地、三江源区和雅鲁藏布江中游地区为沙尘暴的高发区域;沙尘暴高发中心随季节的推移由藏南逐渐北移至羌塘高原及塔里木盆地;冬、春两季200 hPa高度场在沙尘暴强年均表现出纬向西风气流增强,传输到地面的能量增加,利于沙尘暴天气的形成,而在沙尘暴弱年均表现为经向环流增强,阻碍了能量的向下传输,不利于大风天气的形成。
王存忠[7](2012)在《中国沙尘暴“站时”时空变化特征及其与气象因子关系研究》文中研究表明利用“中国强沙尘暴序列及其支撑数据集”、中国台站逐日降水资料、中国台站逐日综合干旱指数(CI)、NCEP再分析风速等资料,使用小波分析和统计方法,引入“站时”概念,根据沙尘暴的持续时间,对比沙尘暴日数和频次,研究了我国1958—2007年沙尘暴时空变化特征及其与气象要素的关系。结果表明,我国66.56%的沙尘暴发生在春季(3、4、5月份),其中又以4月份最多,且呈双峰分布,峰值分别在4月上旬和中旬。沙尘暴总体呈非线性迅速减少,年距平呈“门扇合页”型,前正后负,转换点在1986年。若以1983年为分界,后25a均值较前25a减少了58.4%。50a中沙尘暴经历了两次迅速减少(1958—1964年和1983—1991年)、两次振荡减少(1966—1973年和2000—2007年)和两次和缓减少(1974—1982年和1992—1999年)六个过程,每个过程的时间长度为6-8a。小波分析表明,沙尘暴变化具有多时间尺度叠加的周期性变化特征,主周期为6-8a,叠加了2-3a及年际振动。沙尘暴空间分布很不均匀,呈现“两多两少”、“两个多发中心”的总体特征,即:北多南少、西多东少、内蒙古西部阿拉善盟和新疆塔里木盆地偏南部的民丰到且末地区为两个多发中心。沙尘暴影响区有北移西退现象。50a中沙尘暴南边界纬度平均北移1.98°,东边界平均经度西移3.95°,影响区缩小大约91622km2。50a观测到沙尘暴台站的数量减少了60.78%。不同区域沙尘暴发生时间、月份分布特征有所不同,以太阳时间(测站当地时间)计算,沙尘暴总体最多发生在12-18时,其中以内蒙古为代表的东沙尘暴区(简称东区)多发生在12-15时,以新疆为代表的西沙尘暴区(简称西区)多发生在15-18时。月份分布总的来说有南早北晚、东早西晚的特点,即东区比西区早一个月,以西藏为代表的南沙尘暴区比东区早一个月。除内蒙古朱日和站和新疆七角井站为代表的周边少数地区有增加趋势,其余地区减少。50a中我国沙尘暴风速总体减少了2.1m/s(13.6%),与沙尘暴相关系数为0.84;年降水量略有增加(0.96%),与沙尘暴相关系数为0.10;春季降水量增加了5.67%,与沙尘暴相关系数为-0.08,经过7a滑动平均相关系数为-0.47,经6阶多项式拟合发现春季降水量与沙尘暴存在明显的6-8a反向周期性变化;沙尘暴前一日的综合干旱指数(CI)绝对值总体减小,即干旱程度减轻,距平形态与沙尘暴一样呈“门扇合页”型,但方向相反,与沙尘暴相关系数为—0.60。上述表明沙尘暴风速减小是沙尘暴总体快速减少的主因,沙尘暴的6-8a周期性变化与其前一日干旱指数呈反相位变化。年降水量对沙尘暴无显着影响,但春季降水量与沙尘暴的6-8a周期性变化存在联系。
佘峰[8](2011)在《兰州地区大气颗粒物的化学特征及沙尘天气对其影响研究》文中提出随着人类活动的不断加剧,城市化进程的加快,经济的快速增长,我国城市大气颗粒物污染成为严重的环境问题之一,其中大部分城市的首要空气污染物在绝大部分天数均为可吸入颗粒物。大气颗粒物不仅是大气环境中危害较大的污染物,而且对气候变化、大气能见度和人体健康等方面都产生重要影响。因此,城市大气颗粒物污染已成为国内外研究的热点。本文着重研究兰州市大气颗粒物污染的化学特征以及沙尘天气对其变化的影响。首先分析了近10年来兰州空气污染的变化特征,探讨了SO2、NO2和PM1o的年、月和季节变化特征及趋势,评价了兰州市空气污染的主要特征。特别是首次长时间连续对颗粒物PM10和PM2.5以及降水进行了综合采集,系统地分析了这些样品的化学组分,研究了它们的变化及其可能的影响因素,弥补了以往此方面研究的不足。并从颗粒物化学组分变化角度探讨了沙尘天气这种流动的颗粒物大污染源对兰州地区大气环境质量的影响。主要研究结果如下:(1)研究结果显示,兰州市是我国污染比较严重的城市之一,总体上属于典型的煤烟型污染,其中西固区局部呈现石油型污染。兰州的首要污染物是PM10, SO2、NO2污染相对较轻。PM10、SO2和NO2的污染浓度的年变化呈现明显的季节性,冬季采暖期污染严重、浓度高,夏季污染较轻。从近10年的统计结果看,PM10全部年份超标严重,SO2部分年份超标,NO2尚未超标。从污染浓度趋势分析结果看,PM10和SO2质量浓度呈显着下降趋势,反映出兰州市大气污染治理成效显着;但是由于城市汽车保有量的迅速增加,导致NO2质量浓度缓慢上升。与此同时,通过兰州市大气环境中污染物浓度与气象观测数据的相关分析,揭示了不同气象因素对环境空气质量的影响程度。(2)揭示了冬春两季大气颗粒物PM2.5和PM10之间的相互关系,冬季PM2.5/PM10的比值高于春季,春季沙尘对粗颗粒物影响较大。当冬季发生沙尘天气的时候,大气颗粒物同样显示为粗粒子性并跟春天沙尘天气类似。春季沙尘天气可造成颗粒物浓度异常升高,造成大气颗粒物PM10的浓度达到最高值。颗粒物样品化学组分分析表明,大气颗粒物中绝大多数无机离子的平均浓度在冬季大于春季,这是由于冬季污染源源排放量大、而边界层大气扩散能力差的缘故。兰州市冬季PM10中离子物种质量浓度排序为SO42->NO3->NH4+>Cl-,春季为SO42->Ca2+>NO3->Cl-,这四种离子分别占总离子质量的84.8%和83.5%。而PM2.5中离子物种质量浓度排序在冬季为SO42->NH4+>NO3->Cl-,在春季为SO42->NO3->Ca2+>NH4+,这四种离子分别占总离子质量的89.3%和83.1%。在所有离子中SO42-是含量最高的离子,这跟兰州燃煤能源结构有关联。随着季节的变化,九种离子占颗粒物质量浓度也在20%~50%之间变化。那些与燃煤有关的离子浓度却呈现出其浓度冬季要比春季高的特征。污染离子的粒径分布随着浓度的增加没有显着变化,但春季沙尘天气期间地壳离子的粒径分布变大。另外,硝酸盐与硫酸盐的比例分析表明,总体上当地固定源排放的贡献大于流动污染源。对颗粒物PM10所做的源解析表明,冬季燃煤是PM10的主要来源。(3)降水的化学组成特征很大程度反映了当地大气环境质量状况,对采样期内的分析结果表明,兰州降水pH平均值为6.18,呈中性;电导率平均值为72.4μS/cm,表明兰州市大气颗粒物污染严重。在所有样品中,只有一个样品是呈现酸性。在降水中Ca2+和NH4+是主要的阳离子,它们分别占阳离子总质量的68.5%和16.0%;SO42-和NO3-是主要阴离子,二者分别占阴离子总质量的70.0%和23.4%。兰州降水中SO42-和Ca2+的离子浓度值远远高于国内其他城市,显示兰州既是一个受煤烟型污染严重的城市,也是一个受外来沙尘污染严重的城市。由于高浓度的碱性离子(主要是Ca2+和NH4+)对中和雨水中的酸性物质起了重要的作用,因此,兰州降水的酸化现象并不严重,并且降水中主要阳离子组分含量年内变化显示春季远高于夏秋季的特征。兰州降水SO42-/NO3-值为5.4,表明属于燃煤型大气污染。此外,观测结果还表明,兰州降水对大气污染物有清除作用,尤其对颗粒物去除作用明显。(4)沙尘天气是造成我国北方大多数城市发生重污染事件的主要原因,尤其是在春季。当沙尘天气影响兰州时可在短时间内使得大气颗粒物浓度快速升高。本文通过对沙尘天气发生期间兰州市大气颗粒物化学组分动态变化的分析,发现沙尘天气影响兰州期间,地壳离子(如Ca2+)质量浓度大幅度上升,与此同时,当地排放的污染离子(如NO3-等)浓度却明显降低。此外,使用后向轨迹模式推算沙尘入侵路径,确定了影响兰州地区沙尘天气过程的源地和移动路径。总之,沙尘天气发生期间由沙漠戈壁区传输过来的沙尘明显加重了兰州城市大气颗粒物污染的同时,由于沙尘吸附、沉降的拖曳作用以及风速加大造成的大气扩散能力加强等的综合效应,却使得当地排放的污染物浓度明显降低了。
凌肖露[9](2011)在《沙尘气溶胶对中国半干旱区近地层气象要素影响的特征分析》文中指出本文利用2007-2010年3-5月的SACOL站的集合观测资料,对此期间的沙尘天气中近地层气象要素、地表能量通量和土壤变量进行了集合分析,同时挑选了同时段的晴天作为背景对照,得到了地面各要素和沙尘气溶胶相互作用的过程和变化特征。地面平均的气象要素响应不如其他要素明显,这可能与沙尘暴发生的时段不固定有关,同时,尽管已经进行了10日平均,也不能完全剔除偶然气象事件造成的影响;发生在SACOL站的沙尘天气多与沙尘前期的地面低气压和高气温有关,并且沙尘天气中的偏北风频率明显增大。地面能量通量的响应落后于气象要素也明显高于气象要素。沙尘粒子的保温作用导致地面长波辐射增多,但是削减了到达地面太阳短波辐射,因此呈现净辐射白天减小,夜间增多的变化特征。随着地表净辐射的减弱,沙尘条件下的感热、潜热呈现和净辐射一样的变化特征,夜间增多,白天减小。土壤热通量的变化滞后于净辐射约3h,在日出前达到最低值,日落前达最大值,且变化不如晴天迅速和剧烈;同时,土壤浅层的高温和低土壤体积含水量与沙尘暴的发生有比较明显的关系。以上结论在对沙尘暴的一次个例分析中得到验证,同时也得到了近地层要素垂直分布的变化特征。沙尘暴发生前,地面低空大气层结不稳定,高空呈逆温状态,相对湿度随高度递减,且递减率随着时间的推移越来越大,沙尘暴发生时,高空的逆温结构被破坏,同时伴随着明显的逆湿现象。沙尘粒子上扬是水平风和垂直速度共同作用的结果,垂直速度在短时内的迅速变化与起沙量的变化趋势几乎一致;气溶胶的最高浓度稍滞后于水平风分量最大值,其中南北风分量在浓度最高时的波动范围大于东西风分量。
沈洁[10](2011)在《民勤一次特强沙尘暴特征及地形对其影响的数值分析》文中提出沙尘暴是恶劣的自然环境与大气异常运动共同作用的结果,是一种危害性极强的灾害性天气。我国西北不同区域沙尘暴的发生发展具有地域特征,民勤县地处巴丹吉林和腾格里两大沙漠的接壤地带,正好位于雅布赖山和龙首山形成的山口下方。有利的地形和丰富的沙尘源,加之又是我国西北路径冷空气的必经之地,使得民勤成为河西走廊沙尘暴的重点发生区。本文研究的目的是利用实际观测资料、GRAPES-SDM沙尘暴模式,分析2010年4月24日发生在民勤地区一次特强沙尘暴的特征,以及通过修改模式中的地形参数,对民勤周边地形做出调整,进而分析地形对沙尘暴天气过程的影响。首先利用实况观测资料对2010年4月24日我国河西走廊民勤出现的区域性特强沙尘暴过程进行天气分析,结果表明:1)乌山脊前低槽、高空急流、地面热低压、地面冷锋等是形成此次特强沙尘暴的主要天气系统,强温度梯度和大气斜压性为沙尘的扬起提供起始动能。2)本次特强沙尘暴过境民勤前,地面处于热低压系统的干暖状态中,地面水平风风向有波动,风速有加大趋势;过境期间,能见度急剧下降,气压升高,3h变压差值增大,温度急剧下降,相对湿度增加,风速迅速增大达到最大值;过境后短时间内,气温持续下降,相对湿度增加,能见度增大,风速有减小趋势且风向少变。3)垂直速度、螺旋度的变化与沙尘暴的发生发展联系密切,同时也能反映出沙尘暴的强度变化。其次利用GRAPES-SDM沙尘模式对民勤周边山地采取三种不同方案(削减山高一倍;增加山高一倍;移动山地)修改地形进行敏感性试验,主要从风速、地面起沙通量及沙尘输送方面进行分析,并与控制实验对比,研究结果表明:1)地形高度降低,单站风速较控制试验增大,携沙气流遇到地形阻挡,沿着坡地爬升,部分沙尘可以翻越地形到背风坡,此时的地形特征将减弱沙尘扩散强度2)地形高度增高,单站风速随时间变化整体为增加趋势,气流发生明显的绕流,改变沙尘扩散方向3)地形移动,单站风速整体趋势增大,民勤地区沙尘暴影响范围减小,沙尘浓度值减小,整体影响强度减弱,沙尘影响范围较控制试验向南及东南方向扩展。4)在相同时间段内,三种地形敏感性试验模拟沙尘通量值要低于控制试验中的数值,其中减少最多的是抬升山地方案。
二、沙尘暴常规观测资料中若干问题的解析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、沙尘暴常规观测资料中若干问题的解析(论文提纲范文)
(1)基于空基激光雷达观测和资料同化研究气溶胶的垂直结构(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 气溶胶的研究意义 |
1.1.2 气溶胶垂直资料同化的研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 东亚地区气溶胶垂直结构的季节变化和日变化特征 |
1.2.2 资料同化理论和方法 |
1.2.3 气溶胶资料同化 |
1.2.3.1 基于最优插值方法的气溶胶资料同化 |
1.2.3.2 基于变分方法的气溶胶资料同化 |
1.2.3.3 基于集合卡尔曼滤波方法的气溶胶资料同化 |
1.2.3.4 气溶胶垂直观测资料同化 |
1.3 研究目标和研究内容 |
参考文献 |
第二章 观测资料介绍 |
2.1 国际太空站观测资料介绍 |
2.1.1 CATS大气探测星载载荷 |
2.1.2 CATS气溶胶产品 |
2.2 CALIPSO卫星观测资料介绍 |
2.2.1 CALIPSO卫星 |
2.2.2 CALIOP气溶胶产品 |
2.3 MODIS观测资料介绍 |
2.4 AERONET观测资料介绍 |
参考文献 |
第三章 东亚地区气溶胶垂直结构多时空尺度变化的观测特征 |
3.1 引言 |
3.2 区域选择 |
3.3 东亚地区气溶胶光学厚度的季节变化 |
3.4 不同区域气溶胶消光系数和退偏振比的纬度高度剖面 |
3.4.1 人为气溶胶的重要源区:华北东北地区 |
3.4.2 气溶胶下风向地区:青藏高原地区 |
3.4.3 沙尘源区:塔里木盆地地区 |
3.5 不同区域气溶胶消光系数廓线的季节变化和日变化特征 |
3.6 小结 |
参考文献 |
第四章 气溶胶垂直观测资料同化系统的构建 |
4.1 引言 |
4.2 预报模式介绍 |
4.2.1 NICAM_SPRINTARS 模式介绍 |
4.2.2 NICAM_SPRINTARS模式的参数设置 |
4.3 4D-LETKF资料同化方法介绍 |
4.3.1 局地集合转换卡尔曼滤波(LETKF) |
4.3.2 四维局地集合转换卡尔曼滤波(4D-LETKF) |
4.4 CALIOP气溶胶观测资料预处理 |
4.5 观测算子建立 |
4.6 统计指标介绍 |
4.7 气溶胶资料同化参数优化 |
4.8 小结 |
参考文献 |
第五章 基于CALIOP资料同化分析的气溶胶垂直结构 |
5.1 引言 |
5.2 试验介绍 |
5.3 气溶胶分析场的自检验 |
5.3.1 利用同化的CALIOP气溶胶消光系数进行自检验 |
5.3.2 利用同化的NRL MODIS AOTs进行自检验 |
5.4 CALIOP资料同化对分析的气溶胶垂直结构的影响 |
5.4.1 CALIOP资料同化对分析的气溶胶光学厚度的影响 |
5.4.2 CALIOP资料同化对分析的气溶胶消光系数的影响 |
5.5 CALIOP和MODIS联合同化对分析的气溶胶垂直结构的影响 |
5.5.1 CALIOP和MODIS联合同化对分析的气溶胶光学厚度的影响 |
5.5.2 CALIOP和MODIS联合同化对分析的气溶胶消光系数的影响 |
5.6 小结 |
参考文献 |
第六章 总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 论文特色与创新 |
6.3 不足与展望 |
致谢 |
作者简介 |
(2)新一代气象卫星气溶胶资料同化在大气污染模拟中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.1.1 空气质量模式的研究进展 |
1.1.2 资料同化技术的发展 |
1.1.3 卫星气溶胶资料同化的研究进展 |
1.3 本文拟研究问题和各章节安排 |
1.3.1 拟研究的问题 |
1.3.2 本文各章节安排 |
第2章 GSI气溶胶资料同化系统 |
2.1 GSI三维变分同化系统 |
2.2 气溶胶观测算子的建立 |
2.2.1 CRTM辐射传输模式 |
2.2.2 AOD观测算子的建立 |
2.3 气溶胶分析变量和背景误差协方差矩阵 |
2.4 气溶胶资料同化流程 |
2.5 本章小结 |
第3章 风云3 号卫星气溶胶资料同化研究与应用 |
3.1 引言 |
3.2 观测资料与质量控制 |
3.2.1 MODIS卫星气溶胶资料 |
3.2.2 风云3 号卫星气溶胶资料 |
3.3 大气污染过程与研究区域 |
3.3.1 强沙尘天气过程 |
3.3.2 研究区域与参数方案选取 |
3.4 试验方案设计 |
3.5 试验结果与分析 |
3.5.1 背景误差协方差矩阵的统计分析 |
3.5.2 同化试验结果的误差分析 |
3.5.3 两种卫星资料同化试验效果分析 |
3.5.4 模拟结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 葵花8 号卫星气溶胶资料的快速循环同化系统的构建与应用 |
4.1 引言 |
4.2 Himawari-8 卫星气溶胶观测资料及质量控制 |
4.3 快速更新循环同化方法 |
4.4 试验方案设计 |
4.4.1 研究的沙尘天气个例 |
4.4.2 试验方案 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 单点试验 |
4.5.2 背景误差协方差尺度分析 |
4.5.3 同化结果分析 |
4.5.4 预报结果检验 |
4.6 本章小结 |
第5章 风云4 号卫星气溶胶资料同化在一次沙尘天气中的应用评估 |
5.1 引言 |
5.2 FY-4 卫星气溶胶观测资料 |
5.3 试验设置 |
5.3.1 强沙尘天气过程 |
5.3.2 试验设计 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 同化结果统计分析 |
5.4.2 初始场改进分析 |
5.4.3 气溶胶各组分贡献分析 |
5.4.4 预报结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 风云4 号卫星与葵花8 号卫星气溶胶资料联合同化在气溶胶预报中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 同化系统与输入参数 |
6.3 试验设计 |
6.4 试验结果分析 |
6.4.1 与卫星观测比较分析 |
6.4.2 同化试验对初始场改进效果 |
6.4.3 预报效果验证 |
6.4.4 环流形势分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 全文总结和讨论 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(3)塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 沙漠物理属性 |
1.2.2 沙漠天气 |
1.2.3 沙漠气候研究进展 |
1.2.4 沙漠小气候研究进展 |
1.2.5 沙漠边界层研究进展 |
1.2.6 沙漠地区陆面过程及其参数化研究进展 |
1.2.7 沙漠对全球环境变化的影响 |
1.3 科学问题和研究内容 |
1.3.1 拟解决的关键性科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究目标 |
1.3.4 技术路线 |
1.4 论文结构 |
第二章 研究区域气候背景与观测仪器简介 |
2.1 研究区概述 |
2.1.1 新疆气候特征 |
2.1.2 塔克拉玛干沙漠简介 |
2.1.3 塔克拉玛干沙漠气候背景简介 |
2.1.4 塔克拉玛干沙漠中心气候特征 |
2.2 观测仪器简介 |
2.2.1 人工绿地观测仪器介绍 |
2.2.2 自然沙地观测仪器介绍 |
2.3 加密观测试验与各章数据简介 |
2.3.1 加密观测试验简介 |
2.3.2 各章数据简介 |
2.4 本章小结 |
第三章 沙漠腹地人工绿地和自然沙地局地气候差异性研究 |
3.1 研究时段代表月气候概况 |
3.2 局地气象因子差异 |
3.2.1 数据说明与预处理 |
3.2.2 温度特征 |
3.2.3 风速特征 |
3.2.4 比湿特征 |
3.3 蒸散的计算与变异研究 |
3.3.1 试验设计简介 |
3.3.2 数据与计算方法 |
3.3.3 计算值与观测值对比 |
3.3.4 变异性规律研究 |
3.4 本章结论 |
讨论 |
第四章 自然沙地与人工绿地辐射与能量平衡比较研究 |
4.1 资料与方法 |
4.2 地表辐射收支特征比较研究 |
4.3 地表能量通量的特征比较研究 |
4.4 地表能量闭合特征比较研究 |
4.5 本章小结 |
讨论 |
第五章 塔克拉玛干沙漠腹地自然沙地与人工绿地陆面过程模拟与分析 |
5.1 资料和模式 |
5.1.1 观测站点与资料 |
5.1.2 模式介绍 |
5.2 大气强迫数据对比 |
5.3 辐射对比验证 |
5.4 通量对比验证 |
5.5 土壤温度对比验证 |
5.6 土壤湿度对比验证 |
5.7 模拟性能比较 |
5.8 本章小结 |
讨论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文总结 |
6.1.1 局地气候差异性研究 |
6.1.2 能量平衡差异性研究 |
6.1.3 参数化模拟试验评估研究 |
6.2 论文主要贡献及创新点 |
6.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)中国环境史史料学论纲(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
一、选题缘由及研究意义 |
二、研究回顾 |
(一) 史料与史料学的研究 |
(二) 中国环境史史料的研究 |
三、基本写作思路和框架 |
四、重点难点和创新点 |
五、文中相关概念的解释 |
(一) 史料与史料学 |
(二) 环境史史料与中国环境史史料学 |
(三) 口述史料与口述史学 |
(四) 实物史料 |
(五) 图像史料与图像史学 |
(六) 域外文献 |
上篇 |
第一章 中国环境史史料学的研究对象、主题、方法和学科任务 |
第一节 研究对象、研究主题和研究方法 |
一、研究对象 |
二、研究主题 |
三、研究方法 |
第二节 中国环境史史料学的学科任务 |
第二章 中国环境史史料学与相关学科的关系 |
第一节 与文献学的关系 |
第二节 与自然科学、人类学、民族史、图像史学等学科的关系 |
第三章 建立中国环境史史料学的可能性与必要性 |
第一节 建立中国环境史史料学的可能性和基础 |
第二节建立中国环境史史料学的必要性 |
第四章 中国环境史史料的来源、类型和特点 |
第一节 中国环境史史料来源 |
第二节 中国环境史史料的类型和特点 |
第五章 中国环境史史料搜集整理概论 |
第一节 中国环境史史料搜集整理面临的困难 |
第二节 搜集整理中国环境史史料应有的心态 |
第三节 搜集整理中国环境史史料的基本方法与途径 |
第四节 从事搜集整理中国环境史史料应有之准备 |
第六章 经史子集文献中的环境史史料概论 |
第一节 经部文献中的环境信息 |
第二节 史部文献中的环境信息 |
第三节 子部文献中的环境信息 |
第四节 集部文献中的环境信息 |
第五节 经史子集文献中环境信息的搜集整理与利用 |
中篇 |
第七章 正史中的环境史史料概论 |
第一节 正史中的环境史史料及其价值 |
第二节 正史中的环境史史料特点及其搜集利用 |
第八章 地方志中的环境史史料及其搜集利用 |
第一节 地方志中的环境信息及其价值 |
第二节 地方志中环境史史料的特点和局限 |
第三节 地方志中环境史史料的搜集与解读利用 |
第九章 实录与档案中的环境史史料概论 |
第一节 实录中的环境史史料价值及其搜集利用 |
一、实录中的环境史史料价值 |
二、实录中环境信息的搜集利用 |
第二节 档案中的环境史史料 |
一、档案中的环境信息及其价值 |
二、档案中环境史史料的搜集与利用 |
第十章 中国口述环境史料概论 |
第一节 中国的口述传统和口述史料遗存 |
第二节 口述史料中的环境信息与价值 |
第三节 中国口述环境史史料的特点 |
第四节 中国口述环境史史料的搜集整理途径 |
第五节 口述史料中环境信息的提取和征实 |
第十一章 实物史料中的环境信息与利用途径概论 |
第一节 实物史料中的环境信息与价值 |
第二节 实物史料在环境史研究中的利用途径 |
第十二章 图像史料中的环境信息与搜集解读概论 |
第一节 图像史料中的环境信息及其价值 |
第二节 图像史料的搜集与解读 |
下篇 |
第十三章 几种特殊的环境史史料概论 |
第一节 书信、报刊与文史资料 |
第二节 田野调查资料与自然科学观测试验数据 |
第三节 日记 |
第四节 域外文献 |
结语 |
参考文献 |
在校攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(5)冷锋对中国东部地区空气污染的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 我国东部大气复合污染 |
1.1.1 东部城市群大气污染特征 |
1.1.2 中国东部大气污染主要来源 |
1.2 锋面客观识别研究进展 |
1.2.1 锋面客观识别研究的意义 |
1.2.2 不同尺度锋面结构及其定义研究 |
1.2.3 客观识别锋面算法的研究进展 |
1.3 锋面过程与空气污染关系研究 |
1.3.1 锋面活动对空气污染的影响 |
1.3.2 锋面影响空气污染综合观测研究 |
1.3.3 锋面影响污染数值模拟研究 |
1.4 区域空气污染与天气气候的相互作用 |
1.4.1 中国东部影响空气污染的主要天气特征 |
1.4.2 大气污染对天气气候的影响 |
1.5 研究目的和内容 |
第二章 资料与方法 |
2.1 统计分析方法 |
2.1.1 锋面客观识别方法 |
2.1.2 EEMD分解方法 |
2.2 空气质量及气象数据 |
2.2.1 地面观测数据 |
2.2.2 探空数据 |
2.2.3 卫星数据 |
2.2.4 再分析资料 |
2.2.5 中国强沙尘暴数据集 |
2.3 模式介绍 |
2.3.1 WRF-Chem模式 |
2.3.2 LPDM模式 |
2.4 本章小结 |
第三章 锋面客观识别及其时空分布特征 |
3.1 中国地区锋面客观识别 |
3.1.1 冷锋识别关键参数测试 |
3.1.2 个例对比分析 |
3.2 时空分布特征 |
3.2.1 年均空间分布特征 |
3.2.2 季节及月均空间分布特征 |
3.2.3 典型区域冷锋频次变化特征 |
3.3 本章小结 |
第四章 冷锋对中国东部城市群大气污染时空分布的影响 |
4.1 冷锋活动对城市环境空气质量的影响 |
4.1.1 区域观测数据代表性分析 |
4.1.2 冷锋对京津冀地区环境空气质量影响 |
4.1.3 冷锋对长三角地区环境空气质量影响 |
4.1.4 冷锋对珠三角地区环境空气质量影响 |
4.2 垂直污染气象变化特征 |
4.2.1 京津冀地区垂直污染气象变化特征 |
4.2.2 长三角地区垂直污染气象变化特征 |
4.2.3 珠三角地区垂直污染气象变化特征 |
4.3 冷锋过境污染输送变化特征 |
4.3.1 冷锋过境前后污染变化趋势 |
4.3.2 京津冀地区冷锋过境污染输送变化特征 |
4.3.3 长三角地区冷锋过境污染输送变化特征 |
4.3.4 珠三角地区冷锋过境污染输送变化特征 |
4.3.5 冷锋过境污染输送通道 |
4.4 本章小结 |
第五章 冷锋对沙尘、生物质燃烧、人为源的传输、混合及气象反馈的影响 |
5.1 地面观测人为排放和沙尘污染变化特征 |
5.1.1 区域排放和冷锋过境天气变化特征 |
5.1.2 地面细颗粒物污染观测结果分析 |
5.2 垂直方向混合污染溯源及传输特征 |
5.2.1 卫星观测的气溶胶垂直分布及溯源分析 |
5.2.2 对流层不同高度污染混合传输模拟 |
5.3 混合污染的气象反馈研究 |
5.3.1 对流层不同高度污染气象反馈特征研究 |
5.3.2 混合污染反馈东向输送的影响研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 冷锋活动对空气污染的年际变化的影响 |
6.1 1980-2016年冷锋时间序列变化特征 |
6.2 冷锋与近地面污染的年际相关性研究 |
6.2.1 冷锋与地面CO年际相关关系 |
6.2.2 冷锋与东部城市群污染年际相关关系 |
6.3 冷锋与沙尘暴事件的年际相关性研究 |
6.3.1 中国沙尘暴事件时空分布特征 |
6.3.2 沙尘暴对应冷锋空间分布特征 |
6.3.3 春季沙尘暴与冷锋年际变化特征 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 本研究的主要结论 |
7.2 论文的创新点 |
7.3 后续工作的思考及展望 |
参考文献 |
致谢 |
已发表研究成果 |
(6)青藏高原冬、春季沙尘暴频次时空分布特征及其环流背景(论文提纲范文)
1 资料和方法 |
2 沙尘暴频次的时空特征及变化 |
2.1 时空分布 |
2.2 时空变化 |
3 尘暴频次异常年份的环流背景分析 |
3.1 冬季环流的平均特征及差异 |
3.2 春季环流的平均特征及差异 |
4 结论与讨论 |
(7)中国沙尘暴“站时”时空变化特征及其与气象因子关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 沙尘暴时空分布和变化研究进展 |
1.2.1 源地和空间分布 |
1.2.2 移动路径 |
1.2.3 时间分布和变化 |
1.3 沙尘暴气候成因研究进展 |
1.3.1 湍流对沙尘暴起动作用 |
1.3.2 沙尘暴气候影响因子 |
1.3.3 生态环境与人类活动 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 研究思路和方向 |
1.4.2 主要研究内容 |
第2章 资料处理和方法对比 |
2.1 沙尘暴术语与概念 |
2.1.1 古代有关沙尘暴的名称和概念 |
2.1.2 现代沙尘暴术语和定义 |
2.2 资料预处理 |
2.2.1 资料概况 |
2.2.2 资料预选 |
2.2.3 建立新数据集 |
2.2.4 建立沙尘暴时间序列 |
2.3 引入站时概念并对比分析 |
2.3.1 站日、站时和站次序列关系 |
2.3.2 站日与站时反映沙尘暴变化特征的比较 |
2.3.3 站次与站时的联系 |
2.4 不同区域划分方法的数据分析 |
2.5 小结与讨论 |
第3章 沙尘暴的时间分布和变化 |
3.1 时间分布 |
3.1.1 持续时间的频次分布 |
3.1.2 日分布 |
3.1.3 月分布 |
3.2 年际和年代际变化 |
3.2.1 距平分析 |
3.2.2 总体变化趋势 |
3.3 多尺度周期变化特征 |
3.3.1 周期分析方法 |
3.3.2 小波周期分析 |
3.3.3 小波方差分析 |
3.3.4 数据拟合分析 |
3.4 小结与讨论 |
第4章 沙尘暴的空间分布和变化特征 |
4.1 空间总体分布和演变 |
4.1.1 空间分布 |
4.1.2 年际演变 |
4.1.3 空间变化趋势 |
4.2 不同观测区域时间演变和变化特征 |
4.2.1 开始时间差异 |
4.2.2 月分布差异 |
4.2.3 不同区域月际演变 |
4.2.4 不同观测区域年际变化差异 |
4.3 不同沙尘暴区域分布和变化特征 |
4.3.1 总体变化特征 |
4.3.2 不同沙尘暴区域贡献率 |
4.3.3 持续时间差异 |
4.3.4 增加区代表站变化 |
4.4 极值地理分布 |
4.5 小结与讨论 |
第5章 沙尘暴变化与气象因子的关系 |
5.1 与风力的关系 |
5.1.1 沙尘暴风速时空变化 |
5.1.2 风速与沙尘暴总体变化关系 |
5.1.3 不同区域沙尘暴风速与站次的时间变化 |
5.1.4 沙尘暴风速与站次的空间变化趋势配置 |
5.1.5 分析与讨论 |
5.2 与降水的关系 |
5.2.1 年降水量与沙尘暴 |
5.2.2 春季降水量与沙尘暴 |
5.2.3 沙尘暴增加区的降水量与沙尘暴 |
5.2.4 春季降水量增加区的降水量与沙尘暴 |
5.2.5 分析与讨论 |
5.3 与干旱的关系 |
5.3.1 综合干旱指数与沙尘暴 |
5.3.2 分析与讨论 |
5.4 小结与讨论 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 问题和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)兰州地区大气颗粒物的化学特征及沙尘天气对其影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 大气颗粒物研究现状 |
1.2.1 大气颗粒物的污染水平研究现状 |
1.2.2 大气颗粒物的化学性质研究现状 |
1.2.3 大气颗粒物的粒径分布 |
1.2.4 大气颗粒物的流行病学研究 |
1.2.5 大气颗粒物对环境及气候变化的影响 |
1.2.6 大气颗粒物对降水及其酸化过程的影响 |
1.2.7 大气颗粒物的主要来源及解析 |
1.2.8 大气颗粒物污染浓度与气象因素的关系 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 近十年来兰州大气污染特征分析 |
2.1 资料与方法 |
2.1.1 资料来源 |
2.1.2 评价标准 |
2.2 研究区域概况 |
2.3 大气污染特征分析 |
2.3.1 兰州城市空气质量评价 |
2.3.2 大气污染物浓度时间变化规律 |
2.3.3 空气质量与气象条件的关系 |
2.4 小结 |
第三章 兰州地区大气颗粒物的化学特征及来源解析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 大气颗粒物膜样品的采集和称量 |
3.1.2 大气颗粒物中无机离子的测定 |
3.2 兰州大气颗粒物中的无机离子组分 |
3.2.1 兰州大气颗粒物中无机离子测定结果 |
3.2.2 兰州颗粒物中无机离子的污染特征 |
3.3 大气颗粒物源解析 |
3.4 小结 |
第四章 兰州降水化学组分及其对空气质量的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 样品的采集与分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 降水的pH值和电导率 |
4.2.2 水溶性无机离子及其变化规律 |
4.2.3 大气环境状况分析和离子平衡 |
4.2.4 降水中离子的季节变化 |
4.2.5 降水与空气污染物浓度的关系 |
4.3 小结 |
第五章 沙尘天气对兰州大气环境质量的影响 |
5.1 沙尘天气的概念、划分及特点 |
5.1.1 沙尘天气的概念 |
5.1.2 影响沙尘天气的因素 |
5.1.3 沙尘天气过程 |
5.2 沙尘天气的区域污染特征 |
5.3 沙尘天气对兰州大气环境质量的影响 |
5.3.1 2006~2009年春季兰州大气环境与沙尘关系的统计分析 |
5.3.2 一次沙尘天气过程对兰州市大气环境影响的案例分析 |
5.3.3 沙尘天气对兰州大气中PM_(10)质量浓度的影响评估 |
5.4 沙尘天气的传输路径 |
5.5 兰州沙尘气溶胶无机离子研究 |
5.6 小结 |
第六章 总结与讨论 |
6.1 全文总结 |
6.1.1 兰州城市空气质量变化趋势 |
6.1.2 兰州大气颗粒物无机离子的污染特征 |
6.1.3 兰州大气降水中的无机离子污染特征 |
6.1.4 沙尘天气对区域大气环境及兰州地区的影响 |
6.2 本文的特色与创新点 |
6.3 本文的不足与下一步研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(9)沙尘气溶胶对中国半干旱区近地层气象要素影响的特征分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 半干旱区的重要性 |
1.2 沙尘气溶胶在干旱/半干旱区域的观测事实和作用原理 |
1.3 沙尘气溶胶的研究进展 |
第二章 数据和方法 |
2.1 SACOL |
2.2 数据类型和来源 |
2.2.1 SACOL站集合观测资料 |
2.2.2 NCEP再分析资料 |
2.3 分析方法 |
第三章 典型沙尘天气过程近地面层各要素的对比分析 |
3.1 典型沙尘天气和晴天的对比 |
3.1.1 天气记录及罗列 |
3.1.2 PM_(10)及与AOD资料的验证使用 |
3.1.3 剔除云水影响 |
3.1.4 小结 |
3.2 10日平均的地面各要素的对比 |
3.2.1 数据处理方法 |
3.2.2 10日平均气象要素对比 |
3.2.3 10日平均地表辐射收支和能量平衡对比 |
3.2.4 10日平均土壤资料 |
3.2.5 小结 |
3.3 挑选典型天气各要素的统计分析 |
3.3.1 典型天气的风频风向统计 |
3.3.2 典型天气过程地面要素距平统计 |
3.3.3 典型天气过程下各要素与PM_(10)质量浓度的相关性分析 |
3.3.4 能量平衡和能量闭合统计 |
3.3.5 小结 |
第四章 2010年3月兰州一次强沙尘暴个例分析 |
4.1 背景环流特征 |
4.1.1 观测事实 |
4.1.2 背景环流 |
4.1.3 后向轨迹分析 |
4.2 地面因子响应 |
4.2.1 地面气象要素响应 |
4.2.2 地面辐射通量和热通量响应 |
4.2.3 地面动力因子响应 |
4.3 气象要素的垂直分布 |
4.4 结语和讨论 |
第五章 结论和展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(10)民勤一次特强沙尘暴特征及地形对其影响的数值分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 沙尘暴简述 |
1.1.1 沙尘暴定义及分级标准 |
1.1.2 沙尘暴的移动路径 |
1.1.3 沙尘暴形成条件 |
1.2 国内外关于沙尘天气的研究进展 |
1.2.1 沙尘暴时空分布特征 |
1.2.2 沙尘暴数值模式发展 |
1.3 研究的意义和目的 |
1.4 资料来源 |
1.5 本章小结 |
第二章 民勤一次特强沙尘暴近地面层气象要素变化特征 |
2.1 天气实况 |
2.2 环流特征 |
2.3 天气成因分析 |
2.4 地面气象要素的变化特征 |
2.4.1 地面温、湿场的变化 |
2.4.2 地面水平风场的变化 |
2.4.3 水平能见度与PM10浓度的变化 |
2.4.4 地面气压的变化 |
2.4.5 垂直速度在沙尘暴过境前后变化 |
2.5 地面风速脉动与PM10、能见度及3h变压的联系 |
2.6 螺旋度特征分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 GRAPES_SDM模式简介与验证 |
3.1 GRAPES_SDM简介 |
3.2 模式方案与初始条件 |
3.3 GRAPES_SDM模式结果验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 GRAPES_SDM对民勤地形的敏感性试验 |
4.1 地形介绍 |
4.2 区域选取 |
4.3 地形影响沙尘暴的方式 |
4.3.1 地形对沙尘扬升的影响 |
4.3.2 地形对沙尘传输的影响 |
4.3.3 地形对沙尘沉降的影响 |
4.4 地形作用 |
4.4.1 地形敏感性试验设计 |
4.4.2 模拟结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
四、沙尘暴常规观测资料中若干问题的解析(论文参考文献)
- [1]基于空基激光雷达观测和资料同化研究气溶胶的垂直结构[D]. 程越茗. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]新一代气象卫星气溶胶资料同化在大气污染模拟中的应用研究[D]. 夏晓丽. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [3]塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地与自然沙地局地气候差异研究[D]. 霍文. 南京信息工程大学, 2020(01)
- [4]中国环境史史料学论纲[D]. 李明奎. 云南大学, 2019(09)
- [5]冷锋对中国东部地区空气污染的影响研究[D]. 周德荣. 南京大学, 2018(05)
- [6]青藏高原冬、春季沙尘暴频次时空分布特征及其环流背景[J]. 苟诗薇,伍永秋,夏冬冬,潘婕. 自然灾害学报, 2012(05)
- [7]中国沙尘暴“站时”时空变化特征及其与气象因子关系研究[D]. 王存忠. 南京信息工程大学, 2012(10)
- [8]兰州地区大气颗粒物的化学特征及沙尘天气对其影响研究[D]. 佘峰. 兰州大学, 2011(06)
- [9]沙尘气溶胶对中国半干旱区近地层气象要素影响的特征分析[D]. 凌肖露. 兰州大学, 2011(11)
- [10]民勤一次特强沙尘暴特征及地形对其影响的数值分析[D]. 沈洁. 兰州大学, 2011(11)