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吴剑斌: 作品数：13 被引量：201H指数：8; 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>; 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：环境科学与工程天文地球更多>>

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空气质量预测平台的建立及在广州亚运会的应用: 足2010 年广州亚运会空气质量预测、预警及空气污染控制策略的制定,建立了一个综合的空气质量预测平台并服务于日常的城市空气质量预报.该空气质量预测平台主要由3 个系统构成:(a)空气质量多模式集合预报系统,主要侧重于不同...; 陈焕盛王自发唐晓吴其重吴剑斌; 关键词：空气质量模式亚运会

最优化集成方法在城市臭氧数值预报中的应用研究被引量：15: 2017年; 基于多模式(NAQPMS、CMAQ、CAMx、WRF-Chem)空气质量数值预报业务系统的滚动预报结果,结合站点观测资料,评估了最优化集成方法在城市臭氧数值预报中的可行性和预报效果。一年的评估结果表明:当训练期为15 d时,最优化集成方法能够得到相对较好的结果。总体而言,最优化集成方法对城市臭氧浓度变化趋势和浓度水平的预报效果明显优于单个模式,且在大部分城市优于多模式的最优预报,其预报值和观测的相关系数提高0.11以上,均方根误差降低约10μg/m^3;该方法对城市臭氧污染等级的预报能力也明显优于单个模式,特别是轻、中度污染。此外,在模拟偏差较大的城市,最优化集成方法对预报效果的改进更为显著;在模拟偏差较小的城市,该方法仍可进一步提升预报效果。; 吴剑斌肖林鸿晏平仲晏平仲皮冬勤李健军赵江伟陈焕盛; 关键词：臭氧

2013年12月上海市PM_(2.5)重污染过程数值模拟研究被引量：8: 2016年; 基于2013年11月30日—12月13日上海一次PM_(2.5)重污染过程,利用Model-3/CMAQ模式及过程分析技术,定量评估不同时段各大气过程对上海PM_(2.5)浓度变化的影响.结果表明:Model-3/CMAQ模式系统能较好的模拟出实况PM_(2.5)的浓度变化趋势与特点.研究期间,白天源排放的增强和大气传输的影响、加上较强的气溶胶和云过程生成贡献,是造成上海PM_(2.5)浓度上升至重污染的主要原因.不同污染时段对PM_(2.5)浓度上升贡献率最大的过程均为输送,其中,西北部点位(青浦淀山湖和虹口凉城输送)的贡献率最大,且重污染时段输送的贡献率明显高于非重污染时段.; 吴剑斌王茜伏晴艳; 关键词：污染贡献率

基于机器学习的短临预报方法及其在空气质量保障中的应用被引量：9: 2021年; 基于多个数值模式(NAQPMS、CMAQ)预报结果和站点观测资料,采用岭回归机器学习方法构建了一种多污染物短临预报方法,并应用于2017年厦门金砖国家峰会和2019年武汉军运会空气质量保障工作,评估总结了短临预报方法的可行性和预报效果。结果表明:短临预报表现出很好的预报能力,可以有效改进数值模式的预报趋势和量值。从日均模拟效果来看,短临预报的颗粒物相关系数达到0.9以上,均方根误差小于5μg/m^(3),而且预报的臭氧相关系数和均方根误差分别为0.99和2μg/m^(3)。相较于日均数值模式预报结果,短临预报可使颗粒物和臭氧的预报相关系数至少提升16%和9%,预报均方根误差至少下降50%和86%。对于小时模拟效果,短临预报能够更好地把握颗粒物的小时变化特征,其相关系数较模式提升了0.2以上;同时短临预报能够更好地再现观测到的臭氧日循环特征,对白天的峰值和夜晚的低值预报更好,其相关系数高达0.9。总体来说,短临预报方法可为重大活动空气质量保障提供较为精准的临近预报结果,具有较好的应用价值。; 肖林鸿陈焕盛陈婷婷吴剑斌杨文夷杨文夷田敬敬张稳定; 关键词：短临预报空气质量

上海典型持续性PM_(2.5)重度污染的数值模拟被引量：47: 2016年; 本研究针对2013年1月23~24日的上海PM_(2.5)持续重污染过程,采用WRF-Chem大气化学模式以及PM_(2.5)质量浓度、能见度、气象要素等地面实测资料相结合的方式,揭示了造成上海冬季PM_(2.5)持续性重污染的一类"天气学必要成因",即一次弱冷空气活动过程导致了两种不利污染天气条件——"弱气压场(静稳形势)"和"弱冷空气扩散(输送形势)",两者先后影响上海造成PM_(2.5)浓度持续上升.主要过程如下:首先弱冷空气影响之前,上海处在不利的局地气象扩散条件下,受弱气压场控制10 h后本地PM_(2.5)质量浓度达到重度污染水平,之后夜间稳定边界层(地面静风和低层逆温)使得PM_(2.5)重度污染维持了7h,期间PM_(2.5)平均质量浓度为172.4μg·m^(-3).后期弱冷空气影响上海,虽然改善了局地扩散条件但是同时产生了明显的周边污染物输送,使得本地PM_(2.5)质量浓度升高并达到峰值(280μg·m^(-3)),继续加重污染水平,期间PM_(2.5)平均质量浓度为213.6μg·m^(-3).WRF-Chem模拟结果进一步表明,整个污染过程周边区域输送对上海PM_(2.5)平均贡献率为23%,其中两个阶段周边区域输送的平均贡献率分别为17.2%和32.2%,可见在不同的污染天气条件下周边污染源的贡献存在显著差异,因此可以根据对污染天气类型的预判制定应急减排方案.; 常炉予许建明周广强吴剑斌谢英余钟奇杨辰; 关键词：PM2.5 污染特征输送通量

空气质量多模式系统在广州应用及对PM10预报效果评估被引量：48: 2013年; 介绍了广州空气质量多模式系统并评估其对2010年9月广州市的气象要素和PM10日均浓度的24h的预报效果。评估结果表明:模式系统较好地预测了气象要素的变化,但高估了风速;各空气质量模式能合理预测广州PM10浓度的时空变化,预报效果均处于可接受范围内(平均分数偏差MFB小于±60%且平均分数误差MFE小于75%),部分模式可达到优秀水平(MFB小于±30%且MFE小于50%),但同时各模式在郊区均预测偏高而在市区偏低;总体上,模式在广州郊区的PM10预报效果优于市区。模式间对比表明,在本次业务预报实践中,不存在最优的单模式,同一模式对不同的统计指标、不同的站点,其预报效果可能存在差异,基于算术平均集成各模式结果未能获得最优的预报效果。优化排放源空间分布并引进更好的集成预报方法(如权重平均、神经网络、多元回归等)是未来改进广州空气质量多模式系统预报效果的可能途径。; 陈焕盛王自发吴其重吴剑斌晏平仲唐晓王哲; 关键词：空气质量多模式 PM10 亚运会

上海市夏季颗粒物污染过程数值模拟研究被引量：4: 2015年; 利用观测资料和嵌套网格空气质量模式（Nested Air Quality Prediction Model System,NAQPMS）模拟研究了2010年7月26日—8月26日上海市及周边城市PM10、PM2.5及其无机盐组分的浓度变化趋势及时空分布特点.结果表明,NAQPMS模式较为合理的重现了上海各方位站点及其周边城市PM10、PM2.5及其硫酸盐、硝酸盐等无机化学组分的浓度水平与变化趋势,相关系数在0.7以上.研究期间造成上海颗粒物污染的主要原因是：弱气旋低压系统控制下,西南或西北气流将内陆污染物输送至上海市,当低压中心移至上海附近时带来的辐合气流使得污染进一步累积上升.长三角地区PM2.5主要无机盐组分分布特征表明,上海市及周边城市的硫酸盐、硝酸盐和铵盐的总和占PM2.5浓度的40%~60%,二次气-粒转化过程贡献明显,且以SO2向SO2-4的氧化转换为主;污染上升过程中NO-3/SO2-4比率增大,说明流动源的贡献有所增加.; 吴剑斌王茜王自发; 关键词：颗粒物数值模拟

京津冀一次重污染过程的成因和来源被引量：19: 2019年; 2016年12月16～21日,京津冀地区经历了一次大范围重污染过程.本文基于空气质量监测资料及实况天气图分析了此次极端区域重污染事件的天气成因,并利用嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)对京津冀主要城市PM_(2.5)污染来源进行定量解析.结果表明:污染前中期500hPa高空为偏西气流伴空中回暖,后期转槽前偏南气流增温增湿明显;对应地面气压逐渐降低,辐合不断增强;垂直方向上,逆温层不断抬升加厚,中低层暖平流明显,风垂直切变小;大气长时间处于极度静稳状态也是造成此次重污染过程的天气因素.污染期间,京津冀各主要城市PM_(2.5)污染本地贡献占40%～60%;北京市PM_(2.5)本地贡献为48%,其中16～17日北京市主要受沿太行山东侧的西南向输送通道(邯郸-邢台-石家庄-保定-北京)影响,其后风速减小,北京本地及周边城市贡献增大.; 皮冬勤陈焕盛魏巍王文丁肖林鸿张稳定吴剑斌吴剑斌晏平仲

改进的超级集成预报方法在长江三角洲地区O_3预报中的应用被引量：3: 2018年; 针对当前单模式系统臭氧(O_3)预报的不确定性问题,提出了一种基于活动区间的多模式超级集成的、高效的预报方法。本研究基于长江三角洲(长三角)地区多模式空气质量预报系统,将改进后的超级集成预报方法(AR-SUP)运用到2015年长三角地区的O_3预报中,并与滑动训练期的超级集成预报(R-SUP)、多模式集成平均预报(EMN)、消除偏差的集成平均预报(BREM)对比,结果表明AR-SUP对预报效果的改善最明显,其在暖季和冷季的均方根误差(RMSE)较最优单模式平均下降了20%和23%。将AR-SUP运用到48h和72h预报中发现,当预报时效增加时该方法依旧保持较高的预报技巧。多项统计数据均证明AR-SUP在研究时段内所有站点均能显著减小O_3预报误差、提高整体相关性和一致性,有效提高当前短期(三天)预报准确率。; 姚雪峰葛宝珠葛宝珠王自发汤莉莉郝建奇汤莉莉郝建奇张稳定张祥志; 关键词：臭氧

库布齐沙漠治理对京津冀地区空气质量影响:2017年5月3—6日沙尘天气模拟被引量：13: 2020年; 作为影响京津冀地区的沙尘途经地和发源地,对库布齐沙漠的治理工作一直在持续,成为使用科学技术手段将沙漠变废为宝、变害为利的成功案例,同时也是全球治沙范例。为研究库布齐沙漠治理工作对京津冀地区空气质量的改善效果,利用手工采样数据和城市空气质量监测数据,结合气团轨迹,筛选库布齐沙漠起沙并对京津冀地区产生影响的沙尘天气。选取2017年5月3-6日作为典型个例代表,使用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS),设计不同的起沙权重系数敏感试验,模拟研究该地区起沙和治理对京津冀地区的空气质量影响。结果表明:(1)气象模式较好地把握天气系统的演变以及地面风场的特征,保证NAQPMS模式可合理模拟沙尘的起沙区域、影响范围以及时空演变特征;(2)受沙尘影响城市的PM10浓度模拟量值及变化与观测较为一致,表明模式合理再现了沙尘的输送过程;(3)库布齐沙漠起沙对京津冀地区的PM10浓度贡献为35~150μg·m^-3,贡献比例为10%~40%;(4)库布齐沙漠治理可使京津冀地区PM10浓度降低35~75μg·m^-3,下降比例为5%~20%,受影响城市PM10浓度下降比例为7%~37%,沙漠治理工作可有效降低受影响地区的PM10浓度。; 魏巍张稳定陈焕盛任远哲皮冬勤吴剑斌吴剑斌肖林鸿罗保刚晏平仲; 关键词：库布齐沙漠沙漠治理空气质量

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