马晓燕 作品数:15 被引量:103 H指数:6 供职机构: 南京信息工程大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 天文地球 更多>>
气溶胶气候效应的数值模拟研究 利用耦合了一个基于分档式气溶胶模块的全球模式(GEOS-Chem-APM),模拟分析了各成分气溶胶(硫酸盐、硝酸盐、铵盐、二次有机气溶胶、一次有机气溶胶、黑碳、海盐、和沙尘)质量浓度的时空分布特征,并利用Mie散射原理,... 马晓燕 Fangqun Yu关键词:气溶胶 文献传递 长三角典型城市PM2.5浓度变化特征及与气象要素的关系 被引量:36 2018年 利用长三角地区4个典型城市南京、上海、杭州、合肥2014年4月1日~2015年3月31日的PM2.5监测数据,以及同期MICAPS地面气象要素的观测资料,对该地区PM2.5浓度的变化规律及其与气象要素的关系进行了分析和讨论。结果表明:长三角地区PM2.5浓度总达标率总体表现为夏季最高,冬季最低的态势。4个城市中,上海全年总达标率最高,杭州其次,合肥最低。上海和杭州达标率月变化特征相近,南京和合肥相近;PM2.5逐小时浓度日变化曲线呈现两峰一谷型分布,最大值均出现在早晨,最小值均出现在下午16~17时之间;月平均浓度具有明显的季节变化特征,冬季最高,夏季最低;PM2.5浓度与风速呈现显著现负相关关系,受地面风向影响明显,污染物在主导风的作用下从上游污染源扩散至下风区域;与气温呈现负相关关系;从全年来看,PM2.5浓度与相对湿度呈现负相关关系,高湿度状态更有利于降水从而增加PM2.5湿清除;各个城市PM2.5浓度与气压相关性很弱,并且未通过显著性检验,可见气压是影响PM2.5浓度变化的次要因素;降水对PM2.5清除作用明显。不同城市PM2.5的变化特征及其受气象要素的影响存在差异,主要是由不同城市的地理环境、产业布局以及污染源等因素造成的。 高嵩 田蓉 郭彬 郭彬 马晓燕关键词:PM2.5浓度 气象要素 长三角 气象资料同化对PM_(2.5)预报影响的模拟分析 被引量:6 2019年 基于GSI(网格点统计插值)同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4~5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM_(2.5)模拟效果的影响.结果表明,WRF-Chem模式能较为准确地预报出北京-石家庄-邯郸的污染带分布和演变,低层风场辐合是污染带形成的主要气象因素;无同化的控制试验由于地层风场辐合较强,高估了污染带上的PM_(2.5)浓度,同化试验减小了低层的风场辐合,同时增高了地面温度并抬升了边界层高度,从而降低了污染带上PM_(2.5)的浓度;预报检验分析表明,同化试验的预报效果整体好于控制试验,0~36h的平均BIAS(标准偏差)和RMSE(均方根误差)分别降低了7.55和5.42μg/m^3,MFB(平均相对偏差)和MFE(平均相对误差)分别降低了28.8%和9.4%,同化试验在预报的第10~30h时段上的改善效果最为显著. 胡译文 臧增亮 马晓燕 梁延飞 赵定池 尤伟关键词:资料同化 GSI PM2.5 南京和北京气溶胶光学厚度与PM2.5质量浓度关系对比分析 被引量:3 2020年 利用南京与北京地区2014年5月1日-2019年10月31日的PM2.5监测数据、气溶胶光学厚度观测资料以及同期MICAPS地面气象要素的观测资料,对两地PM2.5浓度的变化规律及其与气溶胶光学厚度、气象要素的关系进行了分析和讨论,结果表明:南京与北京均呈现PM2.5浓度冬季显著高于夏季,AOD冬季小于夏季的特征;对比而言,北京PM2.5月均浓度高于南京地区;南京与北京的PM2.5浓度与AOD均为正相关关系,PM2.5浓度与AOD间相关性存在显著的季节差异,主要表现为夏季相关性大于冬季相关性;两地AOD与PM2.5浓度均为正相关关系,在同一AOD水平下,相对湿度越大,PM2.5浓度越大,气溶胶吸湿增长易造成污染物积累;南京PM2.5浓度与能见度的r为0.57,而北京的r为0.83,两地的PM2.5浓度与能见度的冬季相关性较夏季好,在高相对湿度下,同一PM2.5浓度水平时,南京能见度较北京好. 付泽宇 马晓燕 王静 辛金元 昝雅媛关键词:PM2.5 AOD 利用CloudSat/CALIPSO卫星资料分析北半球污染排放区云型频率分布特征 2022年 本文利用A-Train卫星队列中的Cloudsat卫星所提供的二级云分类产品资料(结合了CALIPSO卫星气溶胶激光雷达)2B-CLDCLASS-LIDAR,选取2007年3月至2017年2月的样本数据进行统计分析,研究北半球主要的气溶胶排放源区(中国东部,美国东部和欧洲西部)不同云型出现频率的分布特征。结果表明,在以单层云出现的8种云类中卷云,层积云和积云的发生频率总和高达50%~70%,其次为高层云、高积云和雨层云,而深对流云和层云这两种云仅占10%以下。各类云的发生频率的空间分布可看出卷云和层积云的发生频率可高达90%以上,高层云的发生频率在70%~80%左右,高积云和积云的发生频率则接近70%以上,深对流云和层云的发生频率则在20%以下。其中,卷云、深对流云和积云主要出现在低纬度的海洋上;高层云和高积云主要出现在中低纬工业发达的陆地上;层积云、层云和雨层云主要出现在中高纬地区,其中层积云和层云出现在海洋上居多,雨层云出现频次的海陆差别不大。不同云型在不同的季节出现频次差异明显,在夏季出现较多的云型以卷云、深对流云,积云和层云为主;在冬季则是高层云、层积云和雨层云这样稳定型的云型占据主导,同时还发现卷云和层积云发生频率的月变化相反,而高层云和雨层云发生频率的月变化相似。 牛玺 马晓燕 贾海灵关键词:CLOUDSAT 海陆分布 不同排放源对华东地区PM_(2.5)影响的数值模拟 被引量:17 2018年 使用中尺度气象-化学耦合模式WRF-Chem针对MEIC源清单中五大部门来源(工业源、电力源、民用源、交通源和农业源)对华东地区PM_(2.5)的影响进行了模拟研究,主要得到以下结论:春夏秋季PM_(2.5)约40%~60%来源于工业源,冬季由于采暖供热燃用大量散烧煤,导致民用源对PM_(2.5)的贡献最大,在山东、安徽和江苏省等高值区贡献率超过50%;农业源、电力源和交通源对PM_(2.5)影响的季节差异不大,农业源贡献约20%~30%,交通源和火电源贡献约10%.因此冬季需主要控制民用源排放,春夏秋季主要控制工业源排放,其次是农业源排放.一次PM_(2.5)在工业、电力和民用源贡献的PM_(2.5)中所占比例可达50%~60%;NO_3^-和NH_4^+在交通源贡献的PM_(2.5)中总比例可达53%,在农业源中总比例高达93%;由于模式对SO2-4模拟偏低,SO_4^(2-)在工业源和电力源贡献的PM_(2.5)中占比约5%~15%;OC对来自民用源的PM_(2.5)有30%的贡献,BC对来自交通源的PM_(2.5)有15%的贡献;Na+和Cl-对PM_(2.5)的贡献在各大来源中均低于3%. 胡亚男 马晓燕 沙桐 高嵩长江三角洲冬季电厂排放对大气污染的影响 被引量:11 2018年 分析了长江三角洲地区电厂排放的基本特征并利用WRF-Chem模拟冬季大气污染状况,研究了冬季电厂排放主要污染物的特征及其对空气质量的影响,结果显示,长三角电厂排放的主要大气污染物为SO_2、NOx及PM_(2.5),2010年排放量可分别达到826.8、1475.6和137.3Gg,分别占长三角地区人为源总排放量的34%、38%和14%.冬季主要大气污染物(SO_2、NO_2、PM_(2.5))浓度高值区分布在南京-上海,杭州-宁波一带.电厂对SO_2浓度贡献量(率)的空间分布与SO_2排放的空间分布较为一致,而NO_2、PM_(2.5),其贡献量(率)的高值区主要分布在安徽、浙江和江西的交界处以及浙江省的东海岸.相对SO_2、NO_2,电厂对PM_(2.5)贡献量(率)较低,各地均在20μg/m^3(15%)以下.污染时期电厂排放对模拟的PM_(2.5)和SO_2贡献率(6.9%、34.2%)较清洁时期(4.9%、20.7%)大,而对于NO_2,清洁和污染时期的贡献量没有明显差别,均在10μg/m^3左右.冬季气温低、风速小及边界层高度低的特征不利于低层污染物的扩散,易导致重污染事件的发生. 沙桐 马晓燕 王健颖 贾海灵 胡亚男 田蓉 管奇坤 李若琳关键词:长江三角洲 电厂排放 大气污染物 PM2.5 中国东部大陆和邻近海域暖云特性时空分布及其与气象条件的关系 被引量:4 2018年 基于2003~2016年MODIS/Aqua(MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)云产品资料(MYD08_D3),分析了中国东部大陆及其邻近海域云量(CF)、云滴有效半径(CER)、和液水路径(LWP)的空间分布以及季节变化,并结合同期ERA-Interim再分析资料的850 hPa垂直速度(ω850hPa)、低对流层稳定度(LTS)、以及MODIS/Aqua水汽产品中的大气可降水量(PWV)资料,分析了云宏微观物理量与动力、热力及水汽条件之间的关系。从空间分布来看,夏季由日本海至中南半岛存在一个东北西南走向的云量高值区,覆盖我国东部地区,冬季云量高值区位于我国南方地区和东部海域上空;云滴有效半径冬、夏分布类似,均为由东南洋面至西北内陆递减;夏季液水路径分布较为均一,冬季空间差异很大,30°N是明显的高低值分界线,这与冬季水汽的分布密切相关。陆地和海洋上云量均呈冬高夏低的变化趋势,陆地大于海洋,而云滴有效半径和液水路径则为夏高冬低,海洋大于陆地。总体来说,云量与PWV和LTS均表现为正相关、与ω850hPa呈负相关,表明低层的上升运动有利于水汽向上输送、凝结形成云,但稳定的大气层结又会阻碍云进一步向上发展,使其被限制在底层空间,由于本文的研究对象为暖云,多为中低云,因而云量较高;云滴有效半径和液水路径均与LTS、ω850hPa表现为负相关,但是对PWV的变化不是很敏感,表明水汽并不是影响云滴尺度和液水路径的主导因素,其主要受动力、热力抬升作用的影响;以上关系在不同区域、不同季节的表现存在一定差异。 贾海灵 马晓燕 熊飞麟关键词:气象条件 中国北方未来沙尘起沙通量变化的数值模拟研究 2023年 本研究利用WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model with online coupled Chemistry)模式对未来中国北方沙尘起沙过程变化进行了模拟预测。为了提高预测结果的准确度,研究综合考虑了气溶胶、温室气体和植被覆盖率等因素对天气、气候和起沙过程的影响。预测结果显示,2016~2029年西北部沙尘源地起沙量高于北部沙尘源地,地形和气候的差异是导致两地起沙过程及其季节变化差异的主要原因。两个沙尘源地四季起沙通量呈总体减少而部分季节增加的趋势,西北部沙尘源地起沙通量在春季总体呈上升趋势,在夏、秋和冬季呈下降趋势;北部沙尘源地起沙通量在春、夏和冬季呈下降趋势,在秋季呈微弱上升趋势。两个沙尘源地各季起沙通量的变化趋势由近地面风速主导,植被覆盖率、降水和地面温度等因素对起沙通量的年际波动有着重要影响。 赵剑琦 马晓燕 田蓉关键词:动力降尺度 中国东部和西部地区MODIS Level-3气溶胶光学厚度检验及其变化趋势 被引量:2 2018年 为了更好地掌握中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)Level-3反演精度和气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)变化趋势,选取区域代表性较好、观测时间序列较长的AERONET站,结合2003—2016年MODIS同期观测资料,对北京、香河、太湖、兰州以及纳木错地区MODIS的反演精度进行评价,并在此基础上对MODIS适用性较好的北京、香河和太湖地区AOD的年际变化特征进行了分析。研究结果表明,MODIS Level-3AOD产品反演精度主要受不同地区下垫面条件影响,在北京、香河地区反演精度较好,为研究区域长时间AOD变化特征和趋势提供了帮助。 田蓉 马晓燕 贾海灵关键词:中分辨率成像光谱仪 气溶胶光学厚度 年际变化