常文渊 作品数:11 被引量:90 H指数:4 供职机构: 中国科学院大气物理研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 环境科学与工程 更多>>
基于国际大气化学—气候模式比较计划模式数据评估未来气候变化对中国东部气溶胶浓度的影响 被引量:5 2017年 气候变化引起的地面气溶胶浓度变化与区域空气质量密切相关。本文利用"国际大气化学—气候模式比较计划"(Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project,ACCMIP)中4个模式的试验数据分析了RCP8.5情景下2000~2100年气候变化对中国气溶胶浓度的影响。结果显示,在人为气溶胶排放固定在2000年、仅考虑气候变化的影响时,2000~2100年气候变化导致中国北部地区(31°N^45°N,105°E^122°E)硫酸盐、有机碳和黑碳气溶胶分别增加28%、21%和9%,硝酸盐气溶胶在中国东部地区减少30%。气候变化对细颗粒物(PM_(2.5))浓度的影响有显著的季节变化特征,冬季PM_(2.5)浓度在中国东部减少15%,这主要是由硝酸盐气溶胶在冬季的显著减少造成的;夏季PM_(2.5)浓度在中国北部地区增加16%,而长江以南地区减少为9%,这可能与模式模拟的未来东亚夏季风环流的增强有关。 刘瑞金 廖宏 常文渊 张天航 靳少非关键词:CHEMISTRY CLIMATE 气候变化 PM2.5 利用CACTUS模式模拟空气污染和气候变化间的相互影响 本文利用完全耦合了大气化学-气溶胶-气候的CACTUS模式进行了气候变化影响二次污染物和污染物气候效应两方面研究。文章第一部分首先将CACTUS模式与BIOME4植被平衡模式耦合,研究了IPCCA2情景下2100年气候对... 常文渊关键词:气候效应 对流层臭氧 空气污染 不同大气成分强迫下气候响应的量级和分布比较 本文利用完全耦合了大气化学-气溶胶-气候的CACTUS (Climate Aerosol Chemistry Tropospheric Unified System)模式研究了多成分污染物气候效应。文章进行了1951-2... 常文渊 廖宏 王会军关键词:对流层臭氧 温室气体 克立格法在时间域上做外延预报的可行性 被引量:1 2006年 利用Lorenz系统混沌解序列和全国160个站的气象资料研究了线性地质统计学在时间域上做外延预报的可行性并与自回归过程AR模型进行比较.结果表明:时间域上普通克立格法(Ordinary Kriging,简称OK)的外延计算虽与矩估计法建模的AR模型法相似,但由于前者使用了无偏性条件使其在平稳或非平稳序列上都具有更好的外延能力;泛克立格法(Universal Kriging,简称UK)由于引入内插中漂移概念反而限制其外延计算,使在平稳序列上的外延解也呈现出类似漂移多项式的变化.同时还提出克立格法有关外延计算的3个试验方案.对实际气象资料的计算表明试验方案存在对OK法外延精度改善的可能性,但这还有赖于外延序列的性质. 常文渊 戴新刚 封国林关键词:克立格 AR模型 LORENZ系统 时间序列 基于改进GSI系统的气溶胶变分同化对WRF-Chem PM2.5分析和预报的影响评估 被引量:3 2020年 基于改进的三维变分同化系统对地面细颗粒物浓度(PM2.5)与卫星气溶胶光学厚度(AOD)进行同化,评估了同化分析场对PM2.5预报的改善效果。研究选定一次持续污染过程,分别对地面PM2.5和AOD观测数据进行各自单独同化和两者同时同化。结果表明,相比于单独同化PM2.5,单独同化AOD对AOD分析场的精度提升更为有效,但对PM2.5分析场的准确性显著降低。而同时同化PM2.5与AOD观测时,分析场对气溶胶的光学-物理特性模拟达到最好的综合效果。同化试验可有效降低模式漏报率,对于中轻度污染情况,同化数据的选择对预报影响并不显著;然而重度污染时,同时同化近地面PM2.5和整层AOD的综合预报效果最优。 陈杰 李正强 常文渊 张莹 魏瑗瑗 谢一凇 葛邦宇 张驰关键词:同化 气溶胶光学厚度 GSI 中国东部气溶胶在天气尺度上的辐射强迫和对地面气温的影响 被引量:23 2015年 本文应用WRF-Chem(Weather Research and Forecasting—Chemistry)模式研究中国东部地区气溶胶及其部分组分(硫酸盐、硝酸盐和黑碳气溶胶)在天气尺度下的辐射强迫和对地面气温的影响.5个无明显降水时间段(2006年8月23~25日、2008年11月10~12日、2008年12月16~18日、2009年1月15~17日和2009年4月27~29日)的模拟显示,气溶胶浓度呈现显著的白天低,夜间高的日变化特征,且北方区域(29.8°~42.6°N,110.2°~120.3°E)平均PM2.5近地面浓度(40~80μg m-3)高于南方区域(22.3°~29.9°N,109.7°~120.2°E,30~47 μg m-3).气溶胶对地面2m温度(地面气温)有明显的降温效果,在早上08:00(北京时,下同)和下午17:00左右最为显著,最高可降低约0.2~1 K,同时气溶胶的参与改善了模式对地面气温的模拟.本文还通过对2006年8月23~25日一次个例的模拟,定量分析了气溶胶及其部分组分(硫酸盐、硝酸盐和黑碳气溶胶)的总天气效应(直接效应+间接效应)、直接效应和间接效应分别对到达地面的短波辐射和地面气温的影响.北方区域平均气溶胶直接效应所造成的短波辐射强迫要高于南方区域,分别为-11.3 Wm^-2和-5.8Wm^-2,导致地面气温分别降低了0.074 K和0.039 K.南方区域平均气溶胶间接效应所产的短波辐射强迫高于北方区域,分别为-14.4 W m^-2和-12.4W m^-2,引起的地面气温的改变分别为-0.094K和-0.035K.对于气溶胶组分,硫酸盐气溶胶的直接效应和间接效应的作用相当,其总效应在北方和南方区域平均短波辐射强迫分别为-7.0 Wm^-2和-10.5 Wm^-2,对地面气温的影响为-0.062 K和-0.074 K,而硝酸盐气溶胶的作用略小.黑碳气溶胶使得北方和南方区域平均到达地表的太阳短波辐射分别减少了6.5 Wm^-2和5.8 W m^-2,而地表气温则分别增加了0.053 K和0.017 K,相比于间接效应,黑碳气溶胶的直接效应的影响更加显著. 廖礼 漏嗣佳 符瑜 常文渊 廖宏关键词:气溶胶 地面气温 基于国际大气化学—气候模式比较计划模式数据评估中国沙尘气溶胶直接辐射强迫 被引量:4 2016年 目前气候模式对沙尘气溶胶直接辐射强迫模拟仍有很大不确定性,多模式对比有助于定量评估不确定范围。国际大气化学—气候模式比较计划(Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project,ACCMIP)旨在评估当前模式对短寿命大气成分辐射强迫和气候效应的模拟能力。基于7个ACCMIP模式模拟的中国地区沙尘气溶胶浓度,我们评估了中国区域沙尘气溶胶直接辐射强迫和不确定性范围。结果显示,中国区域沙尘气溶胶年排放总量为215±163 Tg a^(-1),区域年均地表浓度为41±27μg m^(-3),柱浓度为9±4 kg m^(-2),光学厚度为0.09±0.05。中国区域年均沙尘气溶胶产生的大气顶短波、长波和总辐射强迫分别为-1.3±0.8 W m^(-2)、0.7±0.4W m^(-2)和-0.5±0.7 W m-2;地表短波、长波和总的辐射强迫值为-1.5±1.0 W m^(-2)、1.8±0.9 W m^(-2)和0.2±0.2 W m^(-2)。沙尘气溶胶长波辐射强迫对沙尘浓度的垂直分布敏感。高层沙尘气溶胶浓度越大,其在大气顶产生更强的正值长波辐射强迫。然而,沙尘气溶胶短波辐射强迫主要受整层沙尘柱浓度控制,对沙尘浓度的垂直分布较不敏感。本文结果可为中国沙尘气溶胶的气候模拟提供参考。 张天航 廖宏 常文渊 刘瑞金关键词:沙尘气溶胶 直接辐射强迫 2013—2023年关中地区冬季灰霾天气季节内环流特征分析 2025年 利用大气再分析资料和地面PM25观测数据,开展2013—2023年冬季(11月—次年2月)关中地区灰霾天气季节内环流特征分析,并基于准地转理论阐述对流层大气结构异常对地面空气质量的影响.分析表明,关中冬季PM25有明显10~20d季节内波动;灰霾发生伴随欧亚大陆中部250hPa低频波(>20d)负异常,陕西北部和内蒙古地区中频波(10~20d)正异常.关中位于东亚西风急流入口区北侧,西风急流异常显著影响地面空气质量.根据准地转理论,当西风急流入口区风速减弱,在急流入口区出现非地转的经向次级环流异常,导致关中地区出现大气上升运动.同时,关中地处高空环流的脊前槽后,反气旋涡度平流进一步促使当地高度场抬升,加强次级环流异常.在温度和涡度平流共同作用下,关中平原出现地面南风异常,气温偏高、相对湿度偏高、大气边界层高度偏低,不利于空气污染物扩散,形成灰霾天气.关中冬季灰霾季节内环流特征与欧亚大陆遥相关型负位相类似.环流分类显示,灰霾天与清洁天分类特征交替出现.由于中频波移动相对缓慢,当减弱西风持续维持,其激发的局地次级环流有助于出现持续性灰霾天气. 常文渊 彭艳关键词:PM25 西风急流 地质统计学在气象要素场插值的实例研究 被引量:52 2004年 对两种气象要素场数据分别用距离平方反比法、三次B样条和克里格 (Kriging)法插值计算 .比较了三种方法结果的差异和当计算场满足不同类型克里格数学假设前提下 ,普通克里格法 (OK)与泛克里格法 (UK)插值结果的异同 .结果表明 :克里格法的误差普遍偏小 ,且在插值区域峰值处克里格法的最大绝对误差和残差方差均可能较样条的小 ,说明只要充分了解研究区域特点 ,恰当选用参数 ,克里格法有可能得到优于样条的结果 ,而距离平方反比法和克里格法用全场数据插值不如使用局部数据插值的精度高 ,则表明内插计算具有局域性 .同时还发现 ,虽然插值场是否满足克里格法假设对插值结果存在影响 ,但这种影响有时并不重要 。 常文渊 戴新刚 陈洪武关键词:地质统计学 克里格插值 B样条 气象要素场 20世纪末新疆区域气候转型分析及数值模拟研究 20世纪末,新疆区域气候经历了由暖干向暖湿转型的变化。全疆气温普遍升高,大部分台站观测降水有增加趋势,沙尘天气次数减少,部分地区地面植被、生态环境有所改善。本文正是在此背景下,参考部分已有研究成果,运用新疆台站多年观测资... 常文渊关键词:年代际变化 大气环流 区域气候模拟 文献传递