基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式,建立了面向MOSAIC(Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry)多物种多粒径段气溶胶机制的三维变分同化方案,实现气态污染...基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式,建立了面向MOSAIC(Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry)多物种多粒径段气溶胶机制的三维变分同化方案,实现气态污染物SO2、NO2、CO、O3和颗粒物PM2.5、PM10观测资料的协同同化.利用中国环境监测总站发布的上述6种污染物的逐时浓度观测资料进行了一个月的同化模拟试验,以检验同化对化学初始场及其之后预报的影响.结果表明:(1)同化能提供更准确的模式初始场,与未同化观测资料的背景场相比,同化使得分析场中PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3质量浓度的均方根误差分别降低了29.27μg m^-3(53.5%)、34.5μg m^-3(50.9%)、30.36μg m^-3(64.2%)、8.91μg m^-3(39.5%)、0.46mg m^-3(47.4%)和15.11μg m^-3(51.0%);平均相对误差分别降低了42.6%、53.1%、45.2%、43.1%、69.9%和48.8%;相关系数分别提高了0.51、0.55、0.48、0.38、0.47和0.65.(2)同化对不同污染物预报产生的改善效果有所差异.对PM2.5、PM10和CO预报的改善效果较好,同化的正效应能持续48h以上且改善效果显著;对SO2和O3的预报,同化的正效应持续8h左右;NO2的同化效果较差,仅持续了3h左右.(3)从空间来看,除个别地区外,同化对全国范围内的气溶胶质量浓度48h预报都有改善效果;同化对华北地区SO2的48h浓度预报有明显的改进;NO2的同化效果较差,没有大范围的改进;除华北、华东以及四川盆地外,同化对其他地区48h内的CO浓度预报有改善效果;除西南和西北地区外,同化对全国48h内的O3预报改善效果明显,而且华南地区的改进幅度高于其他地区.展开更多
泥炭沼泽是陆地生态系统中的重要碳库之一,在全球碳循环中发挥关键作用.理解不同时空尺度下泥炭沼泽发育和碳累积及其对不同驱动因子的响应,有助于揭示泥炭沼泽生态系统的内在过程和一般规律.为探讨气候和局地条件在泥炭沼泽发育和碳累...泥炭沼泽是陆地生态系统中的重要碳库之一,在全球碳循环中发挥关键作用.理解不同时空尺度下泥炭沼泽发育和碳累积及其对不同驱动因子的响应,有助于揭示泥炭沼泽生态系统的内在过程和一般规律.为探讨气候和局地条件在泥炭沼泽发育和碳累积过程中的作用,文章利用23个泥炭基底年代研究白江河泥炭沼泽的发育和横向扩展过程;基于3个精准测年的泥炭剖面,估算碳累积速率,探究其影响因素.结果表明,白江河泥炭沼泽发育始于7.9cal. ka BP,并通过陆地沼泽化过程逐渐扩展形成. 5~4cal. ka BP的快速扩展是由于丰沛的区域降水和平坦地形.白江河泥炭沼泽3个剖面的平均碳累积速率分别为36.3、39.1和48.4g C m^(-2)a^(-1),高于北方泥炭沼泽.气候和局地条件均对白江河泥炭沼泽中全新世以来的碳累积速率具有影响. 5~1.5cal. ka BP期间碳累积速率主要受微地形、水文和植物组成等局地条件影响. 1.5cal. ka BP不同剖面碳累积速率同步下降,表明气候是该时段碳累积速率的最主要影响因素.本研究表明,在泥炭沼泽发育的不同阶段,碳累积速率的主控因子不同,局地条件在泥炭沼泽碳累积中扮演重要角色.展开更多
文摘基于WRF-Chem(Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry)大气化学模式,建立了面向MOSAIC(Model for Simulating Aerosol Interactions and Chemistry)多物种多粒径段气溶胶机制的三维变分同化方案,实现气态污染物SO2、NO2、CO、O3和颗粒物PM2.5、PM10观测资料的协同同化.利用中国环境监测总站发布的上述6种污染物的逐时浓度观测资料进行了一个月的同化模拟试验,以检验同化对化学初始场及其之后预报的影响.结果表明:(1)同化能提供更准确的模式初始场,与未同化观测资料的背景场相比,同化使得分析场中PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3质量浓度的均方根误差分别降低了29.27μg m^-3(53.5%)、34.5μg m^-3(50.9%)、30.36μg m^-3(64.2%)、8.91μg m^-3(39.5%)、0.46mg m^-3(47.4%)和15.11μg m^-3(51.0%);平均相对误差分别降低了42.6%、53.1%、45.2%、43.1%、69.9%和48.8%;相关系数分别提高了0.51、0.55、0.48、0.38、0.47和0.65.(2)同化对不同污染物预报产生的改善效果有所差异.对PM2.5、PM10和CO预报的改善效果较好,同化的正效应能持续48h以上且改善效果显著;对SO2和O3的预报,同化的正效应持续8h左右;NO2的同化效果较差,仅持续了3h左右.(3)从空间来看,除个别地区外,同化对全国范围内的气溶胶质量浓度48h预报都有改善效果;同化对华北地区SO2的48h浓度预报有明显的改进;NO2的同化效果较差,没有大范围的改进;除华北、华东以及四川盆地外,同化对其他地区48h内的CO浓度预报有改善效果;除西南和西北地区外,同化对全国48h内的O3预报改善效果明显,而且华南地区的改进幅度高于其他地区.
文摘泥炭沼泽是陆地生态系统中的重要碳库之一,在全球碳循环中发挥关键作用.理解不同时空尺度下泥炭沼泽发育和碳累积及其对不同驱动因子的响应,有助于揭示泥炭沼泽生态系统的内在过程和一般规律.为探讨气候和局地条件在泥炭沼泽发育和碳累积过程中的作用,文章利用23个泥炭基底年代研究白江河泥炭沼泽的发育和横向扩展过程;基于3个精准测年的泥炭剖面,估算碳累积速率,探究其影响因素.结果表明,白江河泥炭沼泽发育始于7.9cal. ka BP,并通过陆地沼泽化过程逐渐扩展形成. 5~4cal. ka BP的快速扩展是由于丰沛的区域降水和平坦地形.白江河泥炭沼泽3个剖面的平均碳累积速率分别为36.3、39.1和48.4g C m^(-2)a^(-1),高于北方泥炭沼泽.气候和局地条件均对白江河泥炭沼泽中全新世以来的碳累积速率具有影响. 5~1.5cal. ka BP期间碳累积速率主要受微地形、水文和植物组成等局地条件影响. 1.5cal. ka BP不同剖面碳累积速率同步下降,表明气候是该时段碳累积速率的最主要影响因素.本研究表明,在泥炭沼泽发育的不同阶段,碳累积速率的主控因子不同,局地条件在泥炭沼泽碳累积中扮演重要角色.
