我国东部沿海大气边界层顶新粒子生成的观测和模拟研究

基本信息
批准号:41905113
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:27.00
负责人:董灿
学科分类:
依托单位:山东大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
云凝结核新粒子生成数值模拟外场观测颗粒物数浓度
结项摘要

Atmospheric aerosol particles impact both human health and climate. On a number basis, new particle formation (NPF, including nucleation and the subsequent growth process) is the dominant source of particles on a global scale. A recent study found that under complex air pollution in China, NPF is an important cause of secondary aerosol pollution. Currently, the exact mechanism for NPF remains unknown. Both observations and simulations have shown that NPF mechanisms differ in time and space. However, existing schemes were mostly based upon relatively clean atmospheric conditions abroad. By taking Mount Lao as the regional background site, this project aims to systematically study the NPF features at the top of the boundary layer of the east coast of China. The observation results will enrich the NPF data set of China and help explore the gas-to-particle conversion scheme. Meanwhile, the 3D air quality model (NPF-explicit WRF-Chem) will be used to simulate the observed NPF events to better understand the nucleation and consequent growth mechanisms, evaluate the regional impacts of NPF on CCN, and provide scientific support for improving national air quality.

大气气溶胶对人体健康和气候均有影响。从数浓度的角度来看,在全球范围内,新粒子生成(NPF,包括颗粒物成核和后续的增长过程)是气溶胶的主要来源。最近的一项研究发现在我国大气复合污染条件下,NPF是二次颗粒物污染的重要诱因。目前,对NPF机理尚无统一的认识。以往研究的观测和模拟结果均表明成核机制因时间、地点的不同而呈现出差异。然而,现有机制的提出多基于国外较为干净的大气环境。因此,本项目拟选取崂山作为我国东部沿海地区的高山背景站点,结合外场观测和三维区域空气质量模式(NPF-explicit WRF-Chem)模拟,系统研究我国东部沿海大气边界层顶的NPF特征。观测结果将丰富我国的NPF数据库,有助于探讨大气中气态前体物向颗粒物转化的机理;同时,结合三维空气质量模型来模拟观测到的NPF事件,深入理解颗粒物的成核和增长机制、估测NPF对CCN的区域性影响,进而为全国空气质量改善提供科学技术支撑。

项目摘要

新粒子生成(NPF)是大气颗粒物的重要来源,目前对新粒子的生成和增长机理尚无统一的认识。依托本项目,我们在青岛沿海开展了外场观测实验,获得了不同季节(春季、夏季和冬季)的气象、气体和颗粒物浓度数据,结合三维空气质量模式NPF-explicit WRF-Chem分析研究了颗粒物数浓度变化特征、新粒子生成事件的发生频率、新粒子的生成和增长速率及影响新粒子生成和增长速率的主要气象条件和关键性气态前体物。研究结果表明,低相对湿度有利于NPF事件的发生。在春季,高温有利于NPF事件的发生;而在夏季和冬季,温度对NPF无明显影响。受海洋气团影响,NPF在夏季的发生频率最低。SO2是NPF的重要前体物,并且贡献了颗粒物的增长。在冬季,颗粒物的增长主要受硫酸盐和硝酸盐影响;而在春夏季,有机物对新粒子的增长也起到了重要的作用。该项目研究成果可为更好地理解沿海地区大气新粒子的生成和增长提供科学依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
3

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016

董灿的其他基金

相似国自然基金

1

基于高山观测的大气新粒子生成与增长特征及其对CCN的影响研究

批准号:41705136
批准年份:2017
负责人:任丽红
学科分类:D0502
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

南海夏季风期间华南沿海大气边界层高度的观测试验研究

批准号:41175013
批准年份:2011
负责人:黄辉军
学科分类:D0505
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

中国东部地区灰霾对大气辐射和边界层气象影响的模拟研究

批准号:41375151
批准年份:2013
负责人:韩志伟
学科分类:D0502
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

青藏高原高海拔背景大气环境下大气新粒子生成机制的观测与量子化学研究

批准号:41375133
批准年份:2013
负责人:徐义生
学科分类:D0506
资助金额:85.00
项目类别:面上项目