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北京不同区域气溶胶辐射效应

李德平 程兴宏 孙治安 王黎明 张本志 张天明

李德平, 程兴宏, 孙治安, 等. 北京不同区域气溶胶辐射效应. 应用气象学报, 2018, 29(5): 609-618. DOI: 10.11898/1001-7313.20180509..
引用本文: 李德平, 程兴宏, 孙治安, 等. 北京不同区域气溶胶辐射效应. 应用气象学报, 2018, 29(5): 609-618. DOI: 10.11898/1001-7313.20180509.
Li Deping, Cheng Xinghong, Sun Zhian, et al. Radiative effects of aerosols in different areas of Beijing. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(5): 609-618. DOI:  10.11898/1001-7313.20180509.
Citation: Li Deping, Cheng Xinghong, Sun Zhian, et al. Radiative effects of aerosols in different areas of Beijing. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(5): 609-618. DOI:  10.11898/1001-7313.20180509.

北京不同区域气溶胶辐射效应

DOI: 10.11898/1001-7313.20180509
资助项目: 

中国气象科学研究院基本科研业务费专项 2016Y005

北京市气象局科技项目 BMBKJ201501004

详细信息
    通信作者:

    程兴宏, 邮箱:cxingh@cma.gov.cn

Radiative Effects of Aerosols in Different Areas of Beijing

  • 摘要: 采用大气辐射传输模式SES2以及2013年1月—2015年10月欧洲中期天气预报中心细网格再分析资料计算了北京地区4个观测站地面接收的短波辐射通量,分析了晴天和云天北京城郊气溶胶对总辐射的定量影响时空变化特征。结果表明:北京城区和近郊区气溶胶对总辐射的影响约为远郊区的2倍,北京南部和西部气溶胶对辐射的影响较大,晴天和云天北京城区和近郊区气溶胶对总辐射的削减值分别为146.23~180.99 W·m-2和202.11~217.02 W·m-2,晴天总辐射削减空间差异较大;秋冬季气溶胶对总辐射的影响明显大于春夏季,北京市观象台秋冬季气溶胶对总辐射的削减作用最大可达60%,较春夏季高10%~20%;北京城郊总辐射和直接辐射削减率与气溶胶光学厚度变化均呈线性关系,近地面PM2.5浓度对辐射的影响不容忽视。
  • 图  1  2013年1月—2015年10月晴天(a)、云天(b)总辐射削减率变化

    Fig. 1  Monthly variation of global horizontal irradiance reduction ratios at four stations in clear days(a) and cloudy days(b) from Jan 2013 to Oct 2015

    图  2  2013年1月—2015年10月北京市观象台地面观测PM10浓度(a)、PM2.5浓度(b)与总辐射削减率月变化

    Fig. 2  Monthly variation of PM10(a) and PM2.5(b) concentrations on the ground and GHI reduction ratios at Beijing Weather Observatory from Jan 2013 to Oct 2015

    图  3  2013年1月—2015年10月12:00—14:00晴天(a)、云天(b)最大辐射观测时刻的总辐射削减率月变化

    Fig. 3  Monthly variation of reduction ratios of maximum global horrizontal irradiance in clear days(a) and cloudy days(b) at 1200-1400 BT from Jan 2013 to Oct 2015

    图  4  2013年1月—2015年10月上甸子站(a)、北京市观象台(b)总辐射和直接辐射削减率与地面观测PM10浓度关系

    Fig. 4  Relations of global horrizontal irradiance and direct radiation reduction ratios to surface PM10 concentrations at Shangdianzi Station(a) and Beijing Weather Observatory(b) from Jan 2013 to Oct 2015

    图  5  2013年1月—2015年10月上甸子站(a)、北京市观象台(b)总辐射和直接辐射削减率与地面观测PM2.5浓度关系

    Fig. 5  Relations of global horrizontal irradiance and direct radiation to reduction ratios to surface PM2.5 concentrations at Shangdianzi Station(a) and Beijing Weather Observatory(b) from Jan 2013 to Oct 2015

    图  6  2013年1月—2015年10月晴天上甸子站(a)、北京市观象台(b)总辐射和直接辐射削减率与AOD关系

    Fig. 6  Relations of global horrizontal irradiance and direct radiation reduction ratios to AOD at Shangdianzi Station(a) and Beijing Weather Observatory(b) in clear days from Jan 2013 to Oct 2015

    图  7  2013年1月—2015年10月上甸子站(a)、北京市观象台(b)总辐射和直接辐射削减率与AOD关系

    Fig. 7  Relations of global horrizontal irradiance and direct radiation reduction ratios to AOD at Shangdianzi Station(a) and Beijing Weather Observatory(b) from Jan 2013 to Oct 2015

    表  1  北京城郊4个辐射观测站使用资料

    Table  1  Available data at four stations in Beijing

    观测站 总辐射、风速、湿度、云量 AOD
    北京市观象台 2013-01—2015-10 2013-01—2015-10
    海淀站 2014-01—2015-09
    石景山站 2014-04—2015-10
    上甸子站 2013-01—2015-10 2013-01—2015-10
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    表  2  4个站总辐射削减

    Table  2  Global horizontal irradiance reduction ratios at four stations

    观测站 晴天样本 总样本
    削减值/(W·m-2) 削减率/% 削减值/(W·m-2) 削减率/%
    北京市观象台 180.99 30 229.97 41
    海淀站 146.23 33 183.53 36
    石景山站 168.03 32 201.79 34
    上甸子站 94.75 26 121.09 28
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-06
  • 修回日期:  2018-06-20
  • 刊出日期:  2018-09-30

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