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环境气象观测站

辽宁中部城市环境气象试验观测站

  基于中央级修缮购置项目多年投资,建设了辽宁中部城市沈阳、鞍山、抚顺和本溪4个环境气象试验观测站,配备先进的空气质量自动监测系统、大气气溶胶监测系统、能见度仪、气溶胶光学厚度、激光雷达、气溶胶离子组分自动观测仪、OC/EC自动观测仪、微波辐射计、挥发性有机物监测仪等,建立完善了辽中城市群环境气象地面和垂直在线探测系统,逐步实现了气溶胶离子成分、散射系数、有机碳无机碳浓度以及垂直温湿度、消光系数、颗粒物分布等关键要素的在线探测,明显提高了雾霾监测能力,为雾霾成因机制研究提供了有力的数据支撑。

  辽宁中部城市环境气象试验观测站支撑了沈阳大气环境研究所环境气象研究,开展了东北区域典型城市大气边界层结构的特征及其对污染过程的影响机制研究;针对严重污染事件,分析了污染过程中大气气溶胶光学特性垂直变化特性,揭示大气气溶胶光学-辐射特性的时空分布特征与变化规律;开展极端雾霾污染事件的快速形成与演变过程、霾污染气象成因与化学机制研究,分析重要污染物硫酸盐和硝酸盐的形成机理,明确其在区域霾污染和外来输送两类污染的差异。近5年依托环境气象试验观测站,申请获得国家自然科学基金、国家重点研发计划课题等项目10项,发表专著3部,科技论文34篇,其中SCI/EI收录论文23篇,核心期刊论文11篇;获得国家发明专利2项,软件著作权6项。近五年,环境气象试验观测站支撑环境气象2人晋升正高级职称,2人晋升副研究员;2人获谢义炳青年气象科技奖,2人入选“万层次”人才;2人获得硕士研究生导师资格;指导访问学者3人,博士后工作站出站1人。

 

观测仪器

 

序号

设备名称

型号

功能

产地

公司

价格(万元)

启用时间

地点

照片

1

反应性气体监测系统

42I,43I,48I,49I

测量大气中反应性气体NO2、SO2、CO和O3的浓度

美国

美国热电公司

47.2

2006和2009

沈阳、鞍山、抚顺、本溪

2

太阳光度计

CE318

测量太阳和天空在可见光和近红外的不同波段、不同方向、不同时间的辐射亮度,来推算大气气溶胶成分的特性

法国

Cimel公司

30.485

2009

沈阳、鞍山、抚顺、本溪

3

能见度仪

FD12

测量大气中能见度大小

芬兰

Vaisala公司

15.9775

2009

沈阳、鞍山、抚顺、本溪

4

在线气溶胶组分观测系统

MARGA(ADI-2080

连续在线观测大气细粒子PM2.5中硫酸根(SO42-)、硝酸根(NO3-)、铵根(NH4+)等多种阴阳离子

瑞士

MARGA公司

278.9

2014

沈阳

5

积分式气溶胶浊度仪

Aurora-1000

测量波长450,520或700nm大气气溶胶的散射系数

澳大利亚

ECOTECH公司

12.2

2014

沈阳

6

气溶胶激光雷达

AGHJ-I-LIDAR

连续测量气溶胶光学消光系数垂直分布,可计算反演大气边界层高度、气溶胶消光廓线、光学厚度等产品,分析气溶胶垂直分布

中国

中科光电

149

2015

沈阳

7

过氧乙酰硝酸酯监测仪

 

PAN

 

测量大气环境中痕量硝酸酯类物质含量

德国

Metcon

158.74

2015

沈阳

8

有机碳无机碳分析仪

 

MODEL4

连续在线观测环境大气中细粒子中有机碳和元素碳(OC/EC)含量

美国

Sunset Laboratory Inc

104.96

2015

沈阳

9

气溶胶激光雷达

AGHJ-I-LIDAR

连续测量气溶胶光学消光系数垂直分布,可计算反演大气边界层高度、气溶胶消光廓线、光学厚度等产品,分析气溶胶垂直分布特性。

中国

深圳大舜激光科技有限公司

129.8

2018

四平

10

边界层风温湿压及颗粒物探测系统

 

CZGBLZ-1

采用小球探空挂载探空仪可连续测量大气边界层内温度、湿度、风速风向以及颗粒物(PM10、PM2.5和PM1)高分辨率垂直分布

中国

北京创制科技发展有限公司

59.8

2018

沈阳

11

三波段浊度仪

Neph2300

可测量450 nm、525nm和635 nm波段的气溶胶总散射系数和后向散射系数

中国

北京赛克玛环保仪器有限公司

36.45

2020

沈阳

12

大气挥发性有机物在线监测系统

AQMS-900VCM

用于在线监测环境空气中挥发性有机物的成分和浓度,可同时在线监测多达100余种光化学反应前体物质。

中国

北京雪迪龙科技股份有限公司

148.9

2020

沈阳

13

微波辐射计

TK001

实时、连续检测、处理和提供大气边界层和对流层的温度、湿度、液态水廓线和总量等信息

中国

青岛天朗环境科技有限公司

187.8

2020

沈阳

 

代表性论文

 

(1)Xiaolan Li, Xiao-Ming Hu, Changjie Cai, Qingyu Jia, Yao Zhang, Jingmiao Liu, Ming Xue, Jianming Xu, Rihong Wen.Sean Crowell, Terrestrial CO2 fluxes, concentrations, sources and budget in Northeast China: Observational and modelling studies. J. Geophys. Res., 2020,125, e2019JD031686

(2)Ningwei Liu, Jianzhong Ma, Wanyu Xu, Yuhang Wang, Andrea Pozzer, Jos Lelieveld. A modeling study of the regional representativeness of surface ozone variation at the WMO/GAW background stations in China. Atmospheric Environment, 2020, 242, 117672

(3)Zhao, H., Che, H.*, Zhang, L., Gui, K., Ma, Y., Wang, Y., Wang, H., Zheng, Y., Zhang, X.. How aerosol transport from the North China plain contributes to air quality in northeast China. Science of the Total Environment. 2020,738, 139555

(4)Zhao, H., Che, H.*, Gui, K., Ma, Y., Wang, Y., Wang, H., Zheng, Y., Zhang, X., 2020. Interdecadal variation in aerosol optical properties and their relationships to meteorological parameters over northeast China from 1980 to 2017. Chemosphere, 247, 125737

(5)ZHOU Deping, WANG Yan, XIE Yanbin, WANG Xiaoying, WANG Yangfeng, HONG Ye。Analysis on Change of Precipitation pH and Chemical Characteristics of Acid Rain in Liaoning Province (2007–2018). Rev. Chim., 2020, 71 (5):491-505

(6)Yangfeng Wang, Zhongyan Lu, Hujia Zhao, Yanjun Ma. The Impact of Urbanization Development on the Meteorological and Environmental Elements in the Central Cities of LiaoningProvince. Earth and Environmental Science,2020,446(1755-1315)

(7)洪也,张莹,马雁军,王式功,张军,侯率,陈凯奇,李慧. 沈阳污染物与气象因素对呼吸疾病门诊数影响.中国环境科学,2020,40(9):4077-4090

(8)王扬锋,马雁军,权维俊,李荣平.东北区域空气质量数值预报模式应用研究进展,气象与环境学报,2020,36(6):130-136

(9)Xiaolan Li, Xiao-Ming Hu, Yanjun Ma, Yangfeng Wang, Liguang Li, Ziqi Zhao . Impact of planetary boundary layer structure on the formation and evolution of air-pollution episodes in Shenyang, Northeast China. Atmospheric Environment, 2019,214, 116850

(10) Xiaolan Li, Yangfeng Wang, Wei Wei, Yunhai Zhang, Ningwei Liu, Ye Hong. Vertical distribution of particulate matter and its relationship with planetary boundary layer structure in Shenyang, Northeast China. Aerosol and Air Quality Research, 2019,19: 2464–2476

(11) Zhao, H., Che, H.*, Xia, X., Wang, Y., Wang, H., Wang, P., Ma, Y., Yang, H., Liu, Y, Wang, Y., Gui, K., Sun, T, Zheng, Y., Zhang, X., 2019. Climatology of mixing layer height in China based on multi-year meteorological data from 2000 to 2013. Atmospheric Environment.213, 90-103

(12) Ningwei Liu, Weili Lin, Jianzhong Ma, Wanyun Xu, Xiaobin Xu. Seasonal variation in surface ozone and its regional characteristics at global atmosphere watch stations in China. Journal of Environmental Sciences, 2019,77(3): 291-302

(13) Ningwei Liu, Wanhui Ren, Xiaolan Li, Bingkun Li. Xiaogang Ma. .Distribution and urban-suburban differences in ground‑level ozone and its precursors over Shenyang, China. Meteorology and Atmospheric Physics, 2019,131: 669-679

(14) Ye Hong,Yanjun Ma,Junying Sun,Chaoliu Li, Yunhai Zhang, Xiaolan Li, Deping Zhou , YangfengWang, Ningwei Liu. Water-soluble ion components of PM10 during the winter-spring season in a typical polluted city in Northeast China. Environmental Science and Pollution Research. 2019,26(7), 7055-7070

(15) Zhao, H., Che, H.*, Xia, X., Wang, Y., Wang, H., Wang, P., Ma, Y., Yang, H., Liu, Y., Wang, Y., Gui, K., Sun, T., Zheng, Y., Zhang, X., 2018. Multi-year ground-based measurements of aerosol optical properties and direct radiative effect over different surface types in northeastern China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres.123,13887-13916

(16) Ye Hong , Chaoliu Li , Xiaolan Li , Yanjun Ma  , Yunhai Zhang , Deping Zhou , Yangfeng Wang , Ningwei Liu  and Xiaojiao Chang . Analysis of Compositional Variation and Source Characteristics of Water-Soluble Ions in PM2.5 during Several Winter-Haze Pollution Episodes in Shenyang, China. Atmosphere, 2018, 9(7), 280

(17) 周德平,洪也,王扬锋. 沙尘天气过程对沈阳大气冰核浓度与尺度分布的影响. 中国沙漠,2016,36(6):1672-1678

(18) Xiaolan Li, Martina Klose, Yaping Shao, and Hongsheng Zhang.Convective Turbulent Dust Emission (CTDE) observed over Horqin Sandy Land area and validation of a CTDE scheme. J. Geophys. Res., 2014,119(16): 9980–9992

(19) 马雁军,刘宁微,王扬锋,洪也,张云海,周德平,赵胡笳.辽宁中部城市群大气环境研究进展.气象科技进展,2012,2(02):19-24

(20) Yanjun Ma,Renjie Chen, Fine particulate air pollution and daily mortality in Shenyang, China. Science of the Total Environment ,409 ,2011,2473–2477