本底大气污染物通量观测网络发布北京热通量数据集

• ：数据中心
        
• ：2021-07-23

近日，本底大气污染物通量专项观测网络正式入驻国家生态科学数据中心生态网络云平台（http://www.nesdc.org.cn），建立了专项网数据发布主页。本底大气污染物通量观测网络，以中国科学院区域大气本底观测研究网络（CAS-GAW）为依托，围绕大气污染物本底长期变化监测及其对生态系统作用的科学目标，开展大气污染物浓度及通量监测及挖掘、以及大气污染对生态系统的影响研究。已形成由站点观测到区域反演的气溶胶和臭氧等大气污染数据生产技术体系与数据集。利用微气象学的涡动相关法，自2019年开始构建植被冠层界面大气污染物通量观测系统，已经获得农田、森林和草原等生态系统秋季、夏季和冬季植被界面臭氧、二氧化碳通量的监测数据。未来将以涡动相关法/浓度梯度法为主要技术手段在鼎湖山、贡嘎山、长白山、阜康和兴隆等大气本底区域持续开展包括臭氧、二氧化硫和氮氧化物在内的大气污染物通量监测。

本底大气污染物通量观测网络宋涛研究组通过生态网络云平台发布了北京325m气象铁塔观测的半小时热通量数据集产品，首批数据集为2009年140m观测结果，并定期更新，可在线获取协议共享。

城市下垫面对大气的影响一直是当前边界层研究和气候研究共同关注的一个热点问题。城市高度复杂且异质的表面改变了边界层结构特征，影响了城市表面与大气之间物质和能量交换，湍流输送以及城市能源收支，从而导致了如城市热岛等独特的城市气候，直接影响了人们的日常生活。对城市热通量进行观测，并对观测数据集进行处理和分析研究是提高对城市区域地气交换过程理解和解释的关键手段，并为模型开发和评估提供了基础数据集。

研究团队基于开路涡动相关技术，在北京325m 气象铁塔47、140和280m高度展开长期热通量观测（2008-2017年），获得了包括显热和潜热通量在内长期数据集。该数据集采用国际上通用的涡度通量数据质量控制方法，包括原始数据分析、超声虚温校正、坐标轴旋转（二次旋转）、WPL校正、频率损失校正、稳态测试与湍流积分特性测试等。利用该数据集，分析了2009年北京城市区域热通量垂直梯度分布特征，结果表明：夏季和冬季的潜热通量最大值在相同水平，分别为105和102 W m^-2，显热通量季节差异明显，夏季和冬季的显热通量最大值分别为167和23 W m^-2。此外，无论是显热还是潜热，均随高度表现出下降的垂直分布特征。

图 2009年北京325m气象铁塔显热通量逐时变化

该项研究工作得到了国家重点研发计划项目（2017YFC0210102, 2017YFC0210103）、国家自然科学基金 （41775160）的资助。

论文信息：

[1] Tao Song, Yang Sun, Yuesi Wang, 2013: Multilevel measurements of fluxes and turbulence over an urban landscape in Beijing. Tellus B. 65.20421.

[2] Zan Liu, Zirui Liu, Tao Song, Wenkang Gao, Yinghong Wang, Lili Wang, Bo Hu, Jinyuan Xin, Yuesi Wang,2020: Long-term variation in CO2 emissions with implications for the interannual trend in PM2.5 over the last decade in Beijing, China. Environmental Pollution.266. 115014.

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