导读:本文包含了海洋大气边界层论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:大气,边界层,海洋,气溶胶,通量,气态,北冰洋。
海洋大气边界层论文文献综述
贺鹏真[1]（2018）在《城市和海洋边界层大气硫酸盐和硝酸盐形成机制的过量~(17)O示踪》一文中研究指出气溶胶对空气质量,人体健康,生态系统,天气和气候等有着重要影响。硫酸盐和硝酸盐是气溶胶的主要成分。在城市地区,高浓度的硫酸盐和硝酸盐是导致灰霾污染的主要驱动力之一。在海洋边界层,尤其是远洋海洋边界层,大气观测资料的缺乏是导致当前气候变化评估不确定性的重要原因之一。本文利用稳定同位素(△17O(SO42-),△17O(NO3-)和δ15N(NO3-))示踪了 2014 年 10 月至 2015 年1月北京灰霾期间,2016年1月至6月上海采样期间以及2012年第五次中国北极科学考察期间的硫酸盐和硝酸盐大气化学过程,评估了不同氧化机制的相对重要性,并讨论了不同因素对同位素变化的影响。主要取得的结果和结论如下:1.首次报道了北京灰霾期间PM2.5的△170(SO42-),观测的△17O(SO42-)范围是0.1-1.6‰,均值是(0.9±0.3)‰.化学动力学计算表明云中液相反应和颗粒物表面的非均相反应都能主导灰霾期间硫酸盐的产生,但多数情况下非均相反应起主导作用。基于△17O约束的计算表明,观测期间非均相硫酸主要来自于零-△17O反应,如S(Ⅳ)+ NO2和S(Ⅳ)+ O2,其对非均相硫酸盐的平均贡献是66-73%.其他的非均相反应,如S(Ⅳ)+ O3和S(Ⅳ)+H2O2对非均相硫酸盐的贡献为27-34%.稳态和亚稳态状态假设下得到的气溶胶pH差异很大(分别为7.6±0.1和4.7±1.1),而S02的氧化依赖于气溶胶pH。在稳态假设下,S(Ⅳ)+ NO2可能会是主导的非均相反应,而当高酸性气溶胶(pH≤3)存在时,S(Ⅳ)+ O2可能会是主导反应。2.首次报道了北京灰霾期间大气硝酸盐的同位素组成(△17O和δ15N)。观测的 △170(NO3-)范围是 27.5-33.9 ‰,均值是(30.6±1.8)‰,δ15N(N03-)范围是-2.5 ‰至 19.2 ‰,均值是(7.4±6.8)%o.当 NO3-<50 μg m-3 时,△17O(NO3-)与NO3-浓度呈现正相关性(r = 0.81,p<0.01)。基于△17O(NO3-)的计算表明,夜间反应(N2O5 + H2O/Cl-和NO3 + HC)主导了 PM2.5≥75μgm-3时硝酸盐的形成,可能的贡献比例为56-97%.△17O(NO3-)和化学动力学计算均表明O3氧化主导了灰霾期间NO的氧化过程。对大气δ15N(NO3-)的分析表明,燃煤排放的NOx相对重要性的变化以及NO和NO2之间的同位素交换过程最有可能解释观测到的δ15N(NO3-)变化。3.首次报道了不同季节中上海大气硝酸盐的同位素组成(△17O和δ15N)。观测的 △170(N03-)范围是 20.5-31.9 ‰,均值为(26.2±2.5)‰,δ15N(NO3-)的变化范围是-2.9‰至18.1%。,均值为(6.4±4.4)‰.观测期间,△170(NO3-)随PM2.5浓度增加而上升,δ15N(NO3-)随PM2.5浓度增加而下降。分季节看△17O(NO3-)在夏季最低,均值为(23.2±1.6)%。,δ15N(NO3-)在春季最低,均值为(4.2±2.1)‰.在昼夜采样期间,△17O(NO3-)呈现明显的白天高晚上低的日夜变化特征,白天和夜间的均值分别为(28.6±1.2)‰和(25.4±2.8)%。,而δ15N(NO3-)未出现明显的日夜变化。基于△17O(NO3-)的计算表明,一半以上采样时间内NO2 + Oh/H2O反应主导大气硝酸盐的形成。基于△17O(NO3-)连续性方程的计算表明昼夜采样期间硝酸盐的大气停留时间为15小时左右。对δ15N(NO3-)的分析表明,不同时间段影响δ15N(N03-)变化的主要因素不同,总的来说最重要的影响因素是NO和N02之间的同位素交换以及NOx排放源的变化。4.首次报道了中国北极科考航线北冰洋航段上大气硫酸盐和硝酸盐的同位素组成(△17O和δ15N)。去除可能受船舶污染的样品后,△17O(nss-SO42-)范围是0.2-1.0‰,均值为(0.4±0.2)‰;δ15N(NO3-)范围是-7.5‰至-3.5‰,均值为(-5.6±1.7)‰;△170(N03-)范围是21.7-28.8‰,均值为(26.0±3.0)‰.基于 △170(nss-S042-)的计算表明在夏季北极海洋边界层,S(Ⅳ)+O3的可能贡献比例是0-7%,这意味着nss-SO42-的形成受H2O2氧化和域零-△17O反应主导。已测δ15N(N03-)与气温旱反比(r =-0.96,p<0.01),与我们在北京和上海观测到的现象一致。基于已测△17O(NO3-)的计算表明在北冰洋航线上O3氧化在所有NO氧化过程中的占比为87%,NO2 + OH反应对硝酸盐的可能贡献比是37-68%,夜间反应(NO3 + HC和N2O5 + H2O)的可能贡献比是32-63%.(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
王建成[2]（2018）在《南极内陆和海洋边界层大气汞传输和气态汞海—气交换过程研究》一文中研究指出汞(Hg)是有毒性的物质,由于其广泛的存在,并且具备长距离传输的属性,受到了全球的关注。极地地区很高的汞富集现象表明人类活动产生的汞可以通过传播影响到如此偏远的地区。汞在冰/雪-气界面的转化和交换过程有其独特机制,气候变化也将对其产生影响。汞的海-气交换过程对于汞的全球循环过程来说至关重要。海洋释放的汞不仅是对大气的一个重要补充,也促使了它更长距离的传播。本文重点关注南极内陆和海洋边界层中大气汞分布特征、传输机制以及气态汞海-气交换过程,研究区域涵盖南极内陆、南大洋以及印度-太平洋海域。主要内容和结论如下:(1)2012年12月16日至2013年2月6日,调查了自南极沿岸到内陆断面气态总汞(TGM)的分布特征。TGM分布范围为0.32-2.34 ngm-3,平均浓度为0.91±0.33ngm-3。沿岸受到海洋释放影响,内陆地区(海拔>3000m)呈现出高值。受地形和氧化还原条件影响,内陆平缓地区(距海岸290-800 km)TGM浓度值要高于陡坡区(距海岸800-1000 km)。昆仑站TGM浓度呈现出显着的昼夜差异,午夜最低而正午最高。这种昼夜特征可归因于雪中气态汞的再释放,氧化损耗以及混合层的对流过程。(2)2014年12月13日-2015年2月1日,随雪龙船观测了南大洋周边大气中气态汞(GEM)及表层海水中溶解性气态汞(DGM)的浓度。南大洋夏季海洋边界层中GEM浓度范围:0.39-1.92 ngm-3,均值:0.93 ±0.19 ngm-3;表层海水中DGM浓度范围:7.0-75.9 pgL-1,均值:23.7± 13.2pgL-1。边界层中GEM出现的低值(<0.6 ng m-3)揭示了南大洋夏季也可能发生大气汞损耗事件,另外还会受到南极内陆下降风气团的影响。海冰融化将导致更多的汞进入南大洋海水中并被重新释放到大气中。南大洋在夏季会释放气态汞到大气中。(3)发现在中央印度-太平洋地区赤道附近海域海洋边界层(MBL)中GEM浓度有明显的升高趋势。排除人为活动排放、火山活动以及生物燃烧的影响,这种持续性的GEM升高很可能和海洋释放联系在一起。而表层水体中DGM含量在赤道地区也相应升高,更是佐证了这一点。巨大而强烈的降水活动给当地海表带来大量的汞的沉降,在强烈光照条件下,容易被还原并重新进入大气。这揭示赤道附近地区很可能在一定程度上类似于气态汞传输过程中“中转站”,起着“跳板”的作用,帮助汞的再次传播。(4)开发了一套表层海水DGM船基走航连续分析系统,并得到很好的应用。获得了南大洋和西太平洋海域表层海水DGM浓度,结合GEM浓度、表层海水温度(SST)和风速(SPD)数据,计算了气态汞海-气交换通量。气态汞的海-气交换通量主要受DGM浓度和风速影响。另外,各不同海域报道的表层海水DGM分布和气态汞海-气交换通量数据时空差异十分的大,未来更多的研究是必要的。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
任燕,黄倩,张君霞,王婵[3]（2018）在《大涡模式分辨率对海洋信风区大气边界层结构和演变模拟的影响》一文中研究指出利用BOMEX(巴巴多斯海洋与气象学试验)的探空资料和LEM(大涡模式),通过改变LEM水平分辨率的敏感性数值试验,对比分析不同尺度的湍涡对信风积云边界层中混合层和云层的结构、演变以及对流形式和强度的影响。结果表明,水平分辨率较高时模拟的湍涡尺度较小、混合层顶的夹卷作用较强,模拟的混合层较暖、较干,而且模拟的对流泡尺度较小、强度较大,能够模拟出较精细的边界层结构;而水平分辨率较低时则相反。模拟的湍涡尺度对海洋信风区边界层积云中液态水混合比的模拟结果影响较大:LEM模拟的湍涡尺度较小时模拟的信风积云形成的时间较早、云顶高度较高,单个云块的体积较小但数目较多,液态水含量较高;而模拟的湍涡尺度较大时则相反。虽然水平分辨率为50 m和125 m的试验都能模拟出较精细的信风边界层中混合层、云层的结构和演变特征,但是,考虑到提高分辨率在模拟过程中产生的噪音信号对结果的影响以及计算时间等问题,LEM采用125 m的水平网格距是对海洋信风边界层积云对流模拟较为理想的选择。(本文来源于《热带气象学报》期刊2018年01期）
宫庆龙,刁一娜[4]（2018）在《冷空气过程对黄海东海区域海洋大气边界层结构影响的个例分析》一文中研究指出利用一次冷空气过程的14组GPS探空数据,采用位温梯度法确定了冷空气过境前后大气边界层高度,并分析了冷空气过程对大气边界层结构的影响。结果表明:冷锋过境加大了海洋大气边界层的静力不稳定度,使边界层内对流活动增强,且锋面过后距离锋面越近的区域边界层的静力不稳定度越大;冷锋过境使边界层的平均高度升高,边界层顶处逆温梯度增大。结合ERAInterim再分析资料,分析认为大气边界层高度与静力稳定度(海气温差)存在显着的正相关关系(相关系数达0.73),海气温差越大,大气边界层高度越高。(本文来源于《海洋气象学报》期刊2018年01期）
张宇彤[5]（2017）在《基于FIO-ESM的海洋混合层深度时空变化特征及与大气边界层的相互作用》一文中研究指出本文利用FIO-ESM耦合模式的输出结果来计算全球大洋混合层深度,通过与Argo观测资料的对比分析,发现了全球混合层深度的季节变化特征及模式模拟结果的优势与不足;并对模拟最佳海域—南大西洋混合层深度的时空变化特征进行重点分析,揭示了影响南大西洋混合层深度变化的相关因素及混合层深度对大气边界层高度的影响。主要结论如下:1)混合层深度在季节上呈“冬深夏浅”的变化特征,春、秋季节是混合层减弱和加强的过渡期。北印度洋由于受季风的影响,混合层深度在冬夏都偏深,为半年周期变化特征。FIO-ESM在夏、秋季的模拟结果好于春、冬季,对夏季混合层深度的模拟效果最好。在六大海区中,模式在南大西洋海区的模拟结果与实测最接近,模拟效果最好。由于该模式加入了表面波动,对受风浪作用明显的南半球大洋混合层深度的模拟结果要好于北半球。2)南大西洋混合层深度具有明显的年际变化特征。通过EOF分析,发现混合层深度年际信号最强的海域位于南大西洋中西部—拉普拉塔河以东,西南部—德雷克海峡以北和非洲好望角南部。前两个模态反映出风应力,海表面热通量和表面非破碎波都对混合层深度年际变化起到不可忽视的影响作用;第叁模态的空间分布型大致反映了海流引起混合层的变化。3)南大西洋混合层深度与大气边界层存在相互作用。风应力和海表面热通量为混合层深度季节变化重要的影响因子。风应力对较暖、较浅时的混合层深度作用更大,对于赤道无风区和副高控制的30°S纬度带混合层形成起关键作用的应该是海洋上层热通量的变化。FIO-ESM模拟的混合层深度与bulk model结果的差别体现了表面非破碎波对混合层深度的影响。各季节风应力和表面非破碎波与混合层深度呈正相关关系,春夏季正相关关系较强,秋冬季较弱。海表面热通量与混合层深度大致呈负相关关系,对于西风带和个别海域出现的正相关区域,是因为海水主要受到表面波动影响使上层混合加深。混合层深度对风应力、海表热通量和表面非破碎波的强迫响应都存在一定的滞后效应,较深的混合层深度惯性更强,滞后更明显。4)大气边界层高度对混合层深度的变化存在响应。混合层深度与大气边界层高度各季节大致以正相关分布为主,春夏季二者的正相关关系最显着。混合层深度也能够在一定程度上影响大气边界层高度的年际变化和更长时间尺度的周期振荡。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01）
俞娟[6]（2015）在《海洋边界层大气痕量成分及有毒物质调查研究》一文中研究指出随着人类活动的不断加强,如化石燃料的燃烧等,驱使大气中温室气体、污染物等的浓度不断增加,一方面增强地球的温室效应,另一方面,又由于气候变化引起了一系列环境问题,这些变化最终对生态系统和人类健康产生危害。大气中气溶胶粒子和温室气体会影响太阳辐射、地面长波辐射的吸收和散射,从而直接影响全球气候。而全球气候的变化又会对大气污染物的分布、传输、转化起着重要的影响。在气候变化的背景下,了解大气环境中温室气体、生物气溶胶及污染物的变化特征,对于了解和研究气候变化及气候变化对人类及生态系统的潜在影响有着重要意义。海洋上的大气环境由于受到当地人类活动影响较少,对气候变化比较敏感,然而,目前对于海洋上尤其是偏远地区的极区气溶胶、温室气体及污染物的浓度变化及分布特征了解甚少。本研究基于中国第4次北极科学考察(CHINARE2010)和第5次北极科学考察(CHINARE2012)航线上采集的样品,以甲烷、生物气溶胶(真菌)及大气汞研究为例,分别讨论在当前气候变化的背景下它们的时空变化特征及潜在的影响因素。主要内容及结果如下：(1)甲烷的变化特征及其影响因素在中国第5次北极考察(CHINARE2012)期间,以船基为基础,获取了中国近海岸到中心北冰洋地区(31.1°N-87.4°N,22.8°W-90°E-166.4°W)的CH4浓度及δ13C-CH4的变化特征。整个航线上甲烷的均值与目前全球背景值相接近,但甲烷和甲烷碳同位素表现出明显的时空变化特征,CH4浓度及δ13C-CH4的浓度变化范围分别为1.65ppmv～2.63ppmv和-50.34‰～-44.94‰(均值：-48.55±0.84‰)。CH4浓度和δ13C-CH4的变化受到大气氧化、人为源及微生物等因素的影响。大气δ13C-CH4随纬度呈降低趋势,是OH和Cl的大气氧化作用随纬度逐渐减少引起的；通过结合气团轨迹反演以及同位素变化对应甲烷浓度变化的关系,中纬度沿岸海区的甲烷主要是人为源占主导；通过光照对比实验,航线上CH4浓度和δ13C-CH4在有光和无光条件下没有显着差异,但中心北冰洋有光和无光的通量实验表明有光条件下产生更多的甲烷,我们推断这主要是微生物作用引起的,这表明微生物的作用可能可以弥补了大气氧化作用。(2)生物气溶胶的变化特征及其影响因素空气真菌是一种重要的生物气溶胶。在中国第4次北极考察(CHINARE2010)期间,我们调查了它的浓度和粒径分布特征。空气真菌浓度变化范围0-320.4CFU/m3,海洋边界层的空气真菌浓度明显低于大多数的陆地生态系统,中国近海岸、西北太平洋、楚科奇海、加拿大海盆及中心北冰洋地区空气真菌的浓度分别为172.2±158.4CFU/m3、73.8±104.4CFU/m3、13.3±16.2CFU/m3、16.5±8.0CFU/m3、和1.2±1.0CFU/m3。从低纬地区到高纬地区大致呈现降低的趋势。空气真菌具有较宽的粒径分布,除了中心北冰洋海区外,在大多数区域内空气真菌表现为正态分布模式。空气真菌最大比例的粒径分布范围是2.1～3.3μm,约占36.2%；最小比例的粒径分布范围是0.65～1.1μm,约占3.5%。本研究中粒径分布范围在1.1-3.3μm达到63.1%。空气真菌的浓度和粒径分布受到气团来源、气温、气象条件及海冰浓度的影响,在这些参数中,气温是主要影响因素。合适的周围气温及有雾的气象条件下可能有助于真菌的生长,此外,海冰的融化可能增加海冰中的微生物或海冰中的营养物的释放,从而增加空气真菌的浓度。(3)北冰洋大气汞的变化特征及其影响因素在中国第5次北极考察(CHINARE2012)中,雪龙号破冰船首次行驶东部航道并横穿中心北冰洋,通过在考察船上安装了Tekran2537B大气汞观测仪,在线高分辨获取了横跨东西北冰洋大气汞的数据,并与2010年雪龙号的观测数据进行对比分析。2012年7月至9月横穿中心北冰洋航线上大气汞的浓度变化范围为0.15ng/m3到4.58ng/m3,均值为1.23±0.61ng/m3,出现频率最高的浓度范围是1.0-1.5ng/m3,比之前北半球报道的背景值低。在北冰洋观测到的这种不均匀分布是由于受到海冰融化及径流的影响。北冰洋7月的大气汞浓度低于9月,可能是因为大气化学损失大于海洋释放,这意味着融冰和河水贡献的汞由于大气化学过程的作用,更多的留在北冰洋中,从而加剧汞对北极生态系统的危害。(4)西北太平洋火山带及冰岛地区大气汞的变化特征及其影响因素在中国第5次北极考察期间(CHINARE2012),在北冰洋海域外,西北太平洋火山带及冰岛附近的大气汞浓度变化变化范围为0.17ng/m3到9.03ng/m3,均值为1.86±1.21ng/m3,中间值为1.55ng/m3。本文研究根据接近火山或地热区的位置将航线分为5个航段。Legl和leg4接近日本,这两段的大气汞浓度均值分别为1.99.±-0.71ng/m3和2.56.±1.39ng/m3,日本附近的大气汞峰值是受到海洋释放的影响。Leg2和leg3接近勘察加半岛,这两段的大气汞浓度均值分别为1.23±0.55ng/m3和2.78±±1.42ng/m3,结合SO2的遥感资料及火山灰的后向轨迹反演图证实了leg3段的大气汞峰值主要是受到火山活动的影响,而leg2段的大气汞峰值是由于北太平洋较高的背景值引起。冰岛地区大气汞浓度均值1.39±1.02ng/m3,而雷克雅未克的大气汞均值为1.91±1.27ng/m3。该港口大气汞峰值主要受到地热活动的影响。本文观测和分析的大气甲烷、真菌气溶胶及大气汞数据空间范围跨步大,尤其是北冰洋的数据,更新和补充了现有的数据结果,有利于改进模型的研究和准确评估气候效应；在气候变化的背景下,讨论这些物质变化特征的影响因素,更新了我们对影响大气浓度变化因素的认识,从而能有效的评估海洋对大气环境的影响以及潜在的气候效应。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-05-01）
段自强[7]（2013）在《利用涡动相关法研究海洋大气边界层湍流特征与海气物质交换》一文中研究指出海洋大气边界层湍流运动特征以及海洋与大气之间的物质交换是海气相互作用研究的重要内容，对理解海洋在全球气候变化中的作用非常重要。涡动相关法作为大气湍流运动的一种直接观测手段，在海气相互作用研究中受到越来越多的重视，但是由于海洋观测环境的特殊性，目前对海气物质交换的研究还很不充分，特别是海气CO_2湍流通量的观测还存在一定的不确定性，因此，进一步研究涡动相关系统在海洋上的应用以及后期的资料处理很有必要。利用2006年12月30日至2007年1月16日在我国北黄海海域观测得到的船载涡动相关资料研究海洋大气边界层湍流特征，并对比分析了定点和走航观测条件下的结果。利用2007年10月13日至26日在我国北黄海海域的船载涡动相关系统观测资料，从功率谱的角度分析了CO_2湍流通量观测结果的不确定性，并提出相应的校正方法以减小不确定性。2011年5月1日至5日，采用由超声风速仪与FMPS组成的涡动相关系统在千里岩岛对纳米气溶胶粒子通量进行观测研究。主要得到以下结论：（1）定点和走航观测资料中，受船体运动影响，风速脉动功率谱有异常高值，经过船体运动校正以后可以去除。定点观测资料在校正前后其它频率区间没有明显变化，而走航观测资料在校正以后出现低频谱值增大的现象，这可能是因为船体平移的低频变化未被完全去除，姿态校正时的坐标旋转使其在其它方向产生分量。（2）将走航观测资料得到的大气边界层湍流运动特征与定点观测资料、其它观测研究的结果相比，可以发现，对无量纲标准差与稳定度之间的相似函数而言，其符合相似理论的1/3次方定律，而且与定点资料、陆地以及其它海域下垫面条件下得到的相似函数可比。对于湍流强度、曳力系数等参数，走航和定点观测资料计算结果的大小存在差异，但是它们与风速之间具有一致的变化趋势。总体而言，走航观测方式可以用于海洋大气边界层中湍流特征的观测。（3）涡动相关系统应用于海气通量观测时可以得到比较合理的动量通量、感热通量以及潜热通量,但是海气CO2通量的观测结果存在一定的不确定性,主要表现为观测结果的量级偏大。本文从湍流方差谱分布的角度对海气CO2通量观测结果的不确定性进行分析,结果表明,水汽和温度的功率谱在频率域上分布特征相似,但是与CO2功率谱之间存在差异,主要表现为低频区对CO2脉动方差的贡献相对较大,而高频区的贡献则相对较小。经过分析发现,交叉感应引起的噪音信号主要存在于低频(<0.8Hz),而高频区受交叉感应的影响相对较小这很有可能是造成功率谱之间存在差异的原因,同时也是CO2通量观测结果偏大的原因。(4)根据相似理论,某一频率区间湍流运动对CO2通量的贡献与对水汽的贡献相等,在此基础之上,再结合对交叉感应噪音信号分布特征的认识,我们提出了一种利用受交叉感应影响较小的高频区(0.8-1.5Hz)C02脉动信号校正C02湍流通量的方法。计算结果显示,北黄海海域秋季航次海气CO2通量的直接计算结果为-0.23mg m-2s-,而经过校正以后的结果为-0.039mg m-2s-。这说明交叉感应引起的噪音信号可占观测信号的80%左右,是海气CO2通量观测结果不确定的主要影响因素,经过校正以后可以得到比较合理的结果。(5)千里岩纳米气溶胶粒子浓度的观测资料显示,观测区域内5月3日发生一次新粒子生成过程,生成初期,新粒子的粒径在20nm以下,随后可逐渐增长至50nm左右。新粒子生成时气象条件出现的最明显变化是风向由偏南风转变为偏北风,新粒子的生成可能与之有关。涡动相关法观测的纳米气溶胶粒子通量的计算结果为：新粒子生成时期,各粒径段粒子通量的平均值为6.7×106m-2s-相应中位数平均值为5.8×106m-2s-1,非新粒子生成时期,各粒径段粒子通量的平均值为2.7×106m-2s-1,相应中位数平均值为2.1×106m-2s-1。整个观测期间,粒子的传输方向各有正负,且粒子通量向上的样本所占比例要高于通量向下的样本所占比例。与非新粒子生成时期相比,新粒子生成时,粒子通量向上的样本所占比例更大,这可能与新粒子的生成发生在低层大气有关。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2013-06-04）
范开国,黄韦艮,贺明霞,傅斌,施英妮[8]（2012）在《星载SAR遥感图像反演海洋大气边界层高度》一文中研究指出本研究将边界层相似理论与对流理论应用到具有海洋大气边界层(Marine Atmospheric Boundary Layer,MABL)对流特征的星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)遥感图像,探讨了星载SAR遥感图像描述海气应力作用下水平扰动尺度变化的潜在可能性.针对具有叁维对流涡旋Cell和二维水平滚轴涡旋Roll特征的星载SAR遥感图像,反演了中国海海域MABL高度,并与同步实验获取的MABL高度结果进行对比.结果表明,利用具有对流特征的星载SAR遥感图像反演MABL高度是可行的,展示了以高分辨率、大面积观测为特点的星载SAR遥感图像探测MABL的广阔前景.(本文来源于《地球物理学报》期刊2012年04期）
李明[9]（2011）在《极地与海洋边界层大气微生物的含量、种类和粒径分布及其影响因素》一文中研究指出微生物是生态系统当中与人类联系最为紧密的组成部分:一方面微生物参与了发酵工程、医药工程等人类的生产生活,另一方面它们也与人体健康息息相关。同时大气中的微生物也是影响大气环境中的因素之一。它们既是大气气溶胶的重要组成部分,也在物质循环和气候变化过程中起着特殊的作用,所以大气中微生物的种类、含量等问题,特别是大尺度的分布状况越来越受到关注。为了了解大气中微生物的时空分布特征,在第叁次中国北极科学考察(2008.7-2008.9)和第26次中国南极科学考察(2009.10-2010.4)期间,根据大气中的总细菌、海源细菌、总真菌的特点,在沿途航线上设计了采样点。现场使用FA-1六级空气微生物采样器,采集了北冰洋、鄂霍次克海、日本海、中国黄海、中国东海、菲律宾海、珊瑚海、南大洋、南极洲内陆等地的大气微生物样品,并在原位进行微生物培养和统计分析。具体结果见下:1.细菌的总含量变化较大,有些样品点没有检测出。最高达到919 CFU/m3 (每立方米细菌菌落数)。其中,海洋源细菌含量变化从4 CFU/m3至276 CFU/m3。总体上来看大气微生物随纬度增加而减少,并且北半球多南半球少。这一特点在陆源微生物上表现的更加明显。2.在粒径分布方面,最大的粒径大于8.2μm,最小的小于1.0μm。大粒径的微生物的区域变化与微生物总量基本一致,但是小粒径的微生物在高纬度地区减少速度比大粒径慢,所以比例有所上升。3.选取了北冰洋两个采样点采集的样品,使用16S rDNA技术对其中的微生物样品种类进行了鉴定,主要为Bacillus属和Deinococcus属。在北极地区Deinococcus属微生物的含量比Bacillus属多。4.微生物含量分布具有明显的区域特点(1)北冰洋海区微生物含量总体不高(平均102.47CFU/m3)且变化较大(变异系数1.73);粒径方面小粒径偏多,在部分采样点,直径小于1.0μm的微生物比例高达50%。种类方面以厚壁的Bacillus属中的四种(circulaus, firmus, subtilis和alvei)和有抗紫外特点的Deinococcus属中的两种(grandis和murrayi)数量最多。海冰融化区域(浮冰区)的微生物受海冰融化影响明显。(2)西北太平洋海区微生物含量随温度变化明显,呈现南多北少的态势,这一区域靠近亚洲大陆,受陆源微生物影响较大。当主要受陆源气团影响时陆源微生物比例可以高达60%以上。粒径方面以粗颗粒的微生物占多数,纬度越低越明显。(3)太平洋海区与南大洋海区海洋源微生物数量明显较高(60%-80%),而且比例相对稳定(变异系数0.87)。含量上,太平洋海区(71 CFU/m3 -147 CFU/m3 )比南大洋海区略多(56 CFU/m3 - 112 CFU/m3)。(4)在南极内陆微生物数量明显十分稀少,波动范围从2至24 CFU/m3。靠近海边时略多,深入南极内陆时各种粒径的大气微生物都十分稀少,粒径分布上呈现随机分布。5 .大气中微生物的含量与气象条件和气团运动有关气象条件对微生物的影响表现在温度、降水和紫外辐照方面。随着纬度的升高,采样点的温度逐渐降低,微生物的含量也呈现出逐渐减少的态势。降水对大气中微生物的影响,主要是雨水或雪的冲刷作用。紫外辐照在在高纬度区域有着较为明显的作用:一方面对紫外辐照有一定耐受力的物种(Deinococcu、Bacillus等)以及休眠的孢子所占比例增加,另一方面在海盐或是雪粒中的小粒径微生物的比例有所增加。气团运动对大气微生物的影响明显。源自大陆的气团使得一些采样点的大气微生物以陆源为主,源自海洋的气团采样点的样品则以海洋源微生物为主。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-05-10）
武晓果[10]（2011）在《北太平洋以及北极地区海洋边界层大气持久性有机化合物研究：来源、趋势和过程》一文中研究指出持久性有机化合物(Persistent organic pollutants, POPs)是一类具有持久性,毒性的有机化合物,并且会对生物以及人类造成毒性影响。这种化合物被释放进入环境以后,能随着大气长距离传输到没有历史使用的地区,例如北极。随着大气长距离传输的过程,POPs会在温度较低的北极环境中沉降和富集,影响到北极的生态环境。因此,大空间尺度的调查对于理解POPs的空间分布,长距离传输,以及研究北太平洋和临近北极地区的POPs来源等问题具有重要的作用。另一方面,近些年来的环境事件和环境变化会影响到POPs的大气长距离传输,也会导致POPs通过海冰消融以及生物质燃烧等作用再次释放到大气中,对海洋生态系统产生影响。为了能够掌握POPs在北太平洋和临近北极地区大气中的最近浓度情况,鉴别POPs的源区和大气长距离传输过程中可能的影响因素,以及揭示环境事件和环境变化对大气中POPs浓度可能造成的影响,借助2008年中国北极考察的契机,在雪龙号科学考察船上采集了大气样品,并且分析了这些大气样品中的POPs污染物多氯联苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs),六氯苯(Hexachlorobenzene, HCB),六氯环己烷(Hexachlorocyclohexanes, HCH),滴滴涕(双对氯苯基叁氯乙烷,Dichlorodiphenyltrichloroethane, DDT),氯丹(Chlordanes)和六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes, HBCDs)的浓度。检测结果显示在所有的大气颗粒态样品中HBCDs的浓度均低于检出限。这说明HBCD在北太平洋和北冰洋海洋大气中的浓度很低,并且大气长距离传输可能不是HBCDs从欧亚大陆传输到北极的主要途径。气态ΣPCBs (PCBs以及其他的有机氯污染物均在气态样品中检测)的浓度范围在整个航线中是22.0到520 pg m-3,平均值是240±160 pg m-3。叁氯代、四氯代和五氯代PCB为大气中主要检测到的PCB同系物种类,分别占到大气∑PCB浓度的30±13%,53±13%和16±6%。ΣPCBs最高值发现于日本海,最低值发现于高纬度北极地区。在北太平洋靠近欧亚大陆区域采集到的大气样品有较高的PCB浓度。大气气团反演表明这些高值可能是受到了临近大陆源区大气传输作用的影响。PCB的同系物组成和纬度分布表明在大气长距离传输的过程中,比较轻的PCB同系物(有较少氯代且分子量较小)易于通过大气传输沉降到较冷的地区,比如北极,而较重的PCB同系物(有较多氯代且分子量较大)往往易于在靠近源区的地方沉降。HCB在所有的大气样品中均有检出,浓度范围是24到180 pg m-3。整条航线HCB的平均值是88 pg m-3。在东亚检出的HCB浓度高于在北太平洋地区检出的HCB浓度,这表明东亚是HCB的可能源区,并且可能会影响到北太平洋地区。从北太平洋到北极,HCB表现出浓度升高的趋势,表明HCB会受到全球分馏作用的影响。HCH在所有大气样品中均有检出。α-,β-和γ-HCH在整条航线的平均浓度值分别是33±16,5.4±3.0,and 13±7.5 pg m-3。和前人在临近区域报道的值相比较,∑HCH的值比上世纪90年代降低了10倍多,但是比2003年北极考察的结果高了大约4倍。这表明在采样区域近些年HCH浓度有升高的趋势。α/γ-HCH比值和2003年的数据相比较表现出明显的降低趋势,表明可能受到近些年来林丹(lindane,γ-HCH)持续使用的影响。∑DDT的浓度分布在整条航线上表现出很大的变动,范围是2.0到110 pgm-3,平均值是36±31 pg m-3。在东亚海域和北太平洋海域检出了较高p,p'-DDT和o,p'-DDT的浓度,且DDT/DDE的比值在这个区域也较高。这表明在临近的大陆区域有DDT相关物质的持续使用,大气长距离传输会使这些DDT使用或者排放直接影响到临近海域。o,p'-DDT/p,p'-DDT的比值高于工业生产的DDT中的比值,但是比在中国大气中检出到的比值要低,这说明在2008年北极考察过程中采集到的大气样品可能同时受到工业生产的DDT和中国dicofol使用的影响。Σhlordane在航线的浓度范围是1.8至11 pg m-3,平均值是5.4±2.6 pg m-3。反式氯丹(trans-chlordane, TC)和顺式氯月(cis-chlordane, CC)是主要的检出物质,分别占到Σchlordane浓度的40%和39%。在所有的样品中TC/CC的比值均低于工业生产氯丹中的比值,表明航线所采集的样品受到风化的氯丹的影响。在TC和CC浓度较低的样品中,TC/CC的比值也较低,反映了这些样品受到了较老的气团的影响。由于近些年来许多的POPs物质在全球范围内广泛的被禁止或者是被限制使用,POPs的直接排放量有很明显的降低。可以预见二次再释放的POPs物质对于环境的影响作用会明显的增大。当考察船于2008年7月底航行在白令海时,大部分有机氯农药检测出了相对较高的浓度。卫星监测数据表明在2008年7月底西伯利亚有大范围森林大火。研究中运用一氧化碳分布和燃烧产生的烟气排放的卫星数据,以及大气气团反演的手段来鉴定生物质燃烧排放的有机氯农药对所采集样品造成的影响。结果表明2008年7月西伯利亚地区的大火会对北太平洋地区检出的较高的DDT和HCH浓度有很大的贡献。大部分的有机氯污染物在北极浮冰区高于北极开放性海域和北极块冰区。在有季节性和多年生海冰覆盖的北冰洋地区,大部分有机氯污染物的浓度随着海冰浓度的增高而表现出明显的降低。这个现象表明随着全球气候变化导致的北极海冰在夏季迅速消融,之前沉降富集在积雪、海冰和北冰洋中的有机氯污染物会加速的释放到大气中。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-05-01）
海洋大气边界层论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
汞(Hg)是有毒性的物质,由于其广泛的存在,并且具备长距离传输的属性,受到了全球的关注。极地地区很高的汞富集现象表明人类活动产生的汞可以通过传播影响到如此偏远的地区。汞在冰/雪-气界面的转化和交换过程有其独特机制,气候变化也将对其产生影响。汞的海-气交换过程对于汞的全球循环过程来说至关重要。海洋释放的汞不仅是对大气的一个重要补充,也促使了它更长距离的传播。本文重点关注南极内陆和海洋边界层中大气汞分布特征、传输机制以及气态汞海-气交换过程,研究区域涵盖南极内陆、南大洋以及印度-太平洋海域。主要内容和结论如下:(1)2012年12月16日至2013年2月6日,调查了自南极沿岸到内陆断面气态总汞(TGM)的分布特征。TGM分布范围为0.32-2.34 ngm-3,平均浓度为0.91±0.33ngm-3。沿岸受到海洋释放影响,内陆地区(海拔>3000m)呈现出高值。受地形和氧化还原条件影响,内陆平缓地区(距海岸290-800 km)TGM浓度值要高于陡坡区(距海岸800-1000 km)。昆仑站TGM浓度呈现出显着的昼夜差异,午夜最低而正午最高。这种昼夜特征可归因于雪中气态汞的再释放,氧化损耗以及混合层的对流过程。(2)2014年12月13日-2015年2月1日,随雪龙船观测了南大洋周边大气中气态汞(GEM)及表层海水中溶解性气态汞(DGM)的浓度。南大洋夏季海洋边界层中GEM浓度范围:0.39-1.92 ngm-3,均值:0.93 ±0.19 ngm-3;表层海水中DGM浓度范围:7.0-75.9 pgL-1,均值:23.7± 13.2pgL-1。边界层中GEM出现的低值(<0.6 ng m-3)揭示了南大洋夏季也可能发生大气汞损耗事件,另外还会受到南极内陆下降风气团的影响。海冰融化将导致更多的汞进入南大洋海水中并被重新释放到大气中。南大洋在夏季会释放气态汞到大气中。(3)发现在中央印度-太平洋地区赤道附近海域海洋边界层(MBL)中GEM浓度有明显的升高趋势。排除人为活动排放、火山活动以及生物燃烧的影响,这种持续性的GEM升高很可能和海洋释放联系在一起。而表层水体中DGM含量在赤道地区也相应升高,更是佐证了这一点。巨大而强烈的降水活动给当地海表带来大量的汞的沉降,在强烈光照条件下,容易被还原并重新进入大气。这揭示赤道附近地区很可能在一定程度上类似于气态汞传输过程中“中转站”,起着“跳板”的作用,帮助汞的再次传播。(4)开发了一套表层海水DGM船基走航连续分析系统,并得到很好的应用。获得了南大洋和西太平洋海域表层海水DGM浓度,结合GEM浓度、表层海水温度(SST)和风速(SPD)数据,计算了气态汞海-气交换通量。气态汞的海-气交换通量主要受DGM浓度和风速影响。另外,各不同海域报道的表层海水DGM分布和气态汞海-气交换通量数据时空差异十分的大,未来更多的研究是必要的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
海洋大气边界层论文参考文献
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