蔡兆男
- 作品数：26 被引量：235H指数：9
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程自动化与计算机技术航空宇航科学技术更多>>
- 哨兵5号欧洲业务二氧化硫产品在中国的准确性评估被引量：10
- 2020年
- 2017年11月欧洲空间局发射的哨兵5号搭载了新一代光谱仪(对流层大气监测仪,TROPOMI),可实现包括二氧化硫(SO2)在内的对流层大气成分高空间分辨率全球监测.欧洲空间局提供的SO2数据(TROPOMI欧洲业务SO2产品)对中国大气污染监测有重要支撑作用,然而数据有效性尚需验证.通过对比地基多轴差分吸收光谱仪数据(MAX-DOAS)和生态环境部中国环境监测总站(国控站点)数据,发现该数据明显高估中国北方SO2浓度.相对于地基MAX-DOAS站点高估61%~140%,且相关性小于0.5,相对于国控站点平均高估约54.6%.进一步研究表明,反演算法是造成显著性差异的原因.为了检验TROPOMI高光谱数据的适用性,自主研发的最优化估计方法也用于处理光谱数据,反演得到的SO2柱总量(中国科学技术大学(中国科大)SO2产品)与地基MAX-DOAS的偏差大幅降低(-4.8%~22%),相关性显著提高(0.72~0.89).与国控站点数据的平均偏差更小,为-25.8%.TROPOMI欧洲业务SO2产品相对于中国科大SO2产品偏高41.3%,并且标示了更大范围的重污染区域,与中国SO2大幅减排的事实相悖.而中国科大SO2产品大大提高TROPOMI结果在中国应用的准确性和价值.
- 夏丛紫刘诚刘诚刘诚蔡兆男段晓男季祥光刘建国
- 关键词：SO2
- 中国碳卫星大气CO_2反演方法:GOSAT数据初步应用被引量：15
- 2013年
- 中国全球二氧化碳监测科学实验卫星(TanSat)预计将于2015年发射升空.针对TanSat的高精度遥感观测科学目标,基于最优估计理论建立能够监测全球碳源汇变化的大气二氧化碳混合比(XCO2)的高精度反演方法.利用碳源汇监测卫星(GOSAT)观测光谱数据开展了反演试验,XCO2反演值与中纬度地面观测结果(TCCON)的对比分析表明:90%的反演误差小于4ppm(1%)(1ppm=1LL1),与日本、美国的反演精度相当;同时,XCO2反演结果也表现出南、北半球碳浓度的季节变化特征.
- 刘毅杨东旭蔡兆男
- 关键词：反演方法卫星监测二氧化碳浓度
- 一种气体采样装置
- 本实用新型涉及一种气体采样装置，包括存储装置、进气装置、采集器、传感器、电机及出口阀门，其中，所述存储装置的输入端与进气装置通过管道相连通，所述存储装置的输出口通过管道与出口阀门相连通，所述存储装置还与传感器通过管道相连...
- 蔡兆男刘毅
- 2008年冬季北京上空上对流层/下平流层臭氧的异常特征被引量：3
- 2015年
- 利用国产GPSO3臭氧探空系统观测的大气臭氧探空资料和NCEP再分析资料,结合对天气形势、大气环流背景、高空位涡变化及对流层顶高度扰动的分析,深入研究了2008年冬季北京地区10~14 km高度范围内持续出现的臭氧次峰值及大气臭氧含量异常现象。结果表明：在2008年我国南方雪灾这一特殊时期,引起臭氧垂直分布持续出现次峰值现象及臭氧含量异常的主要原因是平流层空气强烈下沉运动及其与对流层的交换作用,而引起这种下沉运动及平流层—对流层交换则是由于该阶段特殊的天气背景,乌拉尔阻塞高压长时间维持,贝加尔湖到巴尔喀什湖一带横槽稳定存在,里海以东切断低压长期维持,造成冷空气长时间、稳定地南下影响北京上空臭氧的垂直分布。加之副热带急流的出现,北京正处于其入口区左侧,其上空有强烈的辐合下沉运动,有利于平流层空气向下输送。此次臭氧次峰值及臭氧含量异常的现象很好地说明,在冷空气天气过程的影响下,北京地区上空的平流层空气运动及其与对流层的交换十分活跃。
- 赵倩刘毅管兆勇陆春晖蔡兆男
- 关键词：西风急流
- 一种风速脉动湍流探空系统
- 本发明公开了一种风速脉动湍流探空系统，包括气球、切断器、降落伞、回收追踪系统、风速脉动系统以及气象探空系统，所述气球、降落伞、回收追踪系统、风速脉动系统以及气象探空系统从上到下依次通过线缆连接，所述切断器设置在气球与降落...
- 蔡兆男任晓宇刘毅王勇
- 文献传递
- 利用探空资料验证GOME卫星臭氧数据被引量：21
- 2009年
- 利用1996年3月—2003年6月部分时段拉萨、西宁、北京3个站的臭氧探空资料验证了GOME(Global Ozone Monitoring Experiment)卫星臭氧廓线及对流层臭氧柱总量。对比结果表明:在对流层中下层,拉萨和西宁两地GOME与探空的平均偏差小于5%,北京地区平均偏差小于10%;在对流层上层/平流层下层,拉萨和西宁平均偏差小于10%,北京小于20%;在平流层中上层3个站的平均偏差均小于5%。在对流层上层/平流层下层区域, GOME与臭氧探空的平均偏差在北京明显高于拉萨和西宁。3个地区对流层柱总量的平均偏差都在10%以内,表明该资料可用于研究我国对流层臭氧总量的变化规律。同时段的GOME最低层(0～2.5km)月平均臭氧浓度对比结果显示,GOME结果同地面臭氧观测值有很好的相关性,GOME臭氧浓度反映了拉萨、瓦里关、临安地面臭氧浓度的主要变化特征。
- 蔡兆男王永LiuXiong郑向东KellyChance刘毅
- 关键词：GOME
- 新冠肺炎疫情期间中国人为碳排放和大气污染物的变化被引量：53
- 2020年
- 利用行业经济活动数据、1 580个地面监测站和6套卫星反演数据,分析了我国新冠肺炎疫情期间人为碳排放和主要大气污染物的变化。与2019年第一季度相比,2020年同期我国碳排放降低9.8%,其中交通部门降幅最大达到43.4%。与2019年2-3月相比,疫情期间全国地表臭氧浓度同比升高1.9 nL/L(5%),其中华北平原以降低为主,东南部地区以上升为主。PM2.5浓度同比下降12.6μg·m^-3(24.9%),其中长三角降幅最大。二氧化氮(NO2)的地面浓度和对流层柱浓度在京津冀、珠三角和长三角都降低20%~30%,体现了高低层的一致性。地面一氧化碳(CO)浓度同比降低17%,而对流层CO柱浓度升高2.5%,可能原因是境外生物质燃烧输送提升了我国南方高层大气的CO浓度。中东部地区气溶胶光学厚度显著降低,导致地表晴空短波辐射同比升高11.6 W·m^-2(9.6%)。
- 乐旭雷亚栋周浩刘竹胡斯勒图蔡兆男林金泰江志红廖宏
- 关键词：大气污染PM2.5
- 碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析被引量：44
- 2021年
- 碳中和作为21世纪最大规模的有序人类活动,亟待科学应对。文章从地球系统科学角度,讨论了支撑“碳达峰、碳中和”目标的大气、陆地和海洋相关的地球系统科学中的若干科学和技术问题及现存的知识不足。从地球系统模式、气候监测指标、温室气体监测技术、碳源/汇核算方法体系等方面,阐述了支撑碳中和的关键技术手段及现存的问题。基于目前存在的挑战和不足,建议深入理解气候系统多圈层相互作用过程和机制,完善地球系统理论与模式,从多圈层角度加强“碳达峰、碳中和”目标和气候变化理论基础;自主构建气候变化监测指标系统,研发温室气体监测与核查手段和平台,为碳中和目标提供先进的技术手段支撑。
- 蔡兆男成里京李婷婷郑循华郑循华韩圣慧王林屈侠韩圣慧张永雨王凯龙上敏屈侠贾炳浩江飞张永雨朱建华谢瑾博孙扬贾炳浩吴琳张天一魏科吴林朱家文刘毅曹军骥
- 关键词：碳源温室气体气候变化气候监测
- 面向我国碳中和、碳达峰的大气甲烷观测卫星现状与发展趋势分析被引量：7
- 2022年
- 甲烷(CH_(4))是辐射强迫仅次于二氧化碳(CO_(2))的重要温室气体,减少CH_(4)排放是控制全球增温,实现碳中和目标的必要手段。面对碳中和战略需求,快速定位排放源并定量监测CH_(4)排放量,准确估算全球和区域CH_(4)源汇分布,对减排措施的制定、实施和评价均具有重要的现实意义。此外,结合长期CH_(4)观测数据和气候系统模型探索大气CH_(4)浓度变化规律,是预测和积极应对气候变化的前提。IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版正式提出了利用“自上而下”方法计算通量、核验排放清单的方法,表明获取全球范围内的高精度高时空分辨率CH_(4)观测数据势在必行。为了实现碳中和目标,本文首先从大气CH_(4)研究需解决的几个关键科学问题入手,分析了CH_(4)的星载探测需求,总结了CH_(4)星载探测的现状和发展趋势,并简要介绍了中国第二代碳卫星的设计思路。同时,星载CH_(4)探测还依赖于高精度的反演算法提供可靠的数据产品,以实现监测和实际应用的目的。因此,本文进一步阐述了卫星遥感CH_(4)反演算法及相应数据产品在排放量监测和通量反演中的应用,论述了提升反演算法计算效率和精度,开发甲烷烟羽快速识别算法和建立通量反演算法的必要性。最后,本文从探测、数据获取和应用的角度进行总结,表明了CH_(4)卫星观测在碳中和目标实践中的科学应用潜能。
- 姚璐杨东旭蔡兆男朱思虹刘毅邓剑波田龙飞尹增山卢乃锰
- 关键词：甲烷卫星遥感反演算法
- 利用GOME-2卫星数据反演对流层臭氧被引量：6
- 2016年
- 基于GOME-2level 1B数据利用最优估计反演算法获得了GOME-2臭氧廓线产品,分析了GOME-2对流层臭氧反演产品的误差和信息量等特征,并对比验证了紫外光谱仪GOME-2与热红外光谱仪TES反演的对流层臭氧柱总量及其敏感性。结果表明：GOME-2对流层臭氧柱总量反演随机误差在10%以内;GOME-2相对TES的对流层臭氧柱总量偏小5%~20%;晴空下GOME-2对流层臭氧反演的敏感性随高度增加而上升,接近TES的敏感性垂直分布;在有云条件下,GOME-2和TES的云下部分信号都被屏蔽,在云顶之上GOME-2臭氧反演敏感性明显高于热红外仪器TES。
- 王飞刘毅蔡兆男刘传熙
- 关键词：对流层臭氧TES
