我院师资博士后陈浪(第一作者)、博士研究生姚宁宁、奚欢(共同一作)在PNAS上发表学术论文

2025-02-14 09:49:57






近日,我院师资博士后陈浪、博士研究生姚宁宁、奚欢与导师俞绍才教授合作在顶级期刊《Proc Natl Acad Sci USA(PNAS)》上发表了题为“Photostationary state assumption seriously underestimates NOx emissions near large point sources at 10 to 60 m pixel resolution(光稳态假设严重低估了卫星10至60米成像分辨率下大型点源附近的NOx排放量)”的学术论文。浙江工商大学统计与数学学院是本论文的第一完成单位。

第一作者:陈浪,宋哲,姚宁宁,奚欢

通讯作者:俞绍才,李鹏飞,庞小兵

通讯单位:浙江工商大学,中国科学院,浙江工业大学


论文内容介绍

氮氧化物(NOx=NO+NO2)在空气质量、辐射强迫和生物圈氮沉积中发挥着重要作用。本研究利用水平分辨率为1×1千米的双向耦合WRF-CMAQ模型模拟了沙特阿拉伯和美国怀俄明州共计四家大型发电厂排放点源烟羽中NO2、NOx和NOx/NO2的演变特征以及下风向随距离的变化趋势。本研究发现:由于大气化学反应及混合过程导致所有四处烟羽中的NO、NO2、NOx和NOx/NO2都随发电厂下风向距离的增加而下降,并且排放点源附近的[NOx]与[NO2]比例约为6,比光稳态假设(NO和NO2光稳态(Photo-stationary state,PSS),即[NOx]/[NO2]=1.38 mol·mol-1)中的1.38大约高5倍。排放源下风向中的NO2空间梯度变化在NOx浓度高时较平缓,在NOx浓度中等时较陡,而在NOx浓度低时又较平缓。研究还表明,除了Al-Qurayyah发电厂,尽管每种情况下达到PSS假设的下风向距离和时间会略有不同,PSS假设在中午时下风向距离约15千米范围内完全达到,其NOx/NO2值均接近~1.38±0.10。Al-Qurayyah发电厂在下风向距离约30千米内无法完全达到PSS,特别是在清晨和傍晚。本研究认可Varon等人关于利用Landsat和Sentinel-2卫星的蓝色和超蓝色波段可以观测到卫星10至60米成像分辨率下NO2柱浓度的结论。然而,由于PSS假设在大型发电厂排放点源附近是不合理的,因此不能用于卫星10至60米成像分辨率下量化排放点源附近单个烟羽中NOx的排放量。







作者介绍

陈浪(第一作者),博士,浙江工商大学统计与数学学院/环境科学与工程学院师资博士后,研究领域为大气污染物检测技术的研发、空气质量模型改进与开发及大气边界层内高空大气污染成因解析。以第一作者及共一发表PNAS(2篇)、Sci. Total. Environ.、Phil. Trans. R. Soc. A等SCI论文5篇,参与发表16篇论文,并授权10项国家专利。参与国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划、浙江省“领雁”研发攻关计划等项目。获中国商业联合会科学技术奖、浙江省生态环境科学技术奖、浙江工业大学优秀毕业生等奖项。

姚宁宁(第一作者),浙江工商大学统计与数学学院/环境科学与工程学院博士生,研究方向为大数据环境统计,主要研究气溶胶云微物理过程对气候的影响以及大气污染的统计分析,以第一作者及共一发表PNAS两篇,参与发表论文10篇,主持并参与厅级以上项目3项,曾获得研究生国家奖学金、国家励志奖学金2项,全国研究生数学建模竞赛二等奖,校级科技论文报告会一等奖。

奚欢(第一作者),浙江工商大学统计与数学学院/环境科学与工程学院博士生,曾任上海财经大学浙江学院副教授,研究领域为空气质量模型改进与开发、大气污染区域传输及大气化学反应过程,主持浙江省教育厅一般科研项目1项,参与浙江省哲学社科规划课题等5项。以共同一作发表PNAS一篇,共发表学术论文8篇。

俞绍才(通讯作者),欧洲科学院(Academia Europaea)院士,浙江工商大学学术副校长,特聘教授,博士,博士生导师,浙江大学兼任教授。北京大学学士、硕士,美国北卡州立大学博士、杜克大学博士后、加州理工学院访问教授。主要研究方向为通过不同时间和空间尺度(城市-区域-全球尺度)的多元数值模拟研究大气污染-灰霾(气溶胶)-云-气候-能源的相互作用和雾霾的形成以及机动车尾气排放的环境、气候与健康效应。主持国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目、国家自然科学基金面上项目、国家科技部重点研发计划项目课题、国家科技部支撑计划子项目等10多项。以通讯作者在三大世界顶级的综合性科学杂志Nature上发表1篇,Science上发表1篇及PNAS上发表5篇,同时还在New England of Medicine、One Earth、Environ. Sci. & Tech等国内外学术刊物上发表同行评审的论文100多篇。获美国国家环保署2011年银质奖章,获美国国家环保署2011年科学与技术成就二等奖,获美国国家环保署2011年科学与技术成就荣誉奖。





责任编辑:李鑫

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