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第1章 大气成分与天气、气候及区域大气环境：主要理论和技术方法1

1.1 气溶胶1

1.1.1 气溶胶的内涵1

1.1.2 气溶胶辐射特性1

1.1.3 气溶胶对气候的影响4

1.1.4 气溶胶对人体健康的影响6

1.2 温室气体及温室效应6

1.2.1 温室气体的内涵6

1.2.2 温室气体的种类7

1.2.3 温室效应的影响9

1.2.4 温室气体的国内外研究进展11

1.3 反应性气体与大气光化学过程12

1.3.1 反应性气体的内涵12

1.3.2 反应性气体的研究现状与目前科学认知12

1.3.3 对流层大气光化学过程13

1.3.4 反应性气体在大气中的作用及其环境影响15

1.4 臭氧总量与分布17

1.4.1 大气臭氧的分布17

1.4.2 臭氧的大气环境效应18

1.4.3 臭氧层耗损及其影响18

1.5 酸雨18

1.5.1 酸雨简介18

1.5.2 国内外研究概况19

1.5.3 酸雨的环境效应20

1.6 大气成分的数值模拟21

1.6.1 大气成分数值模拟简介21

1.6.2 空气污染预报21

1.7 大气成分的反转模式系统24

1.7.1 大气污染预报24

1.7.2 空气污染指数24

1.7.3 城市大气污染数值预报系统（CAPPS）简介25

1.7.4 区域空气质量预报模式源同化新技术与模拟试验25

1.7.5 卫星OMI产品源同化反演模型及其CMAQ空气质量模式应用37

第2章 大气成分观测业务的主要内容和应用45

2.1 大气成分观测网络45

2.1.1 观测网络规划设计45

2.1.2 观测网络远期规划47

2.1.3 观测网络的运行48

2.1.4 观测网络的维护维修48

2.1.5 观测网络的仪器标校49

2.1.6 大气成分观测环境及站址的通用要求51

2.2 气溶胶的观测52

2.3 温室气体及相关微量成分观测52

2.3.1 温室气体观测网络52

2.3.2 温室气体观测方法54

2.3.3 主要成效及应用55

2.4 反应性气体观测57

2.4.1 反应性气体观测技术57

2.4.2 反应性气体观测目标与需求59

2.4.3 反应性气体观测数据的用途59

2.4.4 当前我国大气本底站的反应性气体观测59

2.4.5 反应性气体观测的质量控制与质量保证65

2.5 臭氧总量与垂直分布66

2.6 酸雨观测68

2.6.1 站网发展68

2.6.2 样品采集68

2.6.3 降水pH值测量68

2.6.4 降水电导率测量68

2.6.5 降水化学组成测量69

第3章 大气化学的数值预报系统70

3.1 基于排放源清单的数值模拟70

3.1.1 大气污染源71

3.1.2 大气排放源清单72

3.1.3 大气污染源模式系统74

3.2 大气污染反转模式数值预报系统80

3.2.1 以CAPPS-3为例介绍80

3.2.2 关键技术80

3.2.3 业务运行及预报效果82

3.2.4 预报服务83

第4章 大气成分的资料同化85

4.1 资料同化的缘由、需求及作用85

4.2 资料同化的历史和主要方法85

4.3 亚洲沙尘暴资料同化系统88

4.3.1 概述88

4.3.2 观测资料和同化分析场88

4.3.3 同化效果说明89

4.4 适应性观测研究——资料同化的又一新领域91

第5章 城市群区域气溶胶卫星遥感一地面观测变分分析模型92

5.1 卫星遥感气溶胶观测点一面结合的技术途径92

5.1.1 卫星遥感气溶胶光学厚度场93

5.1.2 卫星遥感与地面气溶胶观测相结合的变分技术途径94

5.1.3 气溶胶光学厚度区域性特征96

5.1.4 气溶胶周边影响路径特征分析97

5.1.5 低层气溶胶PM10粒子浓度场变分分析97

5.2 北京大气污染过程点—面时空变化特征99

5.2.1 城市群气溶胶影响域及其区域性特征99

5.2.2 大气污染过程点—面相关特征100

第6章 静稳型和区域输送型污染气象条件的预报104

6.1 静稳型和区域输送型污染气象条件预报的意义104

6.2 气象条件与大气成分（PM10、SO2等）的相关性研究104

6.3 北京及华北区域空气污染气象条件预报方法研究105

6.3.1 空气质量与气象条件相关分析105

6.3.2 空气质量与气象条件的参数诊断105

6.3.3 Plam方法在奥运开幕式污染气象条件预报中的应用实例分析106

6.3.4 Plam参数预报方法检验107

6.3.5 Plam参数方法应用前景108

6.3.6 空气质量常规业务预报108

6.3.7 空气质量专项预报108

第7章 现代大气成分业务的体系、平台、流程和产品112

7.1 观测业务体系、平台和流程112

7.1.1 原始观测资料的获取113

7.1.2 观测资料的初级处理114

7.1.3 观测资料质量控制115

7.1.4 信息与技术保障116

7.1.5 观测资料传输与存储117

7.2 预报业务体系、平台和流程118

7.2.1 资料业务与信息共享服务119

7.2.2 数值预报业务119

7.2.3 化学天气预报平台CUACE119

7.2.4 沙尘暴数值预报系统CUACE/Dust120

7.2.5 臭氧的数值预报121

7.2.6 紫外线的预测、预报、预警技术123

7.2.7 GRAPES紫外线数值预报系统（GRAPES-UV）123

7.2.8 区域大气成分数值预报系统CAPPS-3126

7.2.9 公共多尺度空气质量预报模式动力——统计及源同化技术系统127

7.3 截至2008年业务产品介绍128

7.3.1 中国大气成分本底值季报及对比分析产品概述128

7.3.2 中国大气成分本底值季报及对比分析产品的内容和制作流程129

7.3.3 中国大气成分本底值季报及对比分析产品的意义129

7.3.4 酸雨业务129

7.3.5 大气成分业务产品（数值预报部分）清单132

7.4 服务133

7.4.1 大气成分决策服务133

7.4.2 大气成分公众服务133

7.5 大气成分与大气环境业务与其他相关业务的关系134

7.5.1 对其他业务资料的需求134

7.5.2 能提供给其他业务的支持134

附录1 对流层大气光化学概要135

附录2 基于校准信息的反应性气体数据订正方法136

参考文献138