中国科学院大气物理研究所
Institute of Atmospheric Physics (IAP), Chinese Academy of Sciences (CAS)
大气边界层物理和大气化学国家重点实验室
State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry (LAPC)

大气边界层物理和大气化学的结合

实验室简介

大气边界层是指离地球表面约1-2千米高度的低层大气。它是地圈、水圈、冰雪圈、生物圈与大气圈间物质、能量交换的界面和关键区域,对气候和环境的变化有极为重要的影响。人类的日常活动、工农业生产以及普通军事活动均集中在该层,工程活动如航空航天、高层建筑设计、风能和太阳能利用等也与大气边界层密切相关。大气边界层一直是国内外大气科学的前沿研究领域之一。

大气边界层物理是研究在大气边界层中所发生的物理现象的学科,是大气科学的一个重要分支。边界层的大气,即受气压梯度力、科里奥利力的湍流粘性力的作用,又受地面摩擦作用和由辐射引起的温度分布不均匀性的影响,运动非常复杂,具有涡旋和可压缩流体的湍流特征。大气边界层物理是建立在大气湍流理论基础上的学科。

大气化学是研究大气组成和化学过程的学科,是大气科学的一个重要分支,涉及气象、数学、物理、化学、生态、计算机等诸多学科。研究对象包括大气微量气体、气溶胶、大气放射性物质和降水等;研究空间范围涵盖对流层和平流层,水平尺度从城市、区域到全球;研究时间尺度从几天到几年,以至几十年;研究手段包括现场观测、实验室模拟和数值模拟等。



大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 (State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry, 英文简称LAPC) 于1988年利用世界银行贷款筹建,1991年经中国科学院批准正式成立并对外开放;1995年通过国家计委验收;2000年、2005年、2010年、2015年通过国家的四次评估,成绩良好。实验室位于中国科学院北京325米气象塔院内,依托单位为中国科学院大气物理研究所。实验室现有固定人员85人。

总体定位

实验室定位于低层大气中物理和化学过程的基础研究。面向国际学科前沿和国家重大需求,坚持观测实验、理论分析和数值模拟相结合,引领我国大气边界层物理和大气化学学科发展与交叉,培养杰出人才,建设优秀团队,在大气边界层基础理论、大气污染成因与模拟预测、地球生物化学循环关键过程、大气化学过程与气候变化相互影响等关键研究领域,开展关键性、前瞻性的基础和应用基础研究,成为该领域代表国家水平、具有国际影响力的一流国家重点实验室。

建设目标

建成为大气边界层物理和大气化学学科发展、人才培养和应用研发基础,在大气边界层物理、地气交换与碳氮循环、大气化学及气候变化等研究领域,做出国际上有重要影响的基础研究和基础性工作;在大气环境与大气污染预报等应用基础研究方向,为我国经济和社会可持续发展做出重大贡献,为国家气候和环境外交提供关键科技支撑。

主要研究方向

  1. 大气边界层物理与探测

    复杂下垫面湍流相干结构和边界层阵风机制,非均匀下垫面大气边界层结构和交换过程,典型生态系统地-气湍流物质、能量交换规律及特征,海洋大气边界层物理过程,大气边界层过程参数化及其模式应用,特大城市大气边界层理化结构探测与模拟。

  2. 大气化学与大气环境

    大气边界层物理和大气化学联网观测与系统集成研究,二次有机气溶胶来源解析技术,区域大气复合污染的形成机制、输送过程与演变机理,空气质量数值预报模式研制和多模式集合预报方法,突发性大气污染风险场模拟预报技术及移动平台研制。

  3. 地气交换与碳氮循环

    温室气体浓度及界面交换通量观测技术,温带半干旱、高寒草甸草原和青藏高原物质与能量交换,温带林地碳氮过程和界面物质能量交换通量特征及环境变化响应,陆地生态系统碳氮循环过程模型自主研制与应用。

实验室人才汇聚(基于2015年评估统计):

在2011-2015评估期内,实验室新增主持国家973项目3项(含青年973项目1项),主持国家自然科学基金委创新研究群体项目1项,并获得延续资助;主持中科院战略先导专项项目3项。在评估期内实到科研经费1.91亿元,其中国家级任务经费1.61亿元,占84.5%。

在评估期内,实验室获中国科学院杰出科技成就奖1项,合作获得国家科技进步二等奖4项。郑循华合作获得2013年度埃文・薛定谔奖(该奖为德国亥姆赫兹国家研究中心联合会设立的唯一科学奖项,也是中国科学家首次获此殊荣),朱江获2013年何梁何利基金科技进步奖,王自发获2011年第二届邹竞蒙气象科技人才奖,傅平青获2012年“侯德封”矿物岩石地球化学青年科学家奖。

2016实验室年会(北京)

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