冬季南北半球际大气质量涛动与东亚冬季风异常联系的模式验证

南北两半球大气中高纬度之间的相互作用与季风等跨半球的天气气候系统存在着密切联系,由于涉及全球范围的大尺度环流与能量变化,其联系途径与机理受到学者们的广泛关注。本文结合ERA5再分析资料以及CMIP6中MPI-ESM1-2-HR模式历史输出资料,验证了冬季南北半球际大气质量涛动(Inter-Hemispheric atmospheric mass Oscillation, IHO)与东亚冬季风异常的联系及其对中国冬季气温的影响。研究表明,再分析资料以及模式结果均表明冬季IHO与东亚冬季风存在显著的正相关关系。IHO通过全球大气质量再分配与东亚冬季风建立起紧密的联系。当IHO为正位相时,大气质量在欧亚大陆北部异常堆积,而在中低纬地区异常亏损,这使得东亚地区海陆气压差明显增大,冬季风增强,同时对中国华中地区冬季地表气温具有显著影响;反之亦然。进一步分析发现,热带低平流层气温可以通过剩余环流调节臭氧含量经向分布进而影响南极对流层气温,从而对IHO年际变化起主要的驱动作用。

创新型环境工程技术在污水治理与大气质量改善中的应用研究

当下,全球气候环境发生了翻天覆地的改变,这不但对生态系统产生了深远影响,而且对人类社会的持久生存和发展也构成了严重威胁。随着全球环境污染越来越严重,创新型环境工程技术应运而生,成为环境保护问题的有效武器。文章首先阐述创新型环境工程技术的类别,接着分析创新型环境工程技术在污水治理中的应用优势,然后阐述创新型环境工程技术在大气质量改善中的应用措施,最后提出几条创新型环境工程技术在全球气候变化背景下的应用策略,以供参考。

电碳原料焙烧烟尘污染对大气质量的影响评价体系构建研究

由于电碳原料焙烧产生的烟尘中包含大量的污染物,直接影响大气质量。为此,本研究构建提出电碳原料焙烧烟尘污染对大气质量的影响评价体系。以辽宁省地区为研究区域,选取电碳原料焙烧烟尘污染下的空气质量指数衡量大气质量,将电碳原料焙烧烟尘中包含的臭氧、PM_(2.5)、二氧化氮、PM_(10)、一氧化碳和二氧化硫作为主要指标,将气温、风速、湿度和气压气象因素作为次要指标,建立大气质量影响评价体系,采用灰色关联分析法获取主要指标与次要指标之间的相关程度。结果表明:电碳原料焙烧烟尘污染对大气质量具有显著影响,首要污染物为PM_(2.5)。

污水处理工艺对大气质量的影响及监测评估

城市化进程加速了污水问题的凸显,这一问题持续产生并层层深化,直接关系到城市环境质量,因此备受公众关注,众多污水处理工艺各具特色,但其过程及影响各异,对大气环境造成不小的扰动,例如,生物反应器的气态排放、污泥焚烧以及垃圾填埋等,都可能在微观上被忽视,但在宏观上造成资源耗损,特别是当有机物含量高时,热解与催化燃烧过程虽有效,却也可能带来SO2、NOx以及烟尘等污染物,进一步加剧大气环境问题。此外,实时污水处理监测评估模型的复杂性也让学界倍感挑战。在这项研究中,消化了一种实时的污水处理监测评估的模型。此模型是环境因素与工艺参数的混合体,能在实时观察到污水中产生的气态污染物数量,以及它们对大气环境造成的影响,拿着这个模型,决策者将有理有据的优化污水处理工艺,平息污水处理过程对污染物生成的影响,此种优化的处理技术,降低了过程的污染物生成,适宜各种污水处理实验的实时监测评估模型构建。它为污水处理业的环保决策,营造了实时且可靠的数据基础,对保护以及改善大气环境的质量,具有重要意义。

大气质量公众感知时空特征分析和综合评价方法研究

相对于有限的大气质量监测站点,公众是无处不在的。公众作为大气质量的直接感受者以及环保工作绩效的评价者,对大气质量综合评价至关重要。随着移动互联网的深度普及,公众在网络上关注、反映和表达大气污染问题也比较普遍,这些以自然语言形态存在的公众大气质量舆情信息往往也蕴含了大量空间信息。

大气监测方法及提高大气质量措施分析

在我国环境保护工作中大气环境监测尤为重要,通过大气监测准确性、精准性的有效提升,降低监测数据误差,对生态环境的良好发展非常有利,同时还能使大气环境保持在高质量状态。现阶段,我国大气监测工作中还存在一定问题,因此,相关人员应提高对环境治理工作的重视程度,特别是要加强大气环境监测工作。基于此,文章针对大气监测方法进行分析,并就监测工作中出现的具体问题进行研究,进而提出有效提升大气质量的方法,以促进大气质量得到有效提升。伴随着城市化与工业化的持续发展,大气污染情况越来越严重,相关人员应找到污染源头,才能更好地治理大气污染,在实际开展治理工作时相关人员应采用有效的监测方式,才能更好地提升大气质量。

可调谐二极管激光吸收光谱技术及其在大气质量监测中的应用

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析。在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提高探测的灵敏度, 一般会根据具体情况对激光器采取不同的调制技术如波长调制、振幅调制、频率或者位相调制等,同时和长光程吸收池相结合使用,并辅之以各种噪声压缩技术。TDLAS不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地而的痕量气体和气体泄漏的检测。报道了最近研制的一套可调谐二极管激光吸收光谱检测大气中甲烷浓度的实验装置,这套装置具有灵敏度高、检测限低(ppb量级)、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点,若激光器的调谐波长范围能覆盖1.3～1.8μm 或者在光路中装配几台窄范围可调谐激光器实现波长扫描范围覆盖1.3—1.8μm,则可同时实现对大气中诸多重要痕量气体如CO2、CH4、CO、CH2O、H2S、NH3、HCI、C2H2等的同步监测。

大阅兵期间北京市大气质量改善效果评估

为了评估抗战纪念活动期间污染物减排措施对北京市空气质量的影响,利用2015年8月1日~2015年9月18日北京市大气污染物浓度数据,以及2014年同期监测数据进行对比分析.结果表明:减排期间(2015年8月20日~2015年9月3日)北京市PM_(2.5),SO_2,NO_2和CO浓度均值为17.05μg/m^3,2.35μg/m^3,21.04μg/m^3和0.56mg/m^3,对比减排前期,各污染物分别下降了71.26%,36.49%,37.92%和37.78%,减排后期,随着减排措施的取消,大气污染物反弹上升.与2014年同期相比,减排期间污染物浓度分别下降了73.59%,56.64%,52.39%和38.46%,大气质量改善效果显著.3个时段(减排期间,活动当天和2014年同期)污染物浓度日变化特征相似,整体上呈现2014年同期>减排期间>活动当天的特征.空间分布上,各站点污染物浓度均远低于2014年同期水平,其中PM_(2.5)降幅大且空间差异较小,SO_2在空间上差异最为明显,不同站点的PM_(2.5)降幅在68.91%~77.63%之间,SO_2降幅在7.43%~74.75%之间,NO_2降幅在34.60%~72.28%之间,CO降幅在24.98%~63.73%之间.减排期间北京市PM_(2.5),SO_2,NO_2和CO浓度分别比周边城市均值低24.66%,81.00%,27.30%和36.36%,也从另一方面反映出减排措施的明显效果.

旅游开发利用对张家界国家森林公园大气质量影响的综合评价

为了解决旅游开发对张家界国家森林公园大气质量的不利影响 ,该文在分析已有的大气质量评价模型及生态旅游对大气质量特殊要求的基础上 ,建立了生态旅游地大气质量指数模型 ,利用该模型评价了旅游开发利用对张家界国家森林公园大气质量的影响 ,取得了很好的评价效果 .结果表明 ,旅游开发利用已对张家界国家森林公园接待区的大气质量造成了严重的影响 ,必须采取有效措施减少公园废气的排放量 ,改善公园接待区的环境质量 。

一种基于模糊神经网络的大气质量评价模型

基于模糊数学评价法和神经网络评价法的优点,提出了一种新的大气质量评价模型。该模型具有推理过程清晰,泛化能力好的特点。与其它评价方法相比,应用该模型进行大气质量评价不但物理意义明确,而且计算简单,评价客观,实用性强,评价结果还具有更好的可比性。

臭氧层耗损对对流层大气质量的影响和在中国的响应

平流层臭氧损耗导致透射到近地面的UV -B辐射的增加 ,加强了低对流层的能量来源 ,增强了大气氧化性和化学反应性 ,特别是加快O3、颗粒物、酸性物质等二次污染物的生成和一些有机污染物的光解 ,加剧如光化学烟雾、酸沉降等城市和区域性的大气污染 ,从而改变对流层的大气组成和空气质量。在中国 ,UV -B的增加会对城市和区域的空气质量。

基于熵权物元可拓模型的城市大气质量评价

本文分析城市大气环境的多耦合性与复杂动态性,识别城市环境质量中评价主体及环境要素的不确定性;确定城市大气污染评价因子及其评价等级的界定;实现可拓论经典集合中"属于"和"不属于"集合的定性描述扩展到精准定量描述,并将可拓工程方法与聚类分析相结合,依据大气质量等级标准和大气质量影响因子构造经典域物元和节域物元;实现关联函数逻辑域由(0,1)到(-∞,+∞)的扩展;并采用层次分析法(AHP)确定特征加权,建立变权可拓论的大气质量评价模型。新模型不仅可以体现大气质量整体等级水平,而且通过质量与等级的关联度可以辨识影响大气质量的主次要污染因子。以阜新市2010年大气环境质量为应用评价对象,将应用评价结果与上海大气质量指数法、模糊综合评判法的结果比较,给出新模型在大气质量评价应用中的适用性。

太平洋年代际振荡与南北半球际大气质量振荡及东亚季风的联系

众多研究表明,太平洋年代际振荡(PDO)与东亚季风以及我国气候的年代际异常存在显著影响,然而其影响途径及机制仍不明确.本文分别分析了年代际尺度上的太平洋年代际振荡(PDO)、南北半球际大气质量振荡(IHO)以及东亚季风的变化特征,据此建立了三者之间的关系,并进一步分析了它们对我国东部冬夏两季年代际气候异常的影响,所得主要结果包括:(1)PDO与IHO以及东亚季风强度具有明显的年代际波动特征,三者之间存在较好联系,其中它们在70年代和90年代后期处于负位相,而在80年代至90年代中期均处于正位相期.PDO和IHO对全球大范围的低层气温异常,以及大气质量迁移尤其是东半球30°S—50°N区域的质量变化具有显著并且空间一致的影响;(2)当PDO为正位相时,整层大气质量年代际异常呈偶极型的自东半球向西半球太平洋区域输出,造成了南北半球际以及海陆间大气质量迁移,同时引起Walker环流的上升和下沉支位置变化,以及越赤道大气质量流的向北异常输送,并由此建立起东亚季风与PDO和IHO之间的联系;(3)PDO年代际异常与冬夏季节蒙古地区地表气压变动存在密切联系.当PDO指数增强时,冬夏季850hPa均出现显著反气旋风场异常,并在我国东部形成异常北风,从而显著影响东亚冬夏季风强度变化.与之对应,PDO指数与我国东部大部分地区的站点气温、降水的年代际分量保持显著的同期相关.

主成分分析在大气质量监测优化布点中的应用

主成分分析法(PCA)以少数的综合变量取代原有的多维变量,在原始数据信息丢失最小的情况下,使数据结构得以简化。作者分析了合肥市新站区大气环境监测数据,采用主成分分析法建立空气质量污染特征因子与污染物之间的数学模型,再用该模型计算出各点位相对污染程度,并对监测布点进行分类。以此选出最佳监测点位,可为大气质量监测优化布点提供方法,为合肥市新站区环境质量的分区和分级治理提供理论依据。

大气质量污染损失率评价模型参数的GA优化

设定各项污染物在大气环境质量污染损失率评价模型中有相同参数值 ,采用具有全局优化的遗传算法 (GA)对模型中的参数进行优化 ,得出了对各种大气污染物均适用的大气环境质量污染损失率计算公式及大气环境质量综合评价模型。该模型与其他多种评价模型用于大气环境实例进行评价比较 ,结果表明 :该评价方法不仅原理直观 ,评价结果准确 ,而且计算简便 ,实用性强。

海宁市大气质量与肺癌发病率关系研究

应用海宁市环境监测和恶性肿瘤登记系统资料,将大气中的二氧化硫(SO2)、工业粉尘、烟尘、氟化氢等污染物与肺癌发病率作相关分析,根据各类大气污染物(吨/平方公里·年)排放量,划分为轻、中、重不同类型地区,然后,将相应地区的肺癌发病率进行比较。肺癌发病率呈明显上升态势(P<0.01);地理分布特征市区明显高于乡镇;市区主要超标污染物为总悬浮微粒(TSP)和降尘,肺癌发病率与各类工业废气污染物排放量呈正相关;污染程度与肺癌发病率高低相吻合。

山区复杂地形上区域大气质量模式的试验研究

由于复杂地形上的气流多变，所以，进行区域空气质量模拟是比较困难的。根据大气污染总量控制和环境规划的需要，发展了一种可适用于山谷城市的大气质量模式。该模式的主要特点：（１）采用目前应用尚少的复杂地形上的三维边界层模式作为大气扩散模式所需的三维边界层要素场；（２）用复杂地形上的三维平流扩散模式和高斯扩散模式分别模拟低架源（包括面源）和高架源所造成的地面ＳＯ２浓度，然后将两者的模拟浓度在相应网格上叠加。验证结果表明，该混合模式可以较好地模拟山区复杂地形上的大气污染物浓度。

大气质量评价的污染危害指数法的改进

在李祚泳的大气质量评价的污染危害指数法的基础上提出了改进的污染危害指数法公式,并采用改进单纯形法对公式中的参数进行优化,得到了适用于多种污染物的大气质量评价的污染危害指数新公式.应用该公式进行实例评价,并将其结果与其他多种方法评价的结果进行了比较,结果表明,该公式用于评价大气环境质量普适性强,计算简单,使用方便,评价结果具有可比性和通用性.

模糊模式识别在大气质量评定中的应用

在空气质量评定中采集信息有模糊性,该文提出了基于贴近度和择近原则的间接识别方法。实验结果表明,该法的评价结果更符合客观实际,从而拓宽了模糊模式识别的应用范围。

春季欧亚大陆积雪对春夏季南北半球大气质量交换的可能影响

本文基于春季欧亚雪盖资料与大气再分析资料的奇异值分解(SVD)分析结果,结合数值试验,研究了春季欧亚大陆积雪变化与春、夏季南北半球大气质量交换的联系。研究表明,当春季欧亚积雪异常偏多时,同期欧亚大陆中高纬大范围地区的地面气温异常偏低,这种冷却效应可能持续至夏季,同时,冷空气的堆积造成了欧亚大陆地表气压(气柱大气质量)的增加,并且对应了夏季北半球大气总质量的异常上升,而南半球大气质量却明显下降。分析发现,春季欧亚积雪异常与夏季南北半球际大气质量涛动存在显著的滞后相关,而且前者还与同期及后期包括索马里急流和对流层上部80°E^120°E区域高空急流在内的多处越赤道气流变化联系密切。从数值模拟结果分析发现,以改变春季初始积雪状况作为驱动,欧亚大陆中高纬地区的低层大气环流出现了显著响应,即当积雪增加时,同期及其后夏季地面气温显著降低,并且冷异常区域对应着气柱质量的异常升高。