基于FLEXPART模型的复杂地形大气扩散能力研究——以山西省孝义市和古县为例

基于2012—2021年地面气象观测资料,采用无人机观测气温廓线,计算分别位于开阔盆地和狭长山谷地形的山西省孝义市和古县大气混合层厚度、大气自净能力指数、逆温层厚度;利用FLEXPART模型模拟两地不同时期(清洁期、重污染期)大气中颗粒物传输路径及高度.结果表明:孝义市和古县大气自净能力指数分别为13.4和6.2,大气自净能力等级分别为二级和四级,春季大气自净能力最强,冬季最弱.冬季古县逆温强度大于孝义市,不利于大气污染物的扩散.清洁时期,两地污染物均沿西北方向传输,孝义市大气中粒子传输高度较高,传输距离更远;重污染期,两地空气中粒子传输高度均偏低,传输距离受地形影响,易造成当地大气污染.因此,开阔盆地相较于狭长山谷地区,大气污染物更易清除;开阔盆地大气污染物传输高度高于狭长山谷地区,且传输距离也更远.

信息系统体系结构模式的比较与选择

简要地介绍了主要的信息系统体系结构模式,针对软硬件要求、开发投入、维护与功能扩展、安全与稳定等几个方面,分析了各种体系结构模式的性能以及不同体系结构对信息系统开发的影响,并以应用实例方式,介绍了信息系统体系结构选择的过程。

2017年汾渭平原东部大气颗粒物污染特征分析

高度集中的煤炭产业和繁忙的交通运输使得汾渭平原成为全国污染最严重的地区之一.利用中国环境监测总站发布的大气环境监测资料,以统计的方法分析了2017年汾渭平原东部三门峡市、运城市、渭南市、洛阳市的颗粒物质量浓度演变特征,并与北京市开展对比分析.结果表明:①2017年汾渭平原东部颗粒物污染形势较为严峻,ρ(PM2.5)年均值范围为61~75μg/m^3,高于北京市(58μg/m^3),ρ(PM2.5)/ρ(PM10)范围为0. 47~0. 57,远低于北京市的0. 66,说明汾渭平原东部一次颗粒物的贡献更为显著.②与北京市相比,汾渭平原东部重污染有效时数较长,在三门峡市、运城市、渭南市和洛阳市出现PM2.5重度及以上污染过程的时数分别占全年总时数的6. 56%、8. 91%、9. 23%和9. 10%.但由于汾渭平原东部重污染期间颗粒物质量浓度较北京市低,因此造成汾渭平原东部和北京市重度及以上污染过程中颗粒物质量浓度平均值在颗粒物质量浓度年均值中占比基本相同.③汾渭平原东部颗粒物质量浓度的周变化特征与北京市有显著区别.④重污染期间,汾渭平原东部ρ(PM2.5)和ρ(PM10)的日变化特征与ρ(SO2)相同,均呈白天高、夜间低的特征,而北京市ρ(PM2.5)和ρ(PM10)的日变化特征与ρ(SO2)相反,呈白天低、夜间高的特征,说明汾渭平原东部特殊的能源结构、边界层动力演变和局地环流造成高架点源对重污染期间污染物质量浓度的影响较显著.研究显示,汾渭平原东部应该加强重污染期间高架点源的管控.

创新科技城对局地气候舒适性影响的数值试验

为探索创新科技城对局地气候舒适性的影响,利用WRF数值模式,对成都市双流区待建创新科技城的位置与面积规划进行敏感性试验。结合当地主导风向和实际项目需求,设计了不建设创新科技城、创新科技城占地面积9 km^2、12 km^2和16 km^2 4种面积敏感性试验,以及创新科技城位于双流地区中部、北部、南部、西部和东部5个方位的位置敏感性试验。通过对比下垫面修改前后模拟结果的2米气温、2米湿度、10米风速等气象要素以及两米人体舒适度指数,认为创新科技城建设面积约12 km^2,且位于双流地区中部最合适。

2018年汾渭平原及其周边地区大气颗粒物的传输特征

煤炭产业的集中使汾渭平原及其周边地区成为中国大气污染新高地.本研究基于FLEXPART-WRF模式,数值模拟了2018年三门峡、西安和郑州粒子逐日72 h后向轨迹,并利用停留时间分析方法(RTA)分析了在不同城市、不同季节和不同污染程度的情况下大气颗粒物在水平和垂直方向的传输特征.结果表明,秋冬季汾渭平原及其周边地区存在偏西和偏东北两条主要的传输路径,偏西路径是源自关中平原西部的粒子沿秦岭向东的传输,偏东北路径为来源于京津冀及其周边地区的粒子沿太行山向西南的传输.由于地形等因素的影响,到达西安的粒子水平传输距离最短,其次是三门峡,到达郑州的粒子传输距离最长,重污染期间三门峡的垂直传输高度最高,其次是西安,郑州最低.秋冬季重污染期间汾渭平原及其周边地区水平传输距离r≤100 km,垂直传输高度在300 m<h≤900 m的粒子占主导,春季重污染期间传输距离r≤200 km,垂直传输高度在300 m<h≤900 m的粒子占主导.2017年和2018年重污染期间,粒子穿越边界层的概率偏低.