沙尘天气对我国北方城市大气环境质量的影响

采用2001—2006年沙尘天气的统计数据以及城市空气污染指数(API),分析了沙尘天气对沙尘源区和影响区代表城市的空气质量影响,并分析了2005—2007年兰州和北京春季沙尘天气与非沙尘天气下气溶胶光学厚度与波长指数的变化特征.结果表明:近些年沙尘天气呈先减少后略微增加但总体呈缓慢下降的趋势;春季沙尘天气加重了城市大气污染,对沙尘源区内代表城市的影响超过了区域本底污染指数的50%,使兰州、银川、呼和浩特和包头的春季非沙尘天气API平均值分别增加了64%,53%,86%和90%;使影响区内代表城市,如北京、天津、太原、石家庄、沈阳、济南、西安和郑州的春季非沙尘天气API平均值分别增加了85%,62%,49%,57%,29%,41%,27%和45%;沙尘天气使城市大气气溶胶光学厚度升高,气溶胶波长指数降低.

北京山前典型细粒子污染过程的气象条件分析

可吸入颗粒物(PM10)是近年来北京地区冬季首要污染物,其中细粒子(PM2.5)污染受到广泛关注,由于该地区具有山前地区的地形和气象条件,使其细粒子污染更具区域代表性.对2007年12月北京出现的4次细粒子污染过程及气象条件进行了分析,结果表明:细粒子山前累积/清除时间,ρ(PM2.5)峰值均与气象条件相关;12月23─26日的3 d连续累积,使26日的ρ(PM2.5)日均值达到313.4μg/m3,是国家ρ(PM10)二级标准〔环境空气质量标准(GB3095─1996)〕(150μg/m3)的2.1倍,超过世界卫生组织ρ(PM2.5)日均指导值(25μg/m3)的11倍;持续的偏南风和边界层底层局地性环流,使得京津冀南部区域细粒子以日均96.7μg/m3的高值累积在北京山前地区,造成了12月23—31日具有代表性的北京冬季严重细粒子污染.

典型时段区域污染过程分析及系统聚类法的应用

应用系统聚类法对2008年12月4─17日全国86个城市由空气污染指数(API)反算的ρ(PM10)进行聚类分析.结果表明:86个城市可以分为7个分区;根据ρ(PM10)的区域同步性特征及实况天气背景分析对7个分区进行了调整.在12月4─17日的区域污染过程中,华北和华东2个地区为全国ρ(PM10)的高值区.对华北和华东地区城市群ρ(PM10)的区域环境过程同步演变特征进行了对比分析,并根据天气型演变规律对形成原因进行了研究,建立了城市及区域环境污染过程与天气型背景的关系概念模型,揭示出天气型组合系统、分布、尺度、移动和演变是造成大气环境质量区域性、过程性特征和ρ(PM10)峰谷值出现的主要原因.用聚类分析方法和所提出的概念模型可对我国城市和区域环境污染分区控制和成因进行深入研究.

基于MM5的乡镇短期天气要素业务预报系统

非静力平衡模式MM5,除掉了静力平衡假定,可以将模式格距减小到10km以下。由于在物理过程参数化、网格嵌套、资料四维同化等方面也有许多改进,大大改善了模式性能,扩展了其应用范围。应用MM5对我国中尺度天气系统的大量个例模拟研究及业务预报试验表明,MM5可以较好地模拟预报我国的中小尺度天气系统,适合制作乡镇短期天气要素预报。