山西省城市大气CO_(2)本底筛分对比及特征分析

基于典型城市站太原站2018年3月-2019年2月的大气CO_(2)在线观测资料,利用筛分法(Meteorological filtering method,MET)和黑碳示踪法(Black Carbon tracer,BC)进行本底/非本底的筛分,得到了本底浓度的变化特征。结果表明,太原大气CO_(2)浓度季均值冬季最高,夏季最低;不同季节呈“单峰型”日变化特征,日振幅均在26.0×10^(-6)以上;4个季节CO_(2)浓度与地面风速存在显著负相关关系;CO_(2)浓度抬升区域主要受当地工业布局的影响,最大抬升幅度在秋季达17.4×10^(-6);使用气象筛分法(MET)得到年均本底浓度为(431.4±19.9)×10^(-6),人为排放等对其影响为23.5×10^(-6),年振幅比同纬度其它本底站大,为34.5×10^(-6);黑碳示踪法(BC)得到冬季季均本底浓度为(445.0±22.9)×10^(-6),比MET筛分法得到的季均值高0.8×10^(-6),两种筛分法得到的CO_(2)浓度变化趋势一致。

一次沙尘天气过程中沙尘气溶胶对辐射的影响

沙尘气溶胶对辐射有显著影响,利用耦合了Shao2004起沙参数化方案的WRF/Chem(大气/化学全耦合模式),模拟分析了沙尘天气过程中沙尘气溶胶对辐射的影响。结果发现沙尘气溶胶可以导致地面向下的短波辐射通量减小42.51%,平均减小-3.30^-49.46 W·m^(-2),最大可达-162.67 W·m^(-2);沙尘气溶胶可以通过自身向外发射长波辐射,导致地面向下的长波辐射通量增大,地面向下的长波辐射通量平均增加为17.49~50.49 W·m^(-2),最大可达99.17 W·m^(-2)。当PM10浓度为10~20 mg·m-3,沙尘气溶胶能够减小地面向下的长波辐射通量,即沙尘气溶胶在该地区对大气具有"保温"作用;白天沙尘气溶胶主要增加大气层顶向上的长波辐射通量,夜间则减少大气层顶向上的长波辐射通量,大气层顶向外的长波辐射通量平均变化为-25.29~28.83 W·m^(-2),最大可达87.22 W·m^(-2)。

汾渭平原吕梁市颗粒物潜在源及输送通道分析

基于汾渭平原吕梁市2017~2019年颗粒物浓度监测数据和地面气象观测数据,利用后向轨迹聚类分析法以及潜在源贡献函数(PSCF)等方法研究了吕梁市冬季PM_(10)和PM_(2.5)大气污染特征及其潜在源区,最后结合轨迹密度分析法(TDA)、轨迹停留时间分析法(RTA)对轨迹聚类分析得到污染输送通道进行补充分类,并分析了不同输送通道的输送特征.研究发现,吕梁市2017~2019年颗粒物年均浓度逐年下降,其中PM_(10)下降了28μg/m^(3),PM_(2.5)下降了17μg/m^(3),冬季下降幅度最大.3a冬季风向风速和浓度的统计分析表明吕梁市颗粒物浓度受东北和西南风影响最为显著,其原因是受当地三川河河谷地形的影响.影响吕梁市PM_(10)污染的潜在源区主要位于西南方向,PM_(2.5)污染的潜在源区主要分布在西南、东和东南方向,颗粒物污染输送通道可概括为:西北、西南和偏东(东+东南)通道.西北通道气流移动速度快,途经新疆、内蒙、甘肃和陕西北部等区域;西南通道气流移动速度慢,主要途经陕西中南部渭河平原等污染严重的区域;偏东通道的气流移动速度慢,气流先沿太行山东麓南下,在经过太行山的横断山谷(太行陉、井陉等)时转向进入山西.PM_(10)污染时西北通道贡献最大,偏东通道贡献最小,且两个通道下绝大多数发生的均是轻度污染,占比都在90%左右;PM_(2.5)污染时三类通道下发生轻度污染的比重较PM_(10)均下降,西南和偏东通道下发生中度污染以上的比重在50%左右,且西南和偏东通道途经的区域恰好是PSCF计算得到的潜在源区位置,说明了西南和偏东气流容易将细颗粒物输送至吕梁.WRF(天气预报模式)的风场模拟较为直观的解释了三类污染输送通道,且复杂地形是形成污染输送通道的一个重要因素.西北和西南污染输送通道主要受吕梁山脉的影响,偏东污染输送通道主要受太行山及其横谷的影响.

典型高碳排放城市临汾温室气体时空分布特征及影响因素

利用山西省临汾城市站2013—2018年CO_(2)、CH_(4)摩尔分数及气温、相对湿度、风速风向观测资料,以及欧洲中期天气预报中心ERA-5 PBL(planet boundary layer)再分析资料和美国国家环境预报中心GDAS(global data assimilation system)再分析资料,分析高碳排放城市临汾两种温室气体浓度的时空分布特征及影响因素。结果表明:临汾市年平均CO_(2)和CH_(4)摩尔分数分别为441.7×10^(-6)和2359.5×10^(-9),均高于全球平均值、青海瓦里关本底站以及上海浦东等城市站,且春、秋、冬季两种气体浓度具有极显著的正相关,临汾市人为碳排放是碳循环的主导因素。临汾市CO_(2)和CH_(4)摩尔分数呈明显的“单峰单谷型”月际变化,冬季两种气体摩尔分数均最高,而CO_(2)夏季最低,CH_(4)春季最低;CO_(2)和CH_(4)摩尔分数06:00—09:00(北京时,下同)较高,15:00—17:00较低,前者日变化幅度夏季最大、春季最小,而后者冬季最大、春季最小。除排放源外,气象条件对临汾市两种温室气体浓度也有一定影响。其中,夏季光合作用和光化学反应增强,高温低湿环境有利于CO_(2)和CH_(4)浓度降低,而其他季节二者受温度、湿度影响较小;平均风速与两种气体摩尔分数之间存在显著负相关关系,低风速有利于气体浓度升高,且东北风和东南风易将工业及其他排放气体输送到站点附近,导致气体浓度升高。临汾市冬季CO_(2)和CH_(4)浓度空间分布特征较为相似,主要是因为冬季两种气体受人为排放源影响最大。此外,临汾东部区域全年CH_(4)浓度较高,这可能是该区域拥有中国产煤最多的沁水煤田。

油品储运自动监控系统设计

1.概述 随着工业生产的迅速发展,计算机和仪表价格不断降低,能源日益短缺,油品价上涨,因此,采用监控系统提高储运系统自动化水平、减轻劳动强度、改善工作环境、减少跑、冒、串、漏,成为亟待解决的问题。储运监控系统应达到下列目标:1.检测储运全过程;2.控制各种作业;3.各种超界报警;4.计算各种油品量、损失;5.

一种自动控制系统在炼油厂焦化改造上的应用

本文介绍某炼油厂焦化系统中的一种自动控制调节环的串级调节性能，为ＤＣＳ应用系统的引入奠定了基础。

重整催化装置温差控制方案改善探讨

本方案经实验室试验是合理的，采用温度变选器程序运算和数据处理，也能满足生产需要。

五台山春季气溶胶传输特征

基于气溶胶监测仪Grimm180观测的2018年3~5月山西省五台山气溶胶数浓度和质量浓度数据,以及对应时段的美国国家环境预报中心(NCEP)提供的全球资料同化系统(GDAS)数据,利用聚类分析和潜在源贡献因子分析(PSCF)等方法,研究五台山春季气溶胶数浓度和质量浓度的统计特征,分析影响五台山气溶胶浓度变化的主要传输路径,以及潜在的贡献源区.结果表明,影响春季五台山气溶胶变化的主要传输路径有6类,其中,第1,4,2,5类传输路径均为西北和偏西方向,占总轨迹62.5%,而第3,6类传输路径则为偏南和偏东方向,占总轨迹的24.7%.对不同传输路径进行统计分析,发现第1,4类传输路径对粗粒径PN10、PN>10数浓度和PM10质量浓度影响最大,其潜在贡献源区主要位于内蒙古西部和陕北黄土高原一带,PSCF值在局部地区达到了0.6以上.第6,3类路径对细粒径的数浓度PN0.5、PN1.0和PM1.0质量浓度影响较大,其潜在贡献源区主要位于山西中南部、陕西中部、京津冀地区中部以及河南北部区域,部分地区PSCF值达到0.8以上.细粒径的PSCF高值区主要位于五台山的偏东和偏南方向,传输高度在2km以下.随着粒径的增加,PSCF高值区变为西北和东南方向,传输高度到达了自由对流层2~4km,且通过西北地区自由对流层的输送占比逐渐增大,PSCF高值区距离五台山站也越来越远.

晋东南地区冬季PM_(2.5)污染输送路径分析

利用2017~2019年晋城市和长治市冬季PM_(2.5)逐时浓度资料、地面风场数据等,结合HYSPLIT轨迹模型和中尺度数值模式WRFV4.2分析了晋东南地区冬季PM_(2.5)污染的特征和传输特点.结果表明,晋城市冬季PM_(2.5)污染程度高于长治市.受地形影响,晋城市地面盛行偏南风、偏北风和西北风,污染方向主要为偏南风和偏北风;长治市近地面盛行偏南风,该风向污染频率最高.影响晋城市和长治市污染的潜在源区主要分布在偏西、东北和东南方向,偏西气流来自陕西省中部,东北气流来自河北省西南部,东南气流来自河南省中东部.污染经过晋东南地区主要影响山西省中南部和北京南部.通过数值模拟流场,结合潜在源区和影响区域的分析结果,在均压场或高压后部的天气形势下,晋东南地区污染输送路径包括来自东北方向(河北省西南部一带)的气流,沿长治市东北部的滏口陉向晋东南地区输送污染物及沿太行山东麓向南在晋豫交界处的太行陉发生转折向晋东南地区输送污染物;来自东南方向(河南北部及东部)的气流输送和来自偏西方向(陕西中南部)的气流输送.污染物经过晋东南地区向北输送至山西省中南部,部分经过山西省中东部的井陉输送至北京南部.

基于多站混合受体模型的临汾市PM_(2.5)潜在源分析

利用重污染城市临汾多个站点2018~2019年的PM_(2.5)浓度监测数据,分析了不同季节临汾市PM_(2.5)污染特征及其空间自相关度和集聚模式,最后引入多站受体模型分析临汾市PM_(2.5)潜在源区.研究发现,临汾市的PM_(2.5)污染主要集中在临汾盆地内的8个区县,包括尧都、襄汾、洪洞、霍州、侯马、古县、曲沃和翼城,这8个区县的PM_(2.5)年平均浓度均超过50μg/m^(3),冬季平均浓度均超过100μg/m^(3).PM_(2.5)空间分布特征与地形关系密切,临汾盆地内的8个站点空间自相关度很高,PM_(2.5)高浓度区(高-高聚类)主要集中在盆地内部,说明邻近区县污染是临汾市主城区PM_(2.5)浓度居高不下的重要原因.结合多站混合受体模型(MS-PSCF和MS-CWT)分析临汾PM_(2.5)潜在源区,发现临汾市春季的潜在源主要集中在东北、西南和东南部,大部分为中远距离传播;在夏季,潜在源影响明显低于其他3个季节,主要在东部;秋季的潜在源主要集中在西南方向的一些地区;冬季的潜在源主要集中在东南和西南方向以及临汾市北部近距离区域.除夏季外,其他3季共同的潜在源区是陕西中南部地区(位于西南方向),且PSCF值均超过了0.7,说明在西南风时,临汾市发生污染的概率超过70%.

2019年太原青运会期间空气质量评估

为评估太原青运会期间大气污染控制措施对空气质量的改善效果,对青运会会前、会期和会后三个阶段太原市6种污染物浓度的演变及气溶胶在垂直方向上的变化进行了分析。结果表明:青运会期间太原市PM_(10)、PM_(2.5)、CO、NO_(2)、O_(3)较青运会前分别下降30.5%、37.3%、20.2%、18.0%和18.6%,SO_(2)削减程度不明显。垂直方向上,青运会期间气溶胶消光系数峰值降低24.6%,其中低湿天气下气溶胶消光系数峰值下降46%,高湿天气下峰值下降21.6%,青运会期间大气中PM_(2.5)在PM_(10)中的占比降低,垂直大气中气溶胶的吸湿增长能力增强。与2017和2018年同期相比,青运会期间PM_(10)、PM_(2.5)、CO、NO_(2)浓度均有大幅下降,O_(3)浓度较近两年同期无显著变化。因此,青运会期间的各项控制措施有效降低了本地颗粒物浓度。

基于大气成分观测网的山西省近地面O3体积分数分布特征

利用山西省6个大气成分观测站2019年3月至2020年2月的反应性气体O_(3)、NO、NO_(2)和NO_(x)连续观测资料以及同期气象资料,采用统计分析和后向轨迹分析等方法,对山西近地面O_(3)体积分数变化特征及影响因素进行了对比研究.结果表明,6个站的O_(3)体积分数一般在4~9月较高,10月至翌年3月较低,研究期内山西南部的晋城和临汾2站的O_(3)日最大8h体积分数滑动平均值φ(MDA8O_(3))超标最严重,其次是北部的五台山、朔州和大同3站,中部的太原站O_(3)污染较轻.对比城市站和高山站发现,两类站点的O_(3)体积分数季节变化虽都表现为:夏季>春季>秋季>冬季,但前者主要受前体物NO_(x)光化学反应的影响,后者的NO_(x)并不是产生高体积分数O_(3)的主要来源;两类站点的O_(3)日变化谱型截然相反,城市站O_(3)小时平均体积分数的峰谷值分别出现在15:00和06:00,而高山站分别出现在20:00和10:00,分别比城市站滞后了约5 h;此外城市站的O_(3)日振幅明显大于高山站.就城市站而言,相较日照时数、降水量和总云量,气温对O_(3)体积分数的影响更为显著;白天的NO_(2)体积分数直接影响O_(3)的日振幅大小,尽管太原站O_(3)的光化学生成潜力也较高,由于被高体积分数的NO滴定消耗,O_(3)体积分数为城市站中最低;各城市站高体积分数的O_(3)对应低体积分数的NO_(x),低NO_(x)以NO_(2)为主,高NO_(x)的贡献则主要来自NO,在较高NO_(x)体积分数时,O_(3)基本上完全被消耗.影响全部站点O_(3)体积分数升高的地面风主要来自东南、南和西南方向,特定的风速条件将导致站点O_(3)体积分数增加.站点地理位置不同会引起大气污染物输送作用的差异,而来自华北平原和汾渭平原高浓度O_(3)的水平输送很可能是造成山西各站点O_(3)体积分数升高的共同原因.