北京市大气静稳型重污染的印痕分析

2004年10月1—10日,北京出现了一次典型的大气静稳型重污染过程。利用印痕(footprint)分析方法,结合主要污染物PM10的逐时浓度监测数据,对这次静稳型重污染过程及其影响源地进行分析。结果表明:1)重污染过程中PM10浓度的日变化特征有明显改变,下午和晚上出现高浓度;2)北京地区PM10浓度的水平分布总体呈"南高北低"形势;3)重污染发展阶段伴随着印痕分布区域不断朝偏西南方向延伸的过程,延伸区域达100～200km,反映西南方向源区对这次重污染的明显贡献。

北京奥运会前后静稳天气条件下SO_2和NO_2干沉降模拟

利用中国科学院大气物理研究所北京325m气象塔气象要素和污染物浓度观测资料,采用气体干沉降阻力模型,对奥运会前后北京行政区内SO2和NO2的干沉降影响因子、干沉降速率、干沉降通量进行数值模拟。结果表明:1)随着大气稳定度、太阳辐射强度和下垫面类型的改变,北京SO2和NO2的干沉降速率有明显变化,表面阻力是影响气体干沉降速率变化的主要因子。2)SO2和NO2在白天的干沉降速率及通量普遍大于夜晚。3)静稳天气条件下,奥运会前北京地区一天可清除24tSO2和55.2tNO2,奥运会期间一天可清除10.8tSO2和50.4tNO2,这说明北京及周边地区的减排措施对改善奥运会期间的空气质量效果显著。

2017—2019年中天山北坡城市群大气污染及污染天气类型特征

利用2017—2019年中天山北坡城市群(乌鲁木齐市、昌吉市、石河子市、五家渠市)逐时大气污染物监测数据及气象数据,分析了大气污染物年内变化和污染天气类型特征。结果表明:(1)中天山北坡4座城市6类大气污染物中PM_(2.5)超标日数最多(年均94~104 d),年均浓度介于64~73μg·m^(-3),且五家渠市>乌鲁木齐市>石河子市>昌吉市。采暖期PM_(2.5)浓度在100~118μg·m^(-3)之间,是非采暖期的4.00~5.00倍,靠近山前地带的城市PM_(2.5)浓度日变化大体呈现“双峰双谷型”。(2)4座城市污染天气类型主要分为静稳型、沙尘型和特殊型,其中静稳型占86.2%~93.6%、沙尘型占5.8%~13.2%。静稳型污染天气多出现在冬季,沙尘型主要出现在春、秋季节。静稳型污染天气中Ⅴ-Ⅵ级污染级别占比45.8%~56.6%,沙尘型污染天气中Ⅴ-Ⅵ级污染级别占比14.9%~29.4%。(3)静稳型和沙尘型污染天气下PM_(2.5)和PM_(10)浓度都存在显著的线性相关,前者PM_(10)浓度是PM_(2.5)的1.26倍,而后者达3.16倍,此倍数可以作为区分静稳型和沙尘型污染天气的判据。

城市积涝气象预报业务服务系统

以数字化南昌市城市排水管网及排水设施资料为基础,建立南昌市城市暴雨积涝仿真模型,利用市区历史强降水分布资料,应用该模型再现南昌市城市强降水形成的积涝灾害演进进程。根据雨水的进出平衡原理,利用定点、定量、定时降水预报技术,建立南昌市城市积涝气象预报业务服务系统,实时监视和预报短时强降水造成的积水情况,并基于GIS软件平台,建立了业务服务系统。

准南煤田低煤阶煤层气甲烷风化带的确定及影响因素分析

通过对准南煤田两大矿区低煤阶煤层气勘探和开发资料的对比研究,发现硫磺沟矿区甲烷风化带深度为670 m,阜康矿区甲烷风化带深度为450m,水文地质条件的差异导致了两大矿区甲烷风化带的巨大差异。进一步研究发现火烧区滞水层的存在与否是导致两矿区甲烷风化带差异的主控因素:阜康矿区由于火烧区的存在,火烧区烧变岩系渗透性被强烈改造,成为最直接的地表水下渗补偿通道,一方面由此形成的滞水层有效隔绝了氧气,避免了煤层氧化,另一方面地表水的下渗有效抑制了煤层气的逸散,减少了煤层气的损失,从而导致其甲烷风化带较不存在火烧区的硫磺沟矿区浅。

华北地区冬半年空气污染天气客观分型研究

利用2013—2016年冬半年ERA-interim再分析资料,以及同期空气污染资料、地面常规气象观测资料和探空资料,采用PCT (Principal Component Analysis in T-mode)客观分型方法对华北地区冬半年海平面气压场进行天气分型,并探究不同月份不同天气型对应的空气污染状况及污染气象参数分布特征,进而从污染气象学的角度揭示重污染潜势天气型的气候特征.结果表明:冬半年海平面气压场共对应9种天气类型,其中,5型(均压场型)、6型(高压内部型)和8型(高压后部型)为3种重污染潜势天气型,冬半年对应的PM_(2.5)均值浓度分别为144.11、136.99和148.26μg·m^(-3),而1型(T型高压前部型)和3型(低压底部型)为两种清洁天气型,冬半年对应的PM_(2.5)均值浓度分别为97.12和80.83μg·m^(-3);重污染潜势天气型对应的边界层结构呈现出稳定能量大、混合层厚度和通风系数小的大气层结稳定的静稳天气特征,其能够反映大气污染潜势;研究还发现,即使是同一天气型,其在不同月份对污染物的扩散影响也存在差异,因此,建议在今后的污染潜势天气型研究中分月份进行.本研究可为华北地区空气污染潜势预报及大气重污染预报预警的客观化、自动化提供科学依据和技术支持.