军运会期间武汉东南传输通道PM_(2.5)中水溶性离子区域传输解析

2019年10月武汉市举办第七届世界军人运动会。为探究军运会期间武汉市和黄石市两地的大气细颗粒物浓度特征、污染源差异及区域传送情况,于2019年10月10日至2019年11月5日对武汉和黄石两站点的大气细颗粒物进行了连续观测,并分析了PM_(2.5)中水溶性离子的浓度特征,通过后向气团运动轨迹结合潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)分析方法探究了两站点的污染物区域传送。结果表明:本次观测期间武汉站点和黄石站点的PM_(2.5)浓度超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)日均二级限值(75μg/m^(3))的超标率分别为26.1%和17.4%,时间主要处于军运会结束后;武汉和黄石两站点PM_(2.5)中的水溶性离子主要以NO-_(3)、SO_(4)^(2-)和NH~+_(4)为主;黄石站点CE/AE值的拟合曲线斜率小于1,表明颗粒物表面呈弱酸性,而武汉站点CE/AE值的拟合曲线斜率大于1,表明颗粒物表面呈中性或弱碱性;两地PM_(2.5)中水溶性离子的存在形式主要以NH_(4)HSO_(4)或(NH_(4))_2SO_(4)为主,武汉站点的缺氨样品的占比为30.4%,而黄石站点的缺氨样品的占比为43.5%;主成分分析结果表明,两站点污染源相同,以二次污染源、扬尘源和生物质燃烧源为主;PSCF和CWT分析结果表明,黄石是武汉站点PM_(2.5)的主要潜在源区,WPSCF因子大于0.7,且浓度贡献权重超过45μg/m^(3),而黄石站点的主要潜在源区位于湖北省与安徽省交界处和安徽省安庆市内。

唐山PM_(2.5)污染特征及区域传输的贡献

为研究唐山PM_(2.5)污染特征及区域传输贡献,对唐山冬夏2季PM_(2.5)环境样品进行测试分析,并采用WRFCAMx对京津冀地区PM_(2.5)及二次离子进行定量模拟,获取了PM_(2.5)成分谱数据,估算了PM_(2.5)和二次离子的区域传输贡献.唐山冬夏2季PM_(2.5)平均质量浓度分别为(117.9±56.6)、(77.3±29.8)μg/m3,超标率分别为65.0%和41.7%;水溶性离子的平均质量浓度分别为(58.4±17.9)和(42.6±23.6)μg/m^3,分别占PM_(2.5)的49.4%和55.0%,是PM_(2.5)的主要成分.Cu、Zn、As、Sr、Cd、Sb、Pb主要来自人为源,Na、Mg等其余元素主要来自地壳源.冬夏2季PM_(2.5)受外来源贡献分别为26.9%和31.1%,二次无机气溶胶(secondary inorganic aerosol,SIA)传输作用较PM_(2.5)更为显著,夏季PM_(2.5)和SIA外来源贡献高于冬季,高质量浓度时段外来源贡献会有一定幅度的上升.稳定的大气环流背景场、低风速等气象条件和燃煤排放源的增加是造成冬季重污染发生的重要原因.

北京市冬季PM_(2.5)污染特征与区域传输影响研究

选取北京师范大学监测点于2015年1月进行PM_(2.5)样品采集,应用离子色谱仪(IC)分析PM_(2.5)中水溶性无机离子质量浓度,采用WRF-CAMx-PSAT模型系统对采样时段PM_(2.5)及典型离子的区域来源进行了模拟。结果表明,采样期间(2015年1月2—20日)与重污染过程(2015年1月13—15日)北京PM_(2.5)质量浓度分别为(105.9±72.6)μg/m^3和(232.2±80.2)μg/m^3,PM_(2.5)中总水溶性无机离子质量浓度分别为(47.4±39.8)μg/m^3和(120.7±23.3)μg/m^3,分别占PM_(2.5)的44.2%和53.9%。SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+是水溶性离子的主要组分,非重污染过程和重污染过程这3种水溶性离子质量浓度之和分别占总水溶性离子质量浓度的80.5%和89.3%。模拟结果显示,本地源排放是北京市PM_(2.5)、SO_4^(2-)、NO_3^-、NH_4^+的主要来源,贡献率分别为81.4%、79.5%、58.1%、95.3%,北京周边源排放对PM_(2.5)贡献率较大的有保定、天津、张家口、唐山,这4市占北京周边省市排放源贡献率的72.0%。

冬季若干典型城市大气污染模式及跨区域传输

伴随城市化进程,中国大气污染问题正日益凸显,并受到了全社会的广泛关注。根据2014年12月到2015年3月的空气质量指数(air quality index,AQI)监测数据,该文探究了14个典型城市的大气污染特征及日内、日间变化规律,对影响城市大气污染特征及变化规律的关键因素进行了分析。结果表明,我国南方城市的空气质量总体优于北方城市。城市空气质量随时间变化的波动性在不同城市间存在显著差异。相邻城市的大气污染程度和时间变化规律都呈现出较高的相似度。大气污染在城市间存在长距离跨区域传输现象。

杭州市G20峰会保障期间PM2.5和O3污染特征与区域传输影响研究

分析了2016年杭州市G20峰会保障期间(8月24日至9月6日)的环境空气质量,利用WRF-CMAQ模型研究了区域传输对杭州市G20峰会保障期间PM2.5和O3污染的影响。结果表明,G20峰会保障期间,杭州市PM2.5日均质量浓度平均值为31.3μg/m^3,逐日浓度均达到《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准(75μg/m^3)的要求,8月31日出现PM2.5浓度上升趋势,9月1日达到最高47.0μg/m^3;O3最大8h质量浓度平均值为159.9μg/m^3,8月24日至25日和8月28日至31日两个时段O3浓度出现了超过GB 3095-2012二级标准(160μg/m^3)的情况。杭州市本地减排对PM2.5浓度下降贡献70%,浙江省其他地市贡献16%,江苏省、上海市以及安徽省与江西省分别贡献了8%、4%、2%,区域联防联控对杭州市PM2.5浓度的改善具一定的作用。精准控制上风向O3前体物排放可在一定程度上缓解杭州市的O3污染。

结合激光雷达观测与模式模拟的雾霾区域传输分析

以一次2015年1月3日至5日发生在中国中东部地区的严重雾霾事件为例,综合地基微脉冲激光雷达观测和WRF-Chem模式模拟的方法,揭示雾霾事件过程中的气溶胶颗粒物的跨区域传输特征。研究表明,徐州站点的激光雷达探测到1~3km的外来颗粒物输入,在两次输入过程中,对当地总的气溶胶光学厚度贡献分别为43%和69%。WRF-Chem模式能够有效模拟预报PM2.5浓度,但实测浓度为高值的区域出现低估现象。徐州地区在冬季易受来自山东西部、河南东部以及安徽北部的污染物的影响而引发雾霾,该区域需加强协作、联防联控。近年来我国冬季高空的风向具有规律性,且风速在逐年加快,雾霾从华北地区向华东地区的传输可能将变成常态。

一种基于感兴趣区域的质量可分级编码传输方案研究

采用SVC中的MGS质量可分级编码技术,提出了一种基于感兴趣区域的质量可分级编码传输方案.首先,将图像区域划分为感兴趣区域与背景区域两部分,然后,采用MGS质量可分级编码技术对感兴趣区域的图像进行逐级增强,对残差(增强层减去基本层)的16个DCT变换系数进行分层传输得到不同质量的增强层,对于背景区域,抑制增强层的传输,只传输基本层视频图像.结果表明,此方法可以在网络带宽受限或者传输码率下降的情况下,通过抑制背景区域增强层的传输来进一步降低码率,同时保证了感兴趣区域图像的可分级编码质量.

非线性高双折射阶跃光纤中单一频率传输区域调制不稳定性

利用光脉冲在高双折射非线性光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程,研究了单一频率的线偏振光,当偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,其在阶跃式光纤中反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明,调制不稳定性这一过程不仅产生在反常色散区,而且产生在正常色散区,对于阶跃式光纤,矢量调制不稳定性还随级数不同发生变化。并且,反常色散区产生的增益谱不同于正常色散区,较之多一个增益谱区域。

山西电力区域光传输系统网管建设

重点论述了建立山西电力通信区域光传输网网管的重要性及目的,分析了根据区域光传输系统网络现状建立网管数据的路由方案、采用的路由协议技术,总结了电力区域光传输网采用的同步数字传输设备的有关技术,以及产品类型和特点。

南京地区一次大气粗颗粒物重污染过程及其区域传输分析

基于观测及模拟个例,分析了2014年3月17—19日南京地区出现的大气粗颗粒物重污染过程及其污染物区域传输特征。结果表明,这次大气粗颗粒物重污染过程中观测的PM_(10)浓度和近地面风速变化呈现显著的正相关,与重雾霾过程中大气细颗粒物PM_(2.5)浓度和近地面风速的负相关关系不同,说明强风驱动的污染物区域传输对这次大气粗颗粒物PM_(10)污染形成贡献;受大气边界层高度昼夜变化的影响,整个污染事件的南京地区平均PM_(10)地面浓度具有昼低夜高的日变化特征;地面风向观测和HYSPLIT模拟分析进一步表明,大气粗颗粒物重污染主要贡献来自途经华北平原和苏北地区的PM_(10)区域传输,春季裸露农田的土壤扬尘可能是这次大气粗颗粒物重污染物的主要来源;伴随3月19日南京地区降雨,大气粗颗粒物重污染事件结束,表明降雨对大气粗颗粒物起到有效的湿清除作用。

分析多层介质多导体传输线的区域分解法

本文利用区域分解法 ,将直线法和有限差分法结合起来 ,用于计算多层介质中具有任意截面形状多导体传输线的电容和电感矩阵。通过在纯介质区域使用直线法 ,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解 ,充分发挥两种方法各自的优越性。直线法中快速傅里叶变换的引入进一步提高了算法的计算效率。数值结果表明 :该方法是有效的 ,且计算时间与介质层的厚度无关。文中还研究了介质层分界面的不平整性对传输线电磁参数的影响。

典型区域传输过程关键源区减排对天津无机气溶胶及PM2.5的影响研究

利用嵌套网格空气质量数值预报模式NAQPMS探究一次典型区域传输过程关键源区气态前体物减排对天津无机气溶胶(IA)及PM2.5的影响。大尺度区域高精度的IA模拟数据显示,华北平原地区生成了高浓度的IA,向华东地区传输后,按顺时针方向又返回华北平原地区。这一往返式区域传输过程导致天津出现两次污染时段。利用耦合在NAQPMS中的在线污染物来源追踪方法量化了不同源区对天津IA的贡献,识别出华北平原地区是关键源区,日均贡献为57.6%~100%。在天津污染前1天和污染天对华北平原地区SO_(2)、NH3和NO_(x)减排30%分别开展敏感性试验,研究表明NH3减排导致天津IA和PM2.5最大下降率分别为30.8%和13.3%,是SO_(2)减排对IA和PM2.5最大下降率的16倍和26.6倍,是NO_(x)减排情景对IA和PM2.5最大下降率的7倍和6.4倍,成为降低天津污染水平最显著的前体物。SO_(2)减排造成天津硝酸盐浓度上升,最大增长率为3.5%,根据热动力学平衡原理,SO_(2)减排导致生成的硫酸铵减少,气态NH3增加又引起更多的HNO_(3)被中和,生成硝酸盐。NO_(x)减排对华北平原不同地区硝酸盐产生增加/降低两种效应,双效应沿着传输路径依次向下游传播,造成天津硝酸盐、IA及PM2.5浓度先降低后增加。研究结果高度强调了在污染传输过程,关键源区正效应的传播会加快降低气溶胶浓度,但负效应的传播会增加大气污染联防联控的难度。

苏州市大气污染区域传输特征分析

为探究长三角典型城市大气细颗粒物污染的区域传输特征,应用气象模式WRF耦合空气质量模式CAMx对苏州市2018年1月、7月PM_(2.5)区域传输污染贡献情况进行分析。结果表明,2018年PM_(2.5)模拟值与监测值变化趋势基本一致,模拟效果较好。尽管本地排放影响占PM_(2.5)浓度大部分,但仍具有较为明显的区域污染传输特征,2018年1月和7月,本地贡献率分别为57.3%和62.6%,外来源贡献率为42.7%和37.4%。尤其在重污染过程中,由边界层而来的长途传输占比迅速增加,表明冬季气团的污染物长途输送对苏州重污染过程PM_(2.5)浓度有十分重要的贡献。

嘉兴市大气污染特征及区域传输影响研究

对嘉兴市2013—2017年的大气污染特征进行了分析,同时研究了区域传输对其PM2.5、PM10、NO2和SO2的影响和嘉兴市O3生成的主要原因.结果表明,自2013年以来嘉兴市PM2.5逐年下降,重度污染及以上天数逐年减少,环境空气质量总体呈逐年好转趋势.截至2017年,PM10、NO2、SO2和CO均已达到 环境空气质量标准 (GB3095—2012)二级标准,但PM2.5和O3仍未达标.2017年,周边地区(苏州市、湖州市、上海市、杭州市、绍兴市和宁波市)对嘉兴市PM2.5、PM10、NO2和SO2的传输贡献分别为36.2%、31.9%、25.6%、26.7%,季节差异较大,建议根据区域传输的季节性变化,制定针对性的联防联控措施.嘉兴市O3污染主要受挥发性有机物(VOCs)控制,应重点控制VOCs排放,辅以控制NOx排放.

宝鸡城郊灰霾与非灰霾天大气颗粒物中水溶性无机离子的粒径分布特征及区域传输

本文采用安德森大气颗粒物分级采样器分别采集了宝鸡城郊灰霾天和非灰霾天的大气颗粒物,利用离子色谱仪进行水溶性无机离子组分的分析,探讨了宝鸡城郊大气颗粒物中离子组分的粒径分布特征;结合风向及气团后向轨迹,分析了大气污染物的区域传输对宝鸡大气颗粒物的影响.结果显示,灰霾天城区昼夜的颗粒物污染程度重于郊区,非灰霾天相反.宝鸡城郊灰霾天细粒子(PM_(2.1))污染严重,城区高于郊区;总水溶性离子(TWSIs)对灰霾天颗粒物质量浓度的贡献率高于非灰霾天;城郊灰霾天昼夜二次离子(SNA)浓度均高于非灰霾天;灰霾天城区夜间是二次离子的重污染时段,二次离子中NO^-_3的浓度最高.城郊灰霾天昼夜Ca^(2+)的浓度均低于非灰霾天.二次离子均呈双峰分布,主峰值均在细粒子中(0.43—1.1μm粒径段),属于液滴模态.K^+呈双峰分布,峰值分别在0.65—1.1μm和2.1—10.0μm粒径段,K^+的粗细粒径分布在城郊昼夜存在着一定关联的转化.灰霾天和非灰霾天Ca^(2+)的粒径分布均呈单峰分布,峰值在4.7—5.8μm粒径段.灰霾天宝鸡东部地区污染物自东向西的区域传输是宝鸡重污染发生的重要条件.

重庆市荣昌区冬季PM_(2.5)污染的气象因素及区域传输特征

利用2016—2018年重庆市荣昌区冬季PM_(2.5)质量浓度监测数据,结合地面气象观测资料、L波段探空雷达资料、ERA-Interim再分析资料及全球资料同化系统(GDAS)数据,并与HYSPILT模型相结合,分析荣昌区冬季PM_(2.5)污染的气象影响因素及区域传输特征。结果表明:(1)2016—2018年荣昌区冬季PM_(2.5)污染超标频率高达56.3%,但空气质量有好转趋势。PM_(2.5)质量浓度日变化有2个峰值,分别出现在12:00和23:00;(2)荣昌区冬季PM_(2.5)污染主要受降水、逆温层、低层风速等气象条件影响。当925 hPa以下和700~600 hPa存在明显逆温层结,500 hPa呈西北气流或平直西风气流,850 hPa以下为偏东北弱风时不利于PM_(2.5)扩散,易发生重度污染天气。日降水量R>2.0 mm时,降水对PM_(2.5)具有明显的正清除,且清除能力随着降水等级的增大而增大,R<1.0 mm时,降水对PM_(2.5)表现为负清除,微量降水期间不利的扩散条件加之颗粒物吸湿增长作用反而导致PM_(2.5)质量浓度增加,空气质量恶化;(3)荣昌区冬季PM_(2.5)污染主要受距离荣昌区西北和东北方向约300 km范围内的成渝城市群城市间污染物区域输送影响,外域颗粒污染物的传输是荣昌区冬季PM_(2.5)污染的重要原因。

廊坊市VOCs区域传输影响研究

臭氧污染已经成为严重制约廊坊市空气质量达标的重要因素。2016年6-9月,廊坊市首要污染物为臭氧的天数为75天。前期研究发现西南方向VOCs传输可能是影响廊坊市臭氧污染的一个重要原因。为此,本研究通过采样设计针对廊坊市VOCs传输影响进行专题分析,研究了廊坊市区和市郊西方、西南方、南方环境空气样品中VOCs组成及日变化规律的区别,以掌握廊坊市挥发性有机物(VOCs)区域传输的影响,为VOCs的区域联防联控提供理论依据。

消化内镜远程区域图像传输算法的研究

目的针对由于图像数据量巨大造成的传输延时过大问题设计一种远程区域图像传输算法。方法利用手术端对感兴趣区域进行检测,通过对内镜视频中的模糊区域、亮区和暗区进行剔除得到只包含关注信息的掩膜帧;远程传输采用模块化方法实现视频编码、码流解码和网络收发程序;操作端使用Criminisi算法对ROI区域进行掩膜修复,提高视频质量。结果只传输内镜图像的关注信息,平均可降低8.3%的数据量;采用Criminisi算法修复掩膜图像可提高清晰度,整个图像优化过程用时约为93 ms。结论该远程区域传输算法具有延时低、快速和高效等特点,可顺利完成消化内镜远程诊疗,有效提高偏远地区的医疗水平。

武汉市冬季重污染过程中PM_(2.5)组分特征与区域来源解析

随着《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的相继实施,在高强度的污染治理下,中东部地区PM_(2.5)污染改善效果显著。为探讨在PM_(2.5)浓度不断降低的背景下,仍时有发生的武汉冬季重污染过程的成因及特征,以2020年12月武汉地区一次长达10 d的重污染过程为例,利用多种观测数据和嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)分析污染过程中PM_(2.5)的化学组分特征和区域贡献等。结果表明:污染日二次无机盐SNA(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH+4)和碳质组分(EC和OC)在PM_(2.5)中的占比高(分别为78%和18%),NO_(3)^(-)的占比从清洁日的36%上升到污染日的46%,是污染过程中占比最高的化学组分。污染期间,NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)的浓度比为2.9~6.1,因此二次无机盐的主要来源可能是移动源;OC和EC的浓度比为3.0~9.8,因此碳质组分的主要来源可能是燃煤源。污染期间主要有河南-孝感-武汉和安徽-黄冈-武汉2条污染传输带,污染物传输以武汉周边城市的近距离输送为主,随着污染程度加重,武汉本地及武汉城市圈的区域贡献增加。重度污染天是静稳天气下持续的偏弱东风和西北风输送的污染气团在不易扩散的天气条件下累积形成的。

基于PM_(2.5)浓度达标约束和区域联防联控的河南省地级市大气环境容量研究

为研究以河南省为代表的受大气污染传输影响显著省份的大气环境容量,本文基于CMAQ模型,采用嵌套迭代模拟的方法,计算了在周边省份区域联防联控的前提下河南省PM_(2.5)浓度达标(GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准限值)时17个地级市SO_(2)、NO_(x)、一次PM_(2.5)和NH_(3)的大气环境容量.结果表明:①省外传输对河南省PM_(2.5)浓度的贡献率为50.29%,其中周边7个省份传输贡献率为36.19%,可见周边省份实施大气污染联防联控是河南省实现空气质量达标的必要条件.②在省级PM_(2.5)浓度达标时,河南省周边7个省份SO_(2)、NO_(x)、一次PM_(2.5)和NH_(3)的大气环境容量分别为279.07×10^(4)、465.61×10^(4)、172.67×10^(4)和182.96×10^(4)t,超载排放量分别为243.13×10^(4)、402.79×10^(4)、143.63×10^(4)和142.54×10^(4)t.③在区域联防联控的前提下,全省PM_(2.5)浓度达标时河南省17个地级市的SO_(2)、NO_(x)、一次PM_(2.5)和NH_(3)环境容量分别为23.48×10^(4)、52.40×10^(4)、22.74×10^(4)和32.17×10^(4)t,超载排放量分别为48.43×10^(4)、106.78×10^(4)、45.84×10^(4)和61.63×10^(4)t.④河南省东南部区域的SO_(2)和NO_(x)排放以及西北部区域的一次PM_(2.5)和NH_(3)排放会对全省PM_(2.5)浓度变化有显著贡献.研究显示,河南省PM_(2.5)浓度达标时,4种主要大气污染物的环境容量的最大值为52.40×10^(4)t,超载排放量的最大值为106.78×10^(4)t.为实现河南省PM_(2.5)浓度达标,河南省周边省份均需要实施大气污染联防联控,同时河南省需要加大对东南部区域的SO_(2)和NO_(x)排放以及西北部区域的一次PM_(2.5)和NH_(3)排放的管控.