基于拉格朗日混合单粒子轨道模型的大气污染物扩散预报系统研究

基于拉格朗日混合单粒子轨道(HYSPLIT)模型内核,采用客户端/服务器(C/S)架构搭建大气污染物扩散预报系统。当突发性大气污染事件发生时,可以利用该系统对污染物输送轨迹和扩散趋势进行即时模拟预报。该系统较好地模拟了2015年天津"8·12"危险化学品仓库爆炸事件的污染物输送轨迹和扩散趋势,表明此次爆炸事件产生的污染物主要向渤海湾方向输送;污染物主要以水平输送为主,垂直输送很弱;随着污染扩散时间的持续,各高度的污染物在水平输送方向上差异明显。

北京地区大气氨时空变化特征

在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH_(3)在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH_(3)浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH_(3)年均浓度分别为(32.5±20.8)×10^(-9)V/V和(11.6±10.3)×10^(-9)V/V,北京城区的NH_(3)浓度高于大多数国内外主要城市和地区的NH_(3)浓度水平.城区和本底地区NH_(3)浓度年变化特征为夏季高,分别为(34.1±6.8)×10^(-9)V/V和(11.1±2.2)×10^(-9)V/V,冬季低,分别为(19.7±9.3)×10^(-9)V/V和(2.4±0.6)×10^(-9)V/V.NH_(3)的日变化特征受气象因素影响明显,其结果表明,春季城区NH_(3)浓度峰值出现在15:00,而本底地区受西南风影响在20:00达到峰值;夏季城区NH_(3)浓度最高值在7:00出现,本底地区则呈现双峰值(分别在09:00和22:00);秋季城区和本底地区的日变化规律一致,均在22:00出现峰值;冬季城区的峰值出现时间晚于本底地区,峰值分别出现在23:00和20:00.西南风是造成本底地区NH_(3)浓度升高的主要原因,春季和夏季,随着西南向风速的增大,NH_(3)浓度显著升高.城区的NH_(3)浓度则主要受到局地排放的影响.浓度权重轨迹法的研究结果发现,北京、天津、河北及河南北部地区是影响北京地区大气NH_(3)的主要源区.

中亚咸海干涸湖床粉尘潜在扩散的时空变异分析

基于1969~2018年再分析气象资料,运用拉格朗日混合单粒子轨道(HYSPLIT)模型,计算了以咸海为中心未来7d的逐日气团轨迹,采用核密度分析法,绘制了5个层次(0~0.5,0.5~1,1~1.5,1.5~2,2~5km·agl)的气团轨迹密度图,分析了咸海干涸湖床粉尘扩散的时空变异.结果显示,粉尘潜在扩散具有季节分异.春、冬季粉尘扩散范围与密度最大,沿东北方向扩散比例分别占61%、35%,最远可达亚洲东部地区,其次是秋季;夏季粉尘扩散以0.5km为界限表现明显的高度差异.随着高度的增加,粉尘潜在扩散的密度逐渐降低.受地形与天气系统的影响,春、夏粉尘扩散呈现向东北,西南方向扩散趋势,秋、冬呈现沿东北方向扩散趋势.有利的天气条件下,咸海干涸湖床粉尘可远距离输送:在近源区沉降,影响乌兹别克斯坦及周边国家,在山区沉降,则可能加速天山雪冰融化.

石家庄市大气污染物的季节性时空特征及潜在源区

为系统研究石家庄市季节性典型污染物的重污染传输特征,基于2018年12月~2019年11月46个环境监测站(PM_(2.5)、PM_(10)、O_(3)、NO_(2)、SO_(2)和CO)及17个气象站(温度、湿度和风速)的小时监测数据,利用插值(IDW)和相关方法,分析污染物的季节性时空特征;并结合GDAS数据,采用后向轨迹方法,研究污染物的季度传输格局和潜在源区.结果表明:①不同季节具有典型的污染物,季节性典型污染物和污染率依次为:春季(PM_(10),48.91%)、夏季(O_(3),81.97%)、秋季(PM_(10)和PM_(2.5),47.54%和32.79%)和冬季(PM_(2.5),74.44%),其与气象条件变化有显著联系;②春季PM_(10)与风速呈负相关,呈西北高、东南低的空间格局,主要传输方向为南向(53.32%),潜在源区(WPCWTij≥160μg·m^(-3))为河北(冀)中南、河南(豫)中北及山西(晋)中部,且山东(鲁)西和陕西(陕)西北部的传输也会贡献(WPSCFij≥0.3)市域的PM_(10)浓度;③夏季O_(3)与温度呈正相关,与湿度呈负相关,传输通道方向为东南-南向(54.24%),其潜在源区呈以石家庄市为中心,沧州和菏泽为两翼的新月形区域;④秋季和冬季PM_(2.5)与湿度呈正相关,冬季呈西低、东高态势分布,输送方向为:秋季(东北-东南,74.75%),冬季(西北,55.47%),主要污染源区(WPCWT_(ij)≥180μg·m^(-3))集中在冀中南、豫北和晋中西部.