东南亚生物质燃烧对云南边境污染传输影响

基于气象地面观测、探空、NCEP再分析资料、大气成分、卫星火点监测等多源数据,对2019年初春中国云南南部空气质量恶化的原因进行分析,并利用WRF-CAMx数值模式和HYSPLIT后向轨迹对污染来源和传输路径进行解析.结果显示:云南边境城市西双版纳在2019年3月24~29日(P1)和3月31日至4月3日(P2)发生2次持续污染过程,PM_(2.5)峰值浓度分别为168和178μg/m^(3).3月24日~4月3日PM_(2.5)平均浓度达105.4μg/m^(3),较2015~2018年同期上升116%,而大气扩散和湿清除条件与2015~2018年同期相当或略偏好,说明本地气象条件不是本次空气质量异常偏差的直接原因.污染期间PM_(2.5)和CO浓度呈显著正相关(R^(2)=0.72),具有典型的生物质燃烧特征.聚类分析和源解析模拟表明,来自泰国和缅甸生物质燃烧产生的高浓度污染气团向我国边境输送,是造成云南南部污染激增的重要原因.污染传输路径主要为偏西、西南和偏南方向.P1中缅甸贡献约48%,泰国贡献约39%;P2中泰国贡献占比约50%,缅甸贡献约30%.污染传输高度在1500m以下,导致污染物在云南南部低海拔的山前地区积聚,对云南中北部高海拔地区影响较小.

卫星污染传输仿真模型及其应用研究

针对卫星污染环境地面模拟试验耗时长,成本高且工艺复杂等问题,开展卫星污染仿真研究。污染传输建模与分析是卫星污染仿真的关键,基于广域污染数值模拟理论,对热真空环境模拟试验中直接视角范围的分子污染传输机制进行了研究,在此基础上建立了相应的卫星污染传输仿真数学模型,利用Gauss数值积分方法对建立的卫星污染传输仿真数学模型进行了数值求解。实际工程表明:基于卫星污染传输仿真模型的数值求解结果与实际试验情况相吻合,从而验证了直接视角范围内的卫星污染传输仿真模型的可靠性。

利用HYSPLIT-4空气质量模型对颗粒物污染传输的分析

利用空气质量大数据分析模型技术,从时间及空间的角度智能分析污染源排放对周边环境的影响,总结各类典型气象条件,及其变化规律和对污染的影响,为改善环境质量提供技术支撑。

2006~2017年京津冀大气污染传输通道城市NO2浓度时空变化分析

利用OMI传感器反演获取的全球对流层NO2垂直柱浓度数据,分析了2006~2017年京津冀大气污染传输通道城市的对流层NO2垂直柱浓度时空变化。结果表明,通过线性拟合得出,OMI反演NO2垂直柱浓度与地面实测NO2浓度呈显著正相关;京津冀大气污染传输通道城市NO2柱浓度月均值变化具有周期性,最高值和最低值多出现在1月和7月;NO2柱浓度在季节变化上特征明显,表现为冬季最高,秋、春季次之,夏季最低。在年际变化上,NO2柱浓度主要表现为2006~2010年波动增长,2011~2013年基本持平,2014年后开始迅速下降;NO2垂直柱浓度空间分布,整体呈现出西北部低、中部和东部高的空间格局;季节空间分布与这12年均NO2柱浓度空间分布相似。

京津冀城市群大气污染传输规律研究——两组排放清单的比较分析

利用WRF/CALPUFF耦合模型,在同样重污染气象条件下,选择了当下模拟应用最广的两组排放清单对4种主要污染物(NOx,SO2,PM2.5和PM10)进行京津冀城市间区域传输贡献比较分析.其中一组排放清单来自政府的环境统计(以下称:环统排放清单),另一组排放清单是来自中国多尺度排放清单(以下称:MEIC排放清单).污染物的浓度空间分布表明,两种排放清单下污染物浓度均呈现北部以唐山中心,南部以石家庄-邯郸为中心的分布特征,均是由两个浓度最高的中心向外逐渐降低.但是环统排放清单下模拟的污染物浓度高值区范围更大,更接近实际监测数据.基于不同的清单输入,一些城市的传输角色存在一些差异.例如,对于4种污染物,两种排放清单模拟出的沧州与周边城市的净传输方向完全相反,在MEIC排放清单中,沧州以向外净传输为主,即为源;而在环统排放清单中,沧州则变成了净输入城市,即为汇.这些结论将影响大气联防联控中各城市源汇责任的认定,在实际环境管理中应注重多源数据的选择、验证和比较.

京津冀大气污染传输通道区大气污染时空格局研究

客观理解京津冀大气污染传输通道城市("2+26"城市)空气污染时空格局对于区域大气污染联合防治具有重要意义.本研究采用遥感数据反演的PM_(2.5)浓度产品,利用趋势分析法和重心分析法,揭示了京津冀城市大气污染传输通道区2000～2015年大气污染时空格局演化特征.结果表明:(1)区域PM_(2.5)平均浓度整体呈现出太行山脉区域较低,太行山脉以东较高的格局,城镇地区明显高于周边地区.(2)2000～2015年区域PM_(2.5)年均浓度总体呈增加趋势,主要表现在2000～2007年,呈显著增加趋势的面积占全区的88.48%,之后呈稳定状态.(3)区域PM_(2.5)污染重心位于衡水、邢台和德州3市交界处,区域北部大气污染较严重.本研究可为京津冀及周边地区大气污染防治政策制定和措施实施提供参考与支持.

大气环境质量底线中的污染传输影响分析--以四川省典型城市为例

为了研究四川地区大气污染的传输影响,本文利用LPDM模型和WRF-CMAQ模型对四川地区颗粒物和臭氧的输送进行了研究。利用WRF-CMAQ模型诊断出2015年是2013-2017年间气象条件最好的一年,2017年为最差的一年。成都地区的颗粒物污染多是本地生成,臭氧污染多为输入性污染。

京津冀大气污染传输通道城市低碳政府绩效评价

科学评价"京津冀大气污染传输通道城市"低碳政府绩效,为其低碳发展提出政策建议极为必要。基于平衡计分卡法基本原理和客观赋权法适用条件,从顾客-财务-内部流程-学习成长四维度构建低碳政府绩效评价指标体系,以"京津冀大气污染传输通道城市"实证,利用两阶段主成分分析法测度其低碳政府绩效水平,从国家、省域、城市自身三个层面为其低碳政府绩效提升提出对策建议。

哈尔滨市冬半年污染传输特征及潜在源区分析

利用逐小时PM2.5实况资料、NCEP全球资料同化系统数据及Trajstat软件,分析了哈尔滨20142017年冬半年大气污染特征,模拟计算了逐6 h气团后向轨迹。此外,应用聚类分析法、潜在源区贡献法分析了气流轨迹特征,找出影响哈尔滨空气质量的潜在贡献源区,计算传输指数。结果表明:哈尔滨冬半年清洁天气和轻度污染天气占主导地位,重污染时次和重度污染轨迹仅分别占15.1%和15.9%,11月、12月和1月空气质量较其他月份偏差。影响哈尔滨冬半年空气质量的传输路径有4条,其中偏东路径和西南路径为主要污染路径,偏北路径和西北偏西路径为相对清洁路径。松嫩平原和辽河平原是影响哈尔滨的主要污染物潜在贡献源区。哈尔滨冬半年逐6 h间隔的传输指数与PM2.5浓度存在一定的正相关关系。当传输指数≥2.5时,80%时次的PM2.5浓度≥150μg/m3;当传输指数≤0.2时,只有1%时次的PM2.5≥150μg/m3。传输指数可以在一定程度上描述哈尔滨污染物浓度变化,解释污染成因。

京津冀地区冬半年污染传输特征及传输指数的改进

文章通过轨迹聚类、潜在源区分析等方法对京津冀地区冬半年污染物传输特征进行了分析,在此基础上对传输指数的构建方法进行了改进,并结合一次重污染天气过程分析了其作用。结果表明,对于北京、天津和石家庄,其重污染轨迹出现概率从高到低均为偏南路径、偏西路径、偏东路径和西北路径;在近地面高度上,西南和东南风的增强在大多时候成为北京的污染物传输通道,其中东南方向的污染物来源主要集中在大气低层;改进后的传输指数能够更好地反映外来传输作用对本地污染物浓度的影响,京津冀及周边地区的传输作用对北京、天津和石家庄等大城市的污染物浓度影响较明显,其中城郊及周边地区的近距离传输影响最为显著;合理应用传输指数可以对重污染天气的成因进行初步判断。

南襄盆地春节期间一次典型的重污染过程分析--以襄阳市为例

基于襄阳市2023年1月环境监测数据,结合气溶胶激光雷达、后向轨迹模式(HYSPLIT)等技术手段,对襄阳市春节期间一次重污染过程的污染因子变化情况、气象因素以及传输来源等进行了研究分析。结果表明:本次污染过程变化特征由偏沙尘型-偏烟花型-偏二次型-偏沙尘型转变。弱高压前部、高空粗颗粒物输送是第一阶段PM_(10)升高的主要原因,污染气团主要来源于新疆、甘肃、内蒙古区域,途经宁夏、陕西、河南等地。第二阶段主要由不利气象、区域环境、污染传输及烟花爆竹燃放等综合影响,造成PM_(2.5)重污染过程,主要受湖北局地气团影响。第三阶段污染由霾转变为浮尘影响再逐渐消散,前期冷空气携带上游污染物影响襄阳,后随高压南下,天气现象逐渐转为受浮尘影响,随浮尘过境及粗颗粒物沉降,空气质量好转,污染气团主要来自新疆、甘肃、内蒙古区域,途经宁夏、陕西等地到达襄阳市区。

一次沙尘天气过程下新乡市污染特征探析

2021年1月中旬新乡市经历了一次沙尘天气影响下的重污染过程,为探究此次沙尘天气过程的影响特征及其污染来源变化情况,分析了常规气象观测数据、空气自动监测数据、大气颗粒物组分观测数据等,并利用后向轨迹模型及单颗粒气溶胶质谱仪对颗粒物的来源进行研究。结果表明:1月11~17日受沙尘天气影响,新乡市PM10浓度显著升高,峰值为599μg/m3,污染时长达141h;后向轨迹模型呈现出西北向东南、由高空向低空的传输特征;水溶性离子 Ca2+、Na+、Mg2+,矿物元素Fe、Al、K 和地壳元素Ca浓度均有所升高;扬尘源是PM2.5的首要贡献源类,占比为23.2%。

北京市秋冬大气污染传输特征遥感研究

综合地基遥感、卫星遥感与地面监测数据对北京市2016年10月—2017年3月的污染来源及传输特征进行分析,并结合气象数据对污染形成的气象条件进行研究.结果表明,冬季重污染发生频率最高,2016年12月和2017年1月发生频率均超过30%.平缓型污染以本地来源为主,单峰型和多峰型污染由本地污染与区域传输共同导致.平缓型和单峰型本地污染集中在北京中南部,多峰型扩散至全市.区域传输方向均以西南为主,单峰型和多峰型存在东南传输.单峰型以1次传输为主,多峰型均为多次传输.传输层的高度差异较大,但均在0.3～0.5 km高度存在低空传输层,并且存在高于1.0 km的高空传输.平缓型、单峰型和多峰型污染的垂直延伸高度分别为0.5、0.7和1.0 km.研究污染发生时的气象条件,发现污染发生时风向均以西南风为主,发生频率高于60%,其次为东南风.相对湿度和消光系数随污染等级提升逐渐升高,当相对湿度高于70%时,多峰型污染消光系数高于2.0 km^(-1)的频率达到63.33%.3种类型污染发生时的逆温频率均高于75%,高强度的贴地逆温是造成本地污染的成因之一.

长距离污染传输对珠江三角洲区域空气质量影响的数值模拟研究

采用CMAQ模型系统对珠江三角洲(以下简称珠三角)区域2006年主要大气污染物浓度进行模拟,获得该区域主要污染物浓度时空分布和大气传输季节变化特征,并结合其它相关研究方法分析长距离传输对珠三角区域空气质量的影响.模型模拟结果揭示了珠三角NO2、SO2、PM10、PM2.5浓度具有秋冬季高、春夏季低的季节变化特征,而珠三角O3浓度的高值出现在秋季.零排放扰动法表明长距离传输对珠三角15个区域监测子站NO2、SO2、PM10和PM2.5浓度平均贡献分别为2.6%、13.9%、24.2%和28.1%,并且秋冬季长距离传输贡献大于春夏季.反向轨迹聚类方法显示珠三角区域代表性站点万顷沙72 h反向控制气团依据其来向可分为沿岸气团、大陆气团、区域环流和海洋气团.万顷沙站点主要污染物小时观测浓度大于150μg·m-3的时段与短距离沿岸气团、短距离大陆气团以及区域环流主导下的污染物传输密切相关.四维传输通量分析结果证实,NO2污染传输通道无法由广东省外延伸至珠三角地区,因此珠三角大气NO2浓度主要来源于广东省内的排放.珠三角在受沿岸气团或大陆气团控制时存在从福建省或江西省一直延伸至珠三角的SO2和PM2.5高通量污染传输通道.因此控制珠三角区域大气污染需考虑区域背景气象条件差异,针对不同污染物采取不同的区域联防联控措施.

三峡库区土质道路侵蚀与污染物传输特征分析

以三峡库区张家冲小流域为研究区,通过野外调查选择了选取土质道路、坡耕地和道路边坡等6个不同类型小区进行模拟人工降雨,定量研究了研究区典型土质道路产流产沙及氮磷流失特点,以期对三峡库区水资源保护提供科学依据。结果表明,雨强、植被覆盖度和坡度对各小区降雨产流、泥沙含量以及不同形态的氮磷污染物流失特征都具有一定的影响。

2016年1月我国中东部一次大气污染物传输过程分析

利用常规气象数据和空气质量模式CAMx对2016年1月15—19日一次冷空气影响下郑州、武汉、南京的大气污染物传输过程进行了分析。观测发现,本次过程中武汉和南京在地面锋线到达后出现明显的PM_(2.5)浓度的快速增长。通过分析发现,两地在1000~950 hPa高度层上偏北风的侵入带来上风向的大气污染物,同时在垂直方向上锋区内的稳定性层结抑制了大气污染物的扩散,两种作用共同导致污染物快速增长。在冷空气主体影响下,尤其是950~900 hPa高度层上弱风区消失后,污染物得到清除。大气污染物的传输作用主要发生在1000~950 hPa高度上。模式PM_(2.5)来源示踪模拟结果表明,武汉(17日夜间至18日)和南京(17日夜间)在本次污染物快速增长过程中区域污染物输入的贡献在51%和58%左右。由于模式对PM_(2.5)传输过程的低估,区域输送贡献率仍存在不确定性。但是,与1月15—19日平均相比,PM_(2.5)的本地贡献明显减少,上风区域贡献明显增加。

京津冀大气污染传输通道城市PM_(2.5)污染的死亡效应评估

基于Web of science数据库搜集的1442篇文献资料,采用Meta分析方法确定PM_(2.5)污染与居民不同健康终点之间的暴露反应系数.在此基础上,本文选取2015年PM_(2.5)浓度遥感数据、公里格网人口数据及人口死亡统计数据,借助Poisson回归模型评估京津冀大气污染传输通道城市1 km×1 km尺度上PM_(2.5)污染的死亡效应.结果表明:①PM_(2.5)污染与人口总死亡率、循环系统疾病死亡率、呼吸系统疾病死亡率和肺癌死亡率等存在显著的暴露反应关系,其中,PM_(2.5)浓度每增加10μg·m^(-3),对应健康终点死亡率分别上升5.67%(95%Confidence Interval(CI):3.87%～8.29%)、6.93%(95%CI:3.92%～12.25%)、4.78%(95%CI:1.31%～17.51%)和9.55%(95%CI:3.67%～24.86%).②PM_(2.5)污染成为诱致人口死亡的重要因素,2015年京津冀大气污染传输通道城市PM_(2.5)污染造成的死亡人数为307599人,占据总死亡人数的28.64%.其中,死于循环系统疾病、呼吸系统疾病和肺癌的人数分别为183084、21096和32203人.③实施严格的PM_(2.5)浓度控制目标将给居民带来极大的健康收益,如果能够达成世界卫生组织4个阶段的PM_(2.5)浓度控制目标,京津冀大气污染传输通道城市可避免的死亡人数分别为144236、197167、253180和282401人,与基准年相比分别下降46.89%、64.10%、82.31%和91.81%.

厦门空气中NO_2、SO_2来源及污染物传输研究

本文首先根据2011-2012年空气中稳定同位素监测结果及污染源成分谱,应用受体模式解析空气中NO2、SO2的来源,结果表明,本地人为污染源排放分别占空气中NO2、SO2的比例为77.7%、69.7%。然后根据鼓浪屿特殊的地理、环境条件及2012年该测点NO2、SO2、气象因子的连续自动监测数据,探讨空气中NO2、SO2的区域传输特征。

一种Godunov算法及其在非平底流污染物传输中的应用

采用和谐的加权平均通量(Weighted Average Flux,简称WAF)算法,研究了浅水波方程的间断解及污染物传输问题。该算法采用WAF格式和HLLC Riemann求解器近似单元边界数值通量,中心差分格式离散地形源项,然后理论上证明了该算法是和谐的。最后利用WAF算法对非平底地形上浅水波间断解及污染物传输问题进行数值计算,精确地捕捉到了间断解和污染物运动过程,结果表明该算法满足守恒性,具有高分辨率、无振荡及捕捉污染物运动边界的能力。