天津春季典型天气条件下气溶胶浓度谱分布特征

利用天津大气边界层观测站2011年4月1日-5月10日PM10和PM2.5质量浓度、气溶胶数浓度资料、大气能见度和常规气象观测数据,分析晴日、霾日、降水日和沙尘日等典型天气条件下气溶胶质量浓度和数浓度的分布特征,并考察风和降水对气溶胶质量浓度和数浓度的影响。结果表明:2011年春季天津城区PM10质量浓度平均值为194.42±164.19μg·m-3,PM2.5质量浓度平均值为57.89±37.02μg·m-3,PM2.5/PM10为0.35±0.20;不同天气条件下气溶胶质量浓度和数浓度分布特征差异明显,PM2.5质量浓度在霾日和沙尘日较高,PM2.5-10质量浓度沙尘日最高,降水日最低;PN1霾日最高,晴日最低,PN1-2.5和PN2.5-10沙尘日最高,降水日最低;典型天气下后向轨迹有显著不同,来自偏南和偏西风向的气流易造成细粒子污染而形成灰霾天气,晴日以偏北气流为主,偏东气流易导致降雨;降水对清除气溶胶粗粒子和改善大气能见度作用明显,但降雨前后细粒子数浓度变化不大。     

包头市典型城市绿地及周边PM2.5对比分析北大核心CSCD

PM2.5污染已逐渐成为当前我国城市和区域首要的大气污染物,而包头市作为中国重要的工业基础基地,其PM2.5污染也较严重。以实地测量和遥感手段相结合的方法,通过PM2.5浓度数据和包头市Landsat 8 OLI影像数据,对包头市典型城市绿地及周边道路和小区PM2.5浓度进行了对比分析,完成了NDVI与PM2.5之间的相关分析。结果表明：劳动公园、赛汗塔拉和师院小树林PM2.5浓度比周边道路和小区相对较高,儿童乐园、青山公园和八一公园院内比周边稍低或相当,而NDVI和PM2.5浓度之间形成微弱的负相关关系。总体而言,城市绿地对PM2.5起到一定消减作用,而园内湿度大、树林郁闭度高、风速小和烟尘是引起公园绿地PM2.5浓度高的主要因素。     

塔里木盆地地区沙尘气溶胶特征分析

沙尘天气是塔里木盆地地区常见的天气现象 ,对沙尘气溶胶的分析表明 ,尘暴期间 ,沙尘气溶胶浓度远大于非尘暴期间。沙尘气溶胶小颗粒绝对浓度大幅度增加 ;百分比含量也迅速增加 ;小颗粒 ( <3.3um)与大颗粒 ( >3.3um)的相对浓度呈大幅度增加趋势 ,说明尘暴期间由于当地沙源丰富 ,细物质较多 ,细小颗粒迅速被携带到高空 ,成为沙尘气溶胶的主要来源。阿克苏站气溶胶中 Al等元素在不同高度的谱分布呈单峰型 ,浓度最大值出现在 4.7- 7.0 um范围内。富集因子分析表明 ,阿克苏站和策勒站沙尘暴和扬尘天气的各地壳元素含量均高于浮尘和背景大气 ,而且能见度愈小 ,高出的比例愈大 ;各种沙尘天气发生时 ,均以亲地元素的浓度为最高。     

兰州市春季沙尘气溶胶质量浓度的若干研究

通过对兰州地区春季大气背景、浮尘、扬沙、沙尘暴天气的大气采样 ,得到了不同天气状况下大气气溶胶的浓度、PM1 0 的粒径分布及大气气溶胶的分布规律     

新疆和田绿洲空气质量状况与气象条件的关系

利用和田绿洲空气质量日报数据和同期的常规气象资料,分析了2015年1月1日至2017年12月31日该区的空气质量特征,探讨了气象条件和空气质量之间的相互关系。结果表明:和田绿洲近3 a平均环境空气质量指数(AQI)为199,达到空气质量中度污染标准,污染天数占总日数的78.1%。其中,春季空气质量最差,以严重污染为主;其次是夏季,以轻度和严重污染为主;再次是秋季和冬季,以轻度污染为主。PM10、PM2.5浓度年平均分别为332μg·m^-3和100μg·m^-3,超标率为75.7%和49.5%,其余污染物超标率在3%以下,其中PM10浓度春季最大,夏、秋季其次,冬季最小;PM2.5浓度春季最大,夏、冬季其次,秋季最小;SO2、NO2、CO浓度冬季最大,秋、春季次之,夏季最小;O3浓度夏季最大,春、秋季次之,冬季最小。除降水量外,AQI与其余气象因子均呈极显著相关;除平均气温与PM2.5、相对湿度与CO、降水量与SO2、PM10、O3、PM2.5无相关外,其余气象因子对污染物浓度均有显著影响;能见度与AQI和各类污染物浓度均为极显著相关。随着能见度的上升,AQI下降,在同样能见度条件下,AQI在沙尘多发期的夏半年高于沙尘少发期的冬半年;不管在沙尘多发期还是少发期,随着能见度的转好,SO2、PM10、CO、PM2.5浓度呈减少趋势,O3浓度呈增多趋势,NO2浓度无明显的规律,而且PM10、O3、PM2.5浓度夏半年高于冬半年,SO2、CO、NO2浓度冬半年高于夏半年。在沙尘天气期间,最低能见度小于1 km的浓浮尘和沙尘暴天气AQI相互接近,最低能见度在1~3. 5 km的浮尘和扬沙天气AQI相互接近,当最低能见度大于3.5 km时,浮尘天气的AQI高于扬沙天气的AQI;PM10、PM2.5浓度随着最低能见度升高而变小,其他污染物浓度虽然随着最低能见度的变化有一定的差别,但规律不明显。     

土地利用回归模型模拟京津冀PM2.5浓度空间分布

PM2.5污染暴露评估需要浓度空间分布数据,而稀疏的地面监测点无法满足要求.土地利用回归(LUR)模型是模拟大气污染物浓度的有效方法,本研究拟探讨LUR模型在中国区域尺度的适用性及精度.选取土地利用、道路交通、人口密度、工业污染源、高程、气象共6类变量建立区域LUR模型模拟京津冀地区2013年PM2.5浓度空间分布.以研究区80个监测点为中心建立0.1km～10km共22个系列缓冲区,表征不同尺度下各变量对PM2.5浓度的影响.双变量相关分析得出161个影响因子与PM2.5浓度的相关性水平,筛选出13个影响因子与PM2.5浓度进行逐步多元线性回归,得到区域LUR模型.交叉验证显示模型拟合精度(R2)达到78.7％,模拟结果显示京津冀PM2.5污染南北差异明显.     

大气颗粒物色度特征及其物源指示意义

运用色差仪测试上海及北方城市大气颗粒物色度特征,研究大气颗粒物色度的四季变化规律,探讨大气颗粒物色度的影响因素及物源指示意义。结果表明:2009年10月-2010年10月间,上海市普陀、闵行、青浦三个采样点大气颗粒物色度四季变化规律基本一致:明度、红度总体呈增加趋势;黄度仅在沙尘暴期间明显增加,其余则相对较小。北方城市春季大气颗粒物色度变化明显,其黄度变化与上海市春季大气颗粒物黄度变化特征呈较好的正相关关系,指示各采样点春季大气颗粒物的物质来源相似。沙尘暴大气颗粒物的色度特征介于非沙尘暴大气颗粒物和黄土之间,指示沙尘暴期间大气颗粒物部分物质与黄土具有相同的物源联系,部分物质来源于人为源污染。因此,色度尤其是黄度可作为示踪沙尘暴大气颗粒物的指标。     

银川市大气污染物变化特征及影响因素分析

以银川市城区2015年1月1日~2015年12月31日空气质量监测数据和气象资料为基础,结合污染源背景分析,探讨了大气污染物时空分布特征及其影响因素。结果表明:1)银川市首要污染物主要有PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2和O_3,以颗粒物为主;2)银川市大气污染物浓度表现出明显季节特征,即SO_2、PM_(10)和PM_(2.5)浓度总体上呈冬春季高、夏秋季低的特点。O_3浓度总体上呈夏季高,其他季节低的特点。这与不同季节污染物排放源强度、地理背景和气象条件等有关。3)银川市大气污染物浓度区域表现特征整体呈中部低,东、西部高的特点,主要受区域污染物排放源强度影响。     

2013—2023年兰州山谷持续性冷池空气污染特征

持续性冷池(Persistent Cold Air Pools,PCAPs)在山谷城市长时间聚集空气污染物,严重影响居民生活与身体健康。本文使用2013年1月—2023年11月的探空数据和空气质量逐日数据,计算并统计分析了兰州山谷PCAPs发生特点,以及PCAPs强度对污染物浓度变化的影响,最后对比分析PCAPs事件期间存在沙尘气溶胶污染时各污染物浓度的变化情况。结果发现：2013—2023年期间一共发生59次PCAPs事件,共计持续197 d。PCAPs期间的山谷热亏缺与PM_2.5浓度比非PCAPs期间分别高4.4 J·m^-2和52.59μg·m^-3。PCAPs期间空气质量指数(Air Quality Index,AQI)、SO₂浓度、NO₂浓度、CO浓度、PM₁₀浓度增长分别为70.37%、144.3%、84.3%、156%、73.15%,而O₃浓度下降60.89%。在PCAPs期间并且无沙尘气溶胶时,PM_2.5     

2014年2月呼和浩特市一次持续性霾天气特征分析

利用常规气象资料、NCEP再分析资料和内蒙古环境监测中心站的污染物浓度监测资料,对2014年2月21~26日发生在呼和浩特市的持续性霾天气过程进行分析。结果表明:此次呼和浩特市霾天气过程的主要污染物为PM2.5,个别时段主要污染物为PM10。呼和浩特市PM2.5浓度变化有双峰型特点,最大值出现在午夜,最小值出现在早晨,午后一般会出现次大值。PM10浓度在00时左右达到最大值,在00时前后,PM10浓度会出现第二个峰值,与最大值相当。PM10浓度最小值出现在早晨,有的在傍晚。稳定的天气系统为霾的发生、维持提供了有利的背景条件。呼和浩特市持续性霾的气象条件是:地面风速小于4m/s、地面到850hpa出现逆温及较小的温度露点差持续较长时间。     

Characteristics of air pollution events over Hotan Prefecture at the southwestern edge of Taklimakan Desert,China

Hotan Prefecture is located at the southwestern edge of Taklimakan Desert, the world's largest shifting sand desert, of China. The desert is one of the main sources for frequent sand-dust weather events which strongly affect the air quality of Hotan Prefecture. Although this region is characterized by the highest annual mean PM_(10) concentration values that are routinely recorded by environmental monitoring stations across China, both this phenomenon and its underlying causes have not been adequately addressed in previous researches. Reliable pollutant PM_(10) data are currently retrieved using a tapered element oscillating microbalance(TEOM) 1400 a, a direct real-time monitor, while additional concentration values including for PM_(2.5), sulfur dioxide(SO_2), nitrogen dioxide(NO_2), carbon monoxide(CO) and ozone(O_3) have been collected in recent years by the Hotan Environmental Monitoring Station. Based on these data, this paper presents a comparison of the influences of different kinds of sand-dust weather events on PM10(or PM_(2.5)) as well as the concentrations of other gaseous pollutants in Hotan Prefecture. It is revealed that the highest monthly average PM10 concentrations are observed in the spring because of the frequent occurrence of three distinct kinds of sand-dust weather events at this time, including dust storms, blowing dust and floating dust. The floating dust makes the most significant contribution to PM_(10)(or PM_(2.5)) concentration in this region, a result that differs from eastern Chinese cities where the heaviest PM_(10) pollution occurs usually in winter and air pollution results from the excess emission of local anthropogenic pollutants. It is also shown that PM_(10) concentration varies within typical dust storms. PM_(10) concentrations vary among 20 dust storm events within Hotan Prefecture, and the hourly mean concentrations tend to sharply increase initially then slowly decreasing over time. Data collected from cities in eastern China show the opposite with the hourly mean PM_(10)(or PM_(2.5)) concentration tending to slowly increase then sharply decrease during heavy air pollution due to the excess emission of local anthropogenic pollutants. It is also found that the concentration of gaseous pollutants during sand-dust weather events tends to be lower than those cases under clear sky conditions. This indicates that these dust events effectively remove and rapidly diffuse gaseous pollutants. The analysis also shows that the concentration of SO_2 decreases gradually at the onset of all three kinds of sand-dust weather events because of rapidly increasing wind velocity and the development of favorable atmospheric conditions for diffusion. In contrast, changes in O_3 and NO_2 concentrations conformed to the opposite pattern during all three kinds of sand-dust weather events within this region, implying the inter transformation of these gas species during these events.     

亚洲沙尘暴期间在澎湖列岛对大气悬浮颗粒的取样和分析(英文)

IntroductionDuringAsianduststormperiods,significantincreasesofatmosphericaerosols,particularlyPM10,havebeenobservedinTaipei,Taichung,Tainan,Kaohsiung,andPingdon,inTaiwan(ChangandYang,2002;LiuandYuan,2000;Liuetal.,2002;Tsuangetal.,2002;Yuanetal.,1999;Wange…     

冷锋天气过程大气边界层特征与颗粒物污染

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站边界层铁塔梯度观测、湍流观测和PM₁₀浓度资料,分析一次典型冷锋天气过程兰州大气边界层结构和湍流输送特征及其与PM₁₀浓度的关系。结果表明：冷锋过境前边界层有逆温层出现。随着锋面过境,逆温层完全被破坏、消失,混合层迅速发展,边界层低层温度和湿度垂直梯度变得很小,风速垂直梯度则明显增大;PM₁₀浓度先升后降。冷锋过境时垂直湍流输送强烈,经向和纬向动量均向下输送。动量下传使地表尘沙大量扬起,造成冷锋过境初期颗粒物浓度骤升。     

Vertical distribution of sand-dust aerosols and the relationships with atmospheric environment

The vertical distribution of aerosols in the troposphere is important for determining their effects on climate.The vertical distribution of aerosols under different atmospheric conditions in the free troposphere was directly observed using a surface micro-pulse LIDAR(MPL) and a TP/WVP-3000 microwave radiometer at the Semi-Arid Climate & Environment Observatory of Lanzhou University(SACOL,35.95°N,104.10°E) in the western Loess Plateau,China,in the spring of 2008.The results showed two possible transportation paths of a sandstorm from May 1 to May 4 in 2008.In one path,sand-dust aerosols were transported toward the east from the Taklimakan Desert to the Badain Jaran Desert and the Tengger Desert by a westerly wind and then toward the southeast to Jingtai and Lanzhou.A weak aerosol index(AI) indicated another possible transport path toward the east from the Taklimakan Desert to the Qaidam Basin and through the Tibetan Plateau eastward to SACOL.The aerosol profile of sandstorm processes over the SACOL area displayed three patterns:a single peak distribution under stable atmospheric conditions,indicating urban aerosol distribution;an exponential decrease under unstable atmospheric conditions in the presence of a sandstorm;and a slight change in the mixed layer during the first and last stages of the sandstorm,indicative of thorough mixing during lifting and deposition stages.Analyses of the aerosol layer height(ALH) showed that there are two types of ALH diurnal variation.The ALH during the first sandstorm stage was complex and disordered,and affected by atmospheric circulation.While the ALH had obvious diurnal variation in the other stage,the ALH and aerosol extinction coefficient(AEC) had a single peak,and was higher in the afternoon and lower in the morning.In the second case the ALH was in agreement with the atmospheric boundary layer height(BLH) variation.As a result of the development of the atmospheric boundary layer(ABL) during day and maintenance at night,ALH during sandstorm-free days showed obvious diurnal variations.Multiple vertical distribution patterns of sand-dust aerosols will result in different climate effects;therefore,the vertical distribution patterns can be used to parameterize climate and aerosol models.     

乌鲁木齐冬季大气中黑碳气溶胶污染特征

利用乌鲁木齐大气成分站观测的黑碳（BC）气溶胶质量浓度、主要污染物浓度以及相关气象资料,对该地区冬季BC类气溶胶的日变化、小时变化及影响因子进行分析。结果表明： 乌鲁木齐冬季BC质量浓度平均为6.55 μg/m³,日较差较大,与API、PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0、NO_x的日变化具有较好的相关性;BC质量浓度的小时变化具有明显的双峰特征,这与机动车排放污染、居民活动和冬季采暖燃煤等相关联; BC质量浓度出现频率主要在2～9 μg/m³,占所有观测的60%; 乌鲁木齐冬季BC质量浓度明显高于国外某些城市,与国内同类大城市的观测结果比较,其浓度相对较低;冬季从北、西北方向过来的气团易造成BC高污染;风速大于1.0 m/s时,BC质量浓度开始下降,下降幅度接近50％,当风速超过2 m/s时,风速与BC质量浓度之间没有明显相关性;工作日BC质量浓度略高于周末,周末BC质量浓度曲线比工作日推迟1 h左右。     

兰州市城区空气气溶胶中PM_(2.5)和PM_(10)污染状况分析

为了调查兰州市空气中颗粒物PM2.5的污染水平,于2008年夏秋、冬季在兰州市一交通主干道附近使用大气采样仪采集了32个样品。结果表明:兰州市PM2.5、PM10的污染状况严重,超标率分别为32.3～167.7%和23.1～480%;对人体和环境影响较大的PM2.5占PM10的比例范围从62.10～77.41%,而且呈现逐年增加的趋势。我国目前对于PM2.5的相关控制标准尚处于论证、试点研究阶段,使得对它的控制越发困难,应当引起公众和相关部门的高度重视。     

甘肃临夏地区一次扬沙与强寒潮天气诊断分析

利用基本气象资料和欧洲中心数值预报产品资料,对发生在2006年4月10～11日临夏地区的一次扬沙和强寒潮天气过程进行了分析.结果表明:临夏地区扬沙伴有强寒潮天气发生,在大气环流调整过程中,冷空气活动是造成扬沙和强寒潮灾害的主要动力,高空急流是大风的动量来源,蒙古气旋和冷锋是触发这次扬沙、强寒潮天气的重要天气系统.高、低空冷、暖平流的空间配置使降温更为剧烈.同时,涡度和散度对扬沙和寒潮的落区有很好的指示作用.在受灾区,对流层和近地面层为不稳定层结,从而引起强烈垂直上升运动,导致低层强烈辐合,出现了10～11日的灾害性天气过程.     

新疆和田绿洲空气质量状况与气象条件的关系

利用和田绿洲空气质量日报数据和同期的常规气象资料，分析了2015年1月1日至2017年12月31日该区的空气质量特征，探讨了气象条件和空气质量之间的相互关系。结果表明：和田绿洲近3 a平均环境空气质量指数（AQI）为199，达到空气质量中度污染标准，污染天数占总日数的78.1%。其中，春季空气质量最差，以严重污染为主；其次是夏季，以轻度和严重污染为主；再次是秋季和冬季，以轻度污染为主。PM₁₀、PM_2.5浓度年平均分别为332 μg·m^-3和100 μg·m^-3，超标率为75.7%和49.5%，其余污染物超标率在3%以下，其中PM₁₀浓度春季最大，夏、秋季其次，冬季最小；PM_2.5浓度春季最大，夏、冬季其次，秋季最小；SO₂、NO₂、CO浓度冬季最大，春、秋季次之，夏季最小；O₃浓度夏季最大，春、秋季次之，冬季最小。除降水量外，AQI与其余气象因子均呈极显著相关；除平均气温与PM_2.5、相对湿度与CO、降水与SO₂、PM₁₀、O₃、PM_2.5无相关外，其余气象因子对污染物浓度 均有显著影响；能见度与AQI和各类污染物浓度均为极显著相关。随着能见度的上升，AQI下降，在同样能见度条件下，AQI在沙尘多发期的夏半年高于沙尘少发期的冬半年；不管在沙尘多发期还是少发期，随着能见度的转好，SO₂、PM₁₀、CO、PM_2.5污染物浓度呈减少趋势，O₃浓度呈增多趋势，NO₂浓度无明显的规律，而且PM₁₀、O₃、PM_2.5浓度夏半年高于冬半年，SO₂、CO、NO₂浓度冬半年高于夏半年。在沙尘天气期间，最低能见度小于1 km的浓浮尘和沙尘暴天气AQI相互接近，最低能见度在1～3.5 km的浮尘和扬沙天气AQI相互接近，当最低能见度大于3.5 km时，浮尘天气的AQI高于扬沙天气的AQI；PM₁₀、PM_2.5浓度随着最低能见度升高而变小，其他污染物浓度虽然随着最低能见度的变化有一定的差别，但规律不明显。     

2001-2004年我国城市空气质量研究

本文应用国家环保总局发布的城市空气质量日报的数据,研究了2001~2004年我国主要城市空气污染的时空分布特征。研究结果表明:我国城市空气污染的首要污染物主要是PM10;污染物的时空分布特征比较明显,城市空气污染冬春季节重于夏秋季节,北方城市重于南方城市;2001~2004年,北方大部份城市空气质量有明显改善。同时分析沙尘天气对我国城市空气质量的影响表明,我国北方城市尤其是西北城市,受沙尘天气的影响比较大,PM10污染相对严重。     

沙尘暴过程中的混合层特征

本文基于大气气溶胶垂直分布的一些观测事实和针对两例不同天气类型的沙尘暴过程进行的观测分析,得出在行星边界层中,气溶胶浓度远大于其上方的自由大气;且其层结越接近中性,其浓度越接近均匀分布。在冷锋型沙尘暴的维持阶段,地面风速较强且其大小与沙尘暴强度是比较一致的。在高压底部偏东风型沙尘暴过程中,使沙尘暴触发和维持的地面风速弱于冷锋型,且沙尘暴强度与地面风速大小没有明显关系。混合层是影响沙尘暴发生及强度的另一个重要因素。混合层总与沙尘暴伴随,且其维持滞后于沙尘暴。其原因是沙尘气溶胶对地面吸收太阳辐射的削弱使混合层的日变化减小,从而产生一种使混合层维持的机制。这一辐射影响在沙尘暴过程中具有普遍性。在冷锋型沙尘暴过程中,沙尘辐射对冷锋强度的强迫也导致混合层日变化出现增强的趋势。它们的共同影响使冷锋型沙尘暴过程中混合层能够始终维持但其日变化强于高压底部型。混合层与沙尘暴的关系应该结合沙尘暴的不同发展阶段考虑。