和田市空气质量特征及潜在健康效应

利用和田市2016—2021年的空气质量历史数据,分析PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃-8H等空气污染物浓度和空气质量指数(Air Quality Index,AQI)的分布特征及其相关性,探讨空气质量与潜在人体健康效应的关系。结果表明：2016—2021年和田市两个空气污染监测点O₃-8H浓度呈倒“U”型变化趋势,其余各污染物浓度则呈“U”型曲线分布特征;PM_2.5和PM₁₀是全年的主要污染物,其浓度在春季相对较高,SO₂、NO₂浓度在秋冬季相对较高,CO浓度则在冬季达到最高,O₃-8H浓度在夏季相对较高;2016—2021年PM_2.5浓度有所下降,PM₁₀浓度有所上升,SO₂浓度有所下降,空气质量总体未明显改善;和田市空气质量指数AQI值高于国家二级水平,空气质量...     

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。     

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。     

乌鲁木齐冬春季气溶胶散射吸收特性的差异性及其影响因素

采用积分式浑浊度仪,于2012年1月和5月在乌鲁木齐对气溶胶的散射和吸收系数进行了连续观测,分析冬、春季气溶胶散射和吸收系数的变化趋势,同时,结合同期的相关气象资料和污染物浓度,对变化特征进行了讨论。结果表明：冬、春季气溶胶的散射、吸收系数具有相同的变化趋势,总体上呈现出“W”型;冬季散射、吸收系数分别是春季的10~20倍和5~10倍,说明大气气溶胶的消光作用主要以散射为主。相对湿度(RH)和风速与散射、吸收系数具有显著相关性,污染物浓度和散射吸收系数同样具有显著相关性,其中PM₁₀和NO₂对散射系数的影响大于吸收系数,而SO₂则对吸收系数的影响较大,反映出不同污染物对气溶胶的散射吸收系数存在差异。     

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     

西宁一次沙尘气溶胶重污染过程及光学特性分析

利用激光雷达、环境监测站污染物浓度数据、气象数据及HYSPLIT后向轨迹模式结果,对2021年3月15日-22日西宁一次强沙尘污染过程进行综合分析。结果表明：此次过程受偏东风影响,污染物主要来源于甘肃境内沙尘传输,随高度降低,偏东气流对西宁的影响逐渐加大。根据污染特征及天气条件将此次过程分为污染前、沙尘输入和混合污染三个阶段。污染前受蒙古气旋影响,我国大部分地区出现沙尘天气,但青海省境内大气扩散条件较好;沙尘输入阶段高压底部偏东风携大量沙尘堆积在高原东侧,并在河湟谷地东风回流作用下输送至西宁及周边区域。PM₁₀平均质量浓度为1337μg/m³,小时浓度最高达2030μg/m³,PM_2.5/PM₁₀比值范围为0.20～0.24。气溶胶粒子主要集中在近地面1km范围内,雷达消光系数大于0.3km^-1,最大退偏振比达到1。混合污染阶段上游污染物浓度降低,PM₁₀平均质量浓度为384μg/m³,退偏振比降至0.3-0.7...     

新疆2018年冬季雨雪风沙强降尘事件

2018年11月30—12月3日中国西北新疆地区发生了罕见的冬季雨雪风沙强降尘天气事件,基于气象观测记录、环境监测和大气降尘连续观测数据,分析研究了此次异常天气过程的大气污染物的时空变化特点及其环境影响。结果显示：该天气过程造成新疆90%以上的绿洲城市遭受大气颗粒物污染,污染组分主要以粗颗粒污染物为主,环境PM10(空气动力学直径≤10μm的颗粒物)最大浓度高达4745μg·m^-3;大风天气与PM₁₀浓度以及空气质量指数(Air Quality Index,AQI)高度正相关;首府乌鲁木齐市大气颗粒物总沉降量约90×10⁴～152×10⁴t,大气降尘强度均值为85 g·m^-2,超过城市年均值的60%。此次冬季异常雨雪风沙天气过程导致环境空气重污染和高降尘量,风蚀沙尘颗粒物在大气环流场急流作用下传输到绿洲区域,对城市大气环境质量的恶化影响显著,塔克拉玛干沙漠是造成此次西北新疆地区大范围强降尘事件的主要源地。     

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。     

新疆库尔勒市近地面臭氧变化特征及其影响因素

高浓度臭氧对人体健康造成伤害,还会影响植物生长;臭氧也是一种重要的温室气体,影响全球气候变化。利用库尔勒市2010年7月1日至2012年6月30日连续自动地表臭氧浓度观测数据,结合相应气象要素资料,对地表臭氧质量浓度的日、周、月、季节与不同天气条件下日变化特征进行了分析,探讨影响臭氧变化的主要因素。结果表明：① 臭氧浓度日变化具有明显的单峰型日变化规律,夜间变化平缓,白天变化剧烈。② 臭氧浓度变化具有周末效应。最高值出现在星期日,最低值出现在星期三。③ 最高月平均浓度为82.1 μg•m^-3,最低月平均浓度为19.2 μg•m^-3,2011年1-12月变化规律明显,以6月为中心分布非常对称,两边逐渐降低。④ 春、夏季臭氧质量浓度较高,秋季和冬季明显低于春季和夏季,与沿海内地大中型城市变化特征基本一致。⑤ 4个季节中臭氧浓度日变化剧烈的是夏季和春季,秋季其次,变化最小的是冬季。不同天气情况下,日变化最剧烈的是晴天,其次为沙尘天气,阴天和雨天日变化平缓。⑥ 臭氧浓度日变化与PM₁₀质量浓度日变化具有明显的相反变化趋势,但在时间变化上有一定的滞后性,臭氧浓度变化明显早于PM₁₀的变化。⑦ 晴天少云的天气情况下臭氧浓度明显要高于阴雨（雪）天,相对湿度、风速、风向、日照时数同时影响近地面臭氧浓度的变化,臭氧污染的发生是多种因素共同作用的结果。     

青海湖流域湿地小气候特征

利用青海湖流域小泊湖湿地和瓦颜山湿地的气象观测资料,分析了湿地小气候特征。结果表明:青海湖流域是太阳辐射较强的区域,反射辐射最大值出现在4月,总辐射、大气长波辐射、地面长波辐射、净辐射和土壤热通量均表现为夏季高、冬季低。瓦颜山湿地年平均地表反照率为0.26,夏季平均地表反照率为0.2,低于隆宝湿地、西大滩和五道梁。瓦颜山和小泊湖站比湿最大值出现在夏季,最小值出现在冬季,降水主要集中在5-9月,占全年降水量的90%以上。2站气温和5 cm地温最高值出现在8月,最低值出现在1月,受湖陆热力性质差异的影响,小泊湖站全年白天盛行西风和偏西风,夜晚盛行东风;瓦颜山站则受地形影响,全年盛行西南风。     

两种典型大气扩散指数在新疆的分布特征及其适用性对比

为定量评估气象条件对空气污染的作用，利用2010—2020年新疆14个气象探空站及地面气象观测站资料计算大气自净能力指数和静稳指数，对比分析两者在新疆的时空分布特征及其适用性，结果表明：新疆的大气自净能力指数与静稳指数呈反位相分布，两者具有较好的相关性，相关系数达-0.89。大气自净能力指数在夏季最大[9.4 t·(d·km²)^-1]，冬季最小[0.9 t·(d·km²)^-1]，南疆[6.2 t·(d·km²)^-1]普遍大于北疆[6.0 t·(d·km²)^-1]；静稳指数在冬季最大(5.1)，夏季最小(0.7)，南疆(1.6)普遍小于北疆(3.8)，即南疆的大气扩散条件较北疆好，北疆较南疆更容易形成静稳天气。通过分析2015—2020年大气环境监测站逐日污染数据发现，大气自净能力指数和静稳指数在天山北坡对PM2.5和PM10均有较好的指示意义；在阿勒泰两个指数对PM_2.5有较好的指示意义；在...     

藏北高原地区辐射收支和季节变化与卫星遥感的对比分析

利用“全球能量与水循环亚洲季风之青藏高原试验”GAME/Tibet(GEWEXAsianMonsoonExperimentintheTibetanPlateau) 1 998年加强期 (IOP)观测资料 ,分析研究了藏北高原地区草甸下垫面在季风前、季风中、季风后的太阳短波向下辐射、大气长波向下辐射、地面长波向上辐射、地面短波向上辐射、净辐射及地表反射率等特征 ,得到了一些藏北高原地区草甸下垫面的辐射特征的新认识。利用文献的结果对其中的某些地表辐射平衡分量做了对比 ,结果显示遥感参数化得到的结果与地表观测值有很好的一致。     

气候变化对河北坝上不留茬农田土壤风蚀扬尘排放速率的影响

基于全球气候模式NorESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据,利用国家原环境保护部推荐的土壤风蚀扬尘计算方法,模拟分析了未来气候变化对河北坝上砂粘壤土、粘壤土、壤粘土、砂壤土、砂粘土和风沙土不留茬农田土壤风蚀扬尘总可悬浮颗粒物（Total suspended particle, TSP）、 PM₁₀和PM_2.5的季节和年排放速率影响。结果显示：气候变化影响下坝上地区气温上升,年降水量和风速波动较大,不同情景下变化趋势不同。RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景与基准情景下比较,不同土壤风蚀扬尘TSP、PM₁₀和PM_2.5季节排放速率在春季分别高15%、47%、28%和46%,夏季分别高1%、14%、3%和7%,秋季分别高17%、54%、45%和38%,冬季分别低36%、42%、39%和44%。在RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下与基准情景下比较,按月排放累加计算,各土壤风蚀扬尘TSP、PM_10<...     

石羊河流域中部太阳辐射变化的特征分析

利用2007-2010年石羊河流域中部观测的太阳辐射资料,结合下垫面和天气变化状况,应用数理统计,综合分析太阳辐射相关因子变化。结果表明：近年来年平均总辐射、反射辐射、地表长波辐射、大气逆辐射和净辐射总量分别为6 030.9 MJ•m^-2、1 596.1 MJ•m^-2、11 764.7 MJ•m^-2、8 892.8 MJ•m-²和1 563 MJ•m^-2。年内相关辐射变化均呈单峰形,夏季（6-8月）处于高位,冬季（12月和1-2月）相对较低。地表反射率随着下垫面植被的增加逐步减小,冬季最大值为0.329,秋季（9-11月）最小值为0.241。晴好天气下除大气逆辐射近似波动的一条直线外,其余呈单峰形,一般地表长波辐射的峰值在中午前后滞后于总辐射的峰值1～2 h;阴雨雪天气,短波和长波辐射的日变化比较复杂,呈现多个峰值和谷值。春季和夏季阵性降雨后,云间大气透明度好,出现总辐射瞬时值异常增大,超过太阳常数的现象,最大超过159 W•m^-2,云对辐射具有附加效应。云量影响辐射量的变化,大气逆辐射在同一季节,典型晴天值要小于多云和阴雨（雪天）天气,净辐射在日出日落前后均出现正负值之间的跳变,但云可以减少跳变的幅度。     

乌鲁木齐建成区颗粒物污染的变化规律及其相关性研究

基于2016年3月-2017年2月六种大气污染物(PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO、O_3)浓度实时变化数据和同期气象数据,利用统计分析方法,研究乌鲁木齐市建成区主要大气颗粒污染物的时间尺度特征,并进行相关性分析,结果表明:(1)研究区颗粒物污染程度具有明显的月变化规律,3月起颗粒物浓度不断降低,于7月达最小值,此后不断升高并于次年1月达最大值;(2)具有明显的周末效应,颗粒物浓度在周末低于工作日;(3)颗粒物浓度日变化曲线呈"三峰三谷"结构;(4)PM_(2.5)与PM_(10)显著线性正相关,其相关性的大小受季节变化的影响,依次为春季<夏季<秋季<冬季;(5)PM_(2.5)与O_3相关性不强,而与SO_2、NO_2和CO线性正相关,其相关性大小也受季节影响,PM_(2.5)与CO的相关性在春季明显弱于其他季节,与NO2在春季明显高于其他三季,与SO_2在夏季明显比其他三季高;(6)全年来看,PM_(2.5)与气压和湿度正相关,与气温和风速负相关;在季节模式下,排除未通过显著性检验的部分,该相关性在夏季与其他季节相反,即PM_(2.5)与气压和湿度负相关,与气温和风速正相关。     

乌鲁木齐市采暖期大气PM2.5 特征分析

利用扫描电镜-X射线能谱仪(SEM-EDX)、离子色谱、电感耦合等离子发射光谱和全自动化学分析仪器对乌鲁木齐市采暖期大气细颗粒物(PM2.5)的形态结构及水溶性无机离子特征进行分析.结果表明:①乌鲁木齐市不同功能区大气PM2.5类型多样,主要类型有硅铝酸盐、硅铝飞灰、铁氧化物颗粒、硫酸/碳酸盐晶体、钛聚集颗粒物、碳质气溶胶(烟尘集合体、焦油球、不规则碳质颗粒)、富氟颗粒和不明物质等,其中硅铝酸盐、硅铝飞灰、烟尘集合体在各个功能区都观测到,富氟颗粒仅存在于头屯河区、天山区和水磨沟区;②SO42-、NH4+、NO3-、Cl-为乌鲁木齐市水溶性无机离子的主要组成部分,占全部无机离子的90.3％;③乌鲁木齐市大气PM2.5的pH在3.72 ～5.76之间,平均值为5.11,其大气气溶胶整体偏酸性,其中[NO3-]与[SO42-]的比值小于1,可认为固定源排放是乌鲁木齐市大气PM2.5中水溶性无机离子的主要来源.     

乌鲁木齐市米东区采暖期颗粒物(PM2.5)汞的含量特征研究

2017年11月1日-2017年12月25在乌鲁木齐米东区以每24小时为一个周期采集了34个大气PM_(2.5)样品,结合同步的污染物实时排放数据分析了颗粒物PM_(2.5)汞浓度变化情况。结果表明:乌鲁木齐米东区颗粒物PM_(2.5)汞浓度范围为57-543pg/m~3,平均值为269±131pg/m~3,在我国处于中等污染水平,高于全球背景值,降雪对颗粒物PM_(2.5)汞有显著去除作用。3个点位颗粒物PM_(2.5)汞较大的变化范围表明除了地表汞的释放外,监测点明显受周边的人为汞排放源影响。通过相关性分析得出试验点位颗粒物PM_(2.5)汞浓度与大气污染物SO_2、NO_2呈显著正相关,表明人为汞排放源对颗粒物PM_(2.5)汞浓度有较大的贡献。     

1991—2021年内蒙古降水酸碱度时空变化特征分析

为了解内蒙古降水酸碱度的演变特征,使用全区酸雨站历史观测资料和气象要素、大气污染物浓度数据,分析降水pH值和酸雨、碱雨频率等时空分布特征及影响因素,其中碱雨阈值以酸雨为基准,定义为pH>8.4的降水。结果表明:(1)由于内蒙古土壤酸碱度大多呈碱性且风沙缓冲作用较强,大部分地区碱性降水占比高于酸性降水,仅东北部的满洲里酸性降水占比更高;酸雨和碱雨发生概率较小,分别占总观测次数的1.1%和3.6%。(2)降水pH值的空间分布表现为:中部>西部>东部的特征,近15 a(2007—2021年)年均降水pH值均值为6.2(满洲里)～7.2(锡林浩特),属于非酸雨区;近5 a内蒙古大部分地区酸雨、碱雨频率下降,仅乌拉特中旗的酸雨频率和阿拉善左旗的碱雨频率上升较明显。(3)降水pH低值多出现在夏季汛期6—9月,高值在春季4—5月和冬季1—2月,这与地表植被覆盖度、降水量、风速风向、沙尘和寒潮等因素密切相关;另外,由于采暖期燃煤释放SO₂和NO_x等酸性气体,在呼和浩特、通辽等大气污染物浓度较高的地区,冬春季也存在降水pH值偏低的情况。     

Preliminary Study on Black over Urumqi Carbon Aerosol Pollution in Winter

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6.55μg/m3,日较差较大,与API、PM10、PM2.5、PM1.0、NOx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2～9μg/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。     

近3 a内蒙古地区臭氧浓度时空变化及其影响因素

为科学认识内蒙古地区臭氧(O₃)污染特征及其影响因素,对内蒙古地区12个盟市2015—2017年国控环境监测站点和国家气象台站数据进行了分析。结果表明：2017年较2015年O₃浓度和污染形势整体上呈加重趋势,5—8月O₃浓度最高,污染最为严重,且在7月达到O₃浓度峰值。空间变化上,内蒙古中西部地区O₃污染浓度较高,东部地区O₃污染浓度较低,与内蒙古的经济发展水平表现出一定的同步性。颗粒物、前体物和气象因素等都是影响O₃浓度的重要因子,其中,PM_2.5、CO、NO₂均与O₃浓度呈显著负相关,O₃浓度随相对湿度的升高逐渐下降。