不同大陆沙尘事件对台湾中部地区大气气胶化学组成的影响

2002年中部地区受大陆沙尘事件的影响共计8个案例,本研究於台中市中兴大学测站量测PM2.5与PM2.5-10化学成分及气胶的粒径分布。大陆沙尘事件期间,PM2.5-10质量浓度平均为44.7μg/m3,为平常22.5μg/m3的2.0倍,而PM2.5质量浓度则为平日的0.8倍。由微粒粒径之分析结果显示,大陆沙尘事件期间所带来的沙尘微粒,主要介於1.8～3.2μm。在化学组成方面,PM2.5-10中之地壳元素Mg、Ti、K、Fe、Al的浓度分别为平日的2.8、2.4、2.3、2.2及1.2倍,海盐气胶Cl-及Na+浓度亦为平日的2.5及2.0倍,NO3-、SO4=、EC及OC之浓度则为平日的1.6、1.4、1.2及1.2倍,显示经远程传输的沙尘微粒主要带来尘土矿物及海盐气胶外,硝酸盐、硫酸盐及碳微粒浓度,在沙尘事件日期间亦有些微的增加。藉由HYSPRIT模式推估72小时逆推气流,分析不同沙尘远程传输路径对中部地区悬浮微粒物理化学特性之影响,结果发现2月11日12日,沙尘源地为内蒙古西侧,气团经由大陆沿海高污染地区传输至台湾,粗微粒中硫酸盐微粒之质量比例分别为5.4%,明显高於大陆沙尘事件日平均值(3.7%)。3月19日及4月19日的两波沙尘暴,沙尘源地均为内蒙古西侧沙漠及甘肃与新疆交界处经由海洋传输至台湾地区,导致PM2.5-10海盐气胶质量比例分别为7及9%,高於非海洋传输大陆沙尘事件日时的4     

沧州市冬春季PM_(10)污染特征及其影响因素

为了解沧州冬、春季PM10污染特征及其影响因素,于2010年12月~2011年5月采用TEOM1400a对沧州环境空气中ρ(PM10)进行连续在线观测,分析了ρ(PM10)主要特征,比较了冬、春季ρ(PM10)与风速、气压、温度及相对湿度等气象因素之间的关系,并运用HYSPLIT v4.9模式,分析了冬、春季不同气团轨迹特征。结果表明:沧州颗粒物污染比较严重,ρ(PM10)为171.3±104.6μg·m-3,高于国家空气质量二级标准日均质量浓度限值(150μg·m-3)约14%;ρ(PM10)冬季高于春季,双休日高于工作日;冬、春季、双休日和工作日ρ(PM10)日变化曲线均为双峰型;平均风速、气压和温度是影响ρ(PM10)的主要气象因素,冬季ρ(PM10)与风速呈负相关,而春季呈正相关,冬、春季ρ(PM10)与气压均为负相关,与温度均为正相关;后向轨迹聚类分析显示,西北偏北气流表现为对颗粒物的清除作用,南部气流和西北气流输送是造成颗粒物浓度升高的主要原因。     

“4.24”民勤特强沙尘暴过程初步分析

特强沙尘暴是干旱区一种破坏性极大的灾害性天气现象,文中分析了2010年4月24日民勤特强沙尘暴过程中地面气象要素和近地面沙尘浓度的变化,同时对大气动力、热力学参数进行了计算和分析。结果表明:在强沙尘暴过境时地面水平风风向经历了从稳定到多次调整,再到稳定,最后崩溃的演变。风向调整时,风速减弱,而调整之后,风速加大,同时伴有很强的上升气流。强沙尘暴使地表发生非常严重的风蚀起沙现象,近地面沙尘浓度迅速升高200多倍。沙尘暴天气来临前,地面空气呈干热状态处于低气压控制之下,而在沙尘暴过境时和过境后,地面空气显得相对湿冷,地面气压急剧上升,并处于高压控制之下。沙尘暴的强度与相对风暴螺旋度有很好的对应关系。     

2000年春季沙尘暴过境大气微粒的元素组成及Ca/Al比值特徵

2000年春季大陆内蒙古地区发生多次沙尘暴,强度之大及影响范围之广为近年来罕见,本文主要报告3月下旬在台湾中部量测大气悬浮微粒之结果,并针对此案例分析大陆沙尘对本地PM10物化性质的影响,采样时程从3月26日开始至31日,地点选择梧栖、崇伦、彰化、草屯和南投测站,每天分日夜於各测站采集粗粒(2.5μm相似文献   

亚洲沙尘暴影响南台湾地区大气 PAHs分布特性研究

本研究探讨两次亚洲沙尘暴中三种粒径范围微粒(PM2.5、PM2.5-10、PM>10)及微粒中16种PAHs化合物浓度以了解沙尘暴粒子分布特性。研究结果显示,沙尘暴期间南台湾地区大气总悬浮微粒平均质量浓度上升幅度约为非沙尘暴日1.5～2倍,沙尘微粒浓度升高主要集中於PM>10粒子,佐证交通污染物指标(CO、NOx),发现CO与NOx有良好相关性,但PM10与CO或NOx间相关性则较差,显示沙尘暴期间南台湾地区悬浮微粒浓度升高除了受地区污染源影响外,部分粒子可能来自长程传输移入。沙尘暴期间,三种不同粒径范围沙尘微粒主要是以PM>10粒子所含PAHs浓度最高;若采用PAHs分子量(MW)解析MW<228与MW228化合物日、夜浓度比值,MW<228化合物夜间PM2.5浓度比值增加最多,MW228化合物则是日间PM>10粒子增幅较大,前者是沙尘暴期间夜间扩散不良导致PM2.5浓度增大,後者可能是白天有利于PM>10沙尘暴传输所造成;本研究并藉由粒子PAHs浓度光解比值解析,结果显示沙尘PM>10粗大粒子有AgingAerosol特性可能由高空传输移入。PM2.5-10粒子PAHs(MW<228与MW228)比值趋近于1(ADSPAHs浓度近似于Non-ADS)可能是PAHs气/固相平衡影响所致。本研究利用粒子PAHs分布特性(ΣPAHs、MW、photo-reactivity)明显有助于解析南台湾地区沙尘粒子传输特性。     

喀什地区沙尘暴天气变化特征及影响因素分析

根据喀什地区喀什、巴楚和莎车三个气象站1961-2013年的数据资料,采用morlet小波分析、多元线性回归分析及Mann-Kendall突变检验法等分析方法对喀什平原地区沙尘暴天气的周期特征、气候影响因素(日平均气温、气温日较差、地气温差、地温日较差、日平均压强、其平均风速和日平均相对湿度)及突变特征进行研究,并通过普查气象图,对发生沙尘暴天气时的大气环流形势进行了分析。结果表明:近53年来,喀什平原地区的沙尘暴日数呈震荡减少趋势,沙尘暴日数变化的时间尺度为8年、12年和28年,其中28年的时间尺度周期波动最强,为沙尘暴日数变化的第一主周期;从环流形势上看,喀什地区沙尘暴天气受翻越天山和帕米尔高原的冷空气活动影响较大;气候因素对沙尘暴天气的影响显著,从全年来看,影响沙尘暴发生的主要气候因素依次为日平均风速、地温日较差、气温日较差、地气温差及日相对湿度。春、冬两季,日相对湿度对沙尘暴日数有较强抑制作用;在秋季,较低的热气压易形成沙尘暴天气;在冬季,气温日较差和地温日较差对沙尘暴天气的影响显著;沙尘暴日数在1987年发生均值突变,突变可能是由日平均风速减小及地气温差升高造成的。     

准噶尔盆地南缘“2008.04.17”沙尘暴天气成因分析

利用常规观测资料、地面气象自动站资料和数值预报产品T213资料,对2008年4月17日下午准噶尔盆地南缘石河子垦区出现的沙尘暴天气过程的成因进行了分析。结果表明:西西伯利亚冷槽的斜压性结构使其强烈发展,为沙尘暴的发生提供了动力条件。而西西伯利亚冷槽的垂直结构强迫出一支下沉气流,为沙尘暴的发生提供了动量下传机制。沙尘暴是高空急流及高空锋区,在中、高纬地区共同作用的结果。沙尘暴爆发过程中,动力场、热力场的交换非常明显。沙尘暴发生在地面冷锋后部、冷高压前部、3h变压、变温最大处和气流辐散的地区。     

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。     

可吸入颗粒物引发的沈阳冬季污染过程研究

多年来,可吸入颗粒物始终是造成沈阳地区大气环境污染的主要根源。为此,本文利用NCEP全球再分析资料,对其造成的一次污染过程进行了研究。结果表明:PM10上升阶段,沈阳地区气流呈气旋性切变或辐合状态,低空多为小风或静风,逆温现象明显,湿度呈上干下湿分布,有利于PM10和水汽的累积。而PM10下降阶段,地面流场平直均匀,风速较大,有助于PM10的扩散与输送。由此可知,天气系统的演变直接影响到污染物的浓度变化,温压湿风等气象要素对PM10浓度有着非常重要的影响。     

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     

一次区域性强沙尘暴天气物理量诊断分析

2010年4月24-25日甘肃河西走廊地区出现了自2001年以来强度最强、影响地域最广的一次区域性强沙尘暴天气。为了进一步探讨这次强沙尘暴形成的物理机制,文中采用NCEP/NCAR1°×1°每天4次再分析资料,计算了沙尘暴出现之前和出现时的垂直螺旋度、高空急流、垂直速度、涡度平流、温度平流等物理量。通过分析得出:出现沙尘暴时垂直螺旋度存在着上负下正的分布特征,更加有利于强对流天气的发生;高空强急流带呈南北向的分布,是引导北方强冷空气南下的主要因素;低层垂直速度的不断增大为大气上升运动提供了较好的动力条件;正涡度平流的合理配置,促使冷槽加深发展;低层冷温度平流的增强,使得地面冷高压强度加强。各物理量场的这些特征,为今后沙尘暴天气的预报提供启示和参考。     

中国北方一次强沙尘暴天气过程的大气污染效应

利用常规环境监测的污染物浓度数据、NCEP/NCAR 0. 5°×0. 5°再分析资料以及常规气象观测资料,对2017年5月3—6日先后影响了我国13个省(自治区、直辖市)的强沙尘暴大气污染过程进行了研究。结果表明:主要受影响城市的PM10日平均浓度相对月平均浓度增长了2～10倍,PM2. 5日平均浓度相对月平均浓度增长了5～8倍。强沙尘暴爆发期间颗粒物浓度呈明显的上升趋势,且PM10浓度值较PM2. 5浓度值增幅更加明显,表明沙尘暴裹挟了大量的粗颗粒污染物;相反,沙尘暴发生期间,SO2、CO和NO2三种气态污染物的日平均浓度均呈下降趋势,表明沙尘暴对气态污染物有一定的扩散效应,而对O3浓度变化无显著影响。此外,沙尘暴爆发期间能见度低值区、PM10浓度高值区以及3 h正变压区的位置基本一致,都位于地面冷锋的后部地区,这为沙尘暴及其污染预报和预防提供了天气学依据。     

非均匀沙风沙运动悬移层数值模拟

本文针对沙尘暴天气的风沙气固两相流 ,采用 FLUENT软件 ,对风沙运动进行了 2 D数值模拟分析 ,比较了流体边界条件对流场的影响。本文提出一个新的沙粒起动体积浓度的表达式 ;并在计算中作为边界条件。计算结果揭示了风沙运动中沙尘的体积浓度分布及其在粒径变化及风速变化影响下的变化规律     

新疆和田策勒1960-2013年沙尘天气变化趋势

沙尘天气的年际变化受多种气象要素及绿洲化进程的影响,对和田策勒1960-2013年的沙尘天气气象数据进行回归分析和双变量相关性分析,探讨策勒沙尘天气的变化趋势及影响因素。结果表明:1960-2006年策勒扬沙、浮尘、沙尘暴、大风天气5月份出现日数最多,其次是4、6、7、3月;年平均气温随年份总体呈增长趋势,年降雨量随年份变化不明显。1960-2013年,年浮尘日数与年份符合多项式函数关系,先增大再减小,年沙尘暴、扬沙、大风天气日数与年份之间变化相关性不显著。1960-1980年扬沙日数与年份符合多项式函数关系且相关性较好。年沙尘暴日数与年份呈线性增长关系,相关性中等。1980-2013年,年浮尘、扬沙、沙尘暴日数与年份之间都呈线性递减规律,R2分别为0.80、0.70、0.582。1960-2006年,年扬沙、年沙尘暴日数与年浮尘日数变化趋势一致。年平均风速与年沙尘暴日数之间呈现显著的正向变化,年平均气温与年平均相对大气湿度、年平均气温与年大风日数之间呈现显著的负相关性。年降雨量与年平均相对湿度之间呈现极显著正向变化。农田开垦等人为活动也会影响到年扬沙、浮尘日数的变化。     

内蒙古一次特强沙尘暴大风成因分析

2010年3月19日,内蒙古中西部地区发生了近几年最严重的沙尘暴天气。沙尘暴天气由蒙古国西部起沙,在内蒙古中西部地区加强,随着天气系统的演变,地面形成强沙尘暴或特强沙尘暴天气。利用常规观测资料及数值预报产品资料对3.19沙尘暴天气过程进行诊断分析,得到以下结论:3.19强沙尘暴、特强沙尘暴天气过程,是近地面前期强烈增温,导致地表热力不稳定,由蒙古气旋产生上升运动起沙。高空西北气流上,斜压扰动不稳定发展,高空冷平流激发了垂直于地面的锋面次级环流,地面气旋转为强冷锋过境,内蒙古中西部地区产生强沙尘暴天气。高空急流对沙尘暴天气的产生具有重要作用。高空急流出口区右侧,下沉气流落于地面冷锋后,引起大风,加强了沙尘暴天气。在冷锋移动过程中,冷高压强度少变,处于其前沿锋区内的山西、河北、河南、山东等地产生了扬沙或沙尘暴天气。     

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。     

内蒙古中西部一次强沙尘暴天气过程的诊断分析Ⅰ——背景场分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和自动站观测资料对2009年4月23日-24日出现在我国内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气过程,从高低空环流系统配置、风速场方面对沙尘暴影响机理进行了分析研究。结果表明:这次强沙尘暴的主要影响系统是蒙古气旋;高空动量下传对沙尘暴发展有重要作用。     

近13年内蒙古地区沙尘暴的分布特征

利用1995-2007年13年内蒙古地区118个地面测站的沙尘暴、能见度、风速风向观测资料,确定了不同范围、不同强度沙尘暴标准,给出了特强、强、次强和弱沙尘暴日的个例谱;对地理分布、时间分布特征进行分析。结果表明:近13年内蒙古地区有5个沙尘暴多发中心,强和特强有2个高发区。年变化显著,1995年沙尘暴开始减少,1999年开始增加,2001年达到最多,之后开始减少,2003年沙尘暴次数最少,2004年开始呈波动增加趋势。在一年内,沙尘暴、强和特强沙尘暴集中出现在春季的3~5月份,4月份最多,沙尘暴下旬相对集中,上、下旬是大、小范围强和特强沙尘暴易发时段。     

基于VAR模型的PM2.5与其影响因素动态关系研究——以西安市为例

大气污染与雾霾天气已严重危害公众健康,影响了社会与经济的正常秩序.基于向量自回归(VAR)模型,综合运用广义脉冲响应函数和方差分解方法,利用西安市2013年1月1日-2014年12月31日空气质量和气象因素的相关数据,分析PM2.5与其影响因素动态关系,探讨其它大气污染物和气象因素对PM2.5的影响作用.实证研究表明:西安市PM2.5与其影响因素构成的动态系统是稳定的;一氧化碳、二氧化硫、臭氧和气温的正向变动会引起PM2.5浓度增加,风速和降水量的正向变动则会引起PM2.5浓度降低.建议将综合治理与专项治理措施相结合,保持政策持续性和协调性.     

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。