重庆大气稳定度频率

本文用改进的Pasquill-Turner法统计了重庆六年大气稳定度频率,分析了稳定度频率的年际变化、月变化和日变化特点,得出重庆地区大气稳定度频率以中性最高,稳定型次之,不稳定频率最低的结论。统计分析了各类稳定度逐年变化并对这些变化特征从地理、气候和天气上予以解释,最后讨论了太阳赤纬的取值问题。     

拟合风频法计算重庆大气稳定度频率

本文用韦伯分布拟合风频,在确定大气稳定度的三因子太阳高度角、云量和风速是相互独立的变量的假定下,用计算单个变量频率的方法,计算了重庆5年的P—T大气稳定度频率,其结果与原P—T法统计结果十分吻合。对误差综合分析后给出了合理的订正方案,个例订正表明了方案的正确性。通过大量迭代推算给出重庆风速韦伯分布最佳函数值,以供选用。     

通过测量氡的放射性来监测大气稳定度的新方法

介绍了一种通过测量氡和其短周期衰变产物的自然放射性来监测大气稳定度的新方法,该指标反映了低层大气边界层的混合特性,能够反映一次污染物的稀释扩散特征.将这种方法测量的大气稳定度与通用的帕斯奎尔分类法计算的稳定度进行对比,该方法不仅能准确反映大气稳定度长期趋势和昼夜变化,还能反映大气稳定度的瞬时变化,是解析环境污染数据,特别是一次污染物的有利工具.2007年在兰州市的观测结果显示PM10与大气稳定度的观测数值有很好的一致性趋势,表明低层大气的混合特性是决定一次污染物浓度的关键因素.     

朝阳地区大气扩散参数计算分析

利用朝阳西大营地区野外平衡球观测资料计算得出了一套大气扩散参数,并将该结果与其它扩散参数进行了比较,结果表明:在不同的稳定度下,朝阳西大营地区的σy和σz值均略大于同级Briggs公式给出的结果,但小于地形相对复杂的本溪地区。     

运用能见度因子对大气稳定度参数的计算及和国标分类法的对比

分析了国际分类法的不足，引入能见度因子对大气稳定度参数进行计算，分别利用两种分类计算方法计算上海市市某气象站１９９６年逐时气象资料，再对比分析不同分类结果后，得出能见度因子对大气稳定度数的计算比国际分类法更接近实际情况。     

无量纲廓线函数对稳定度分类的影响

讨论了无量纲廓线函数对稳定度分类标准计算结果的影响,利用北京325m气象铁塔的超声脉动资料和常规梯度观测资料,对4种无量纲廓线函数进行比较.结果表明,对于北京地区Businger-Hick公式最合适,风速比法稳定度分类标准不是稳定度级别的单调函数.     

我国南方某填埋场作业面氨气释放和扩散规律分析

为了研究氨气对填埋场周边环境的影响,采用现场静态箱试验测试了杭州市某填埋场作业面氨气的释放速率.把静态箱方法得到的氨气释放通量作为Calpuff模型及高斯模型释放源强,对填埋场中氨气的扩散进行了模拟,并将两种方法得出的氨气扩散范围进行了比较.结果表明:研究区由于气温等原因,氨气释放通量8月最强,1月最弱,两者相差达4倍.Calpuff模拟结果表明源强越大,最终扩散距离越远,且氨气浓度在距作业面300~600 m处达到最大.高斯模型模拟结果表明,该地区大气稳定度较稳定条件下(E级)更有利于氨气的扩散;风速越大,氨气在扩散过程中越易被稀释,最终扩散影响距离越短.大气稳定度为E级条件下,Calpuff模型得出影响距离是高斯模型结果的1.16~1.69倍,高斯模型相对于Calpuff模型低估了该地区氨气扩散的能力.该现场试验和模型模拟的结果对填埋场臭气控制具有重要的指导意义.     

天津地区污染天气分析中垂直扩散指标构建及运用

基于255 m气象塔风、温和PM_(2.5)质量浓度数据获取天津地区大气稳定度特征,利用中尺度大气化学模式构建垂直扩散指数β和φ,开展天津地区污染天气预报中垂直扩散分析方法的研究,以期提高天津地区重污染天气预报预警准确率.结果表明,综合运用大气稳定度、基于边界层平均PM_(2.5)质量浓度与近地面PM_(2.5)质量浓度比值构建的垂直扩散指数β,基于数值模式chemdiag功能(以CO为示踪物)构建的垂直扩散指数φ,可以在污染天气预报中较好的进行大气污染物垂直扩散能力分析.当07:00~08:00和18:00~20:00大气稳定度为D及以上时,相比大气稳定为C及以下时,出现重污染天气的概率成10倍的增加;使用垂直扩散指数β和风速双重指标判断重污染天气,比单一的风速指标判断准确率提升67%;垂直扩散指数φ与近地面PM_(2.5)质量浓度相关系数达到0.8,当垂直扩散指数φ小于0.52时,重污染天气概率75%,可识别59%的重污染天气.     

上海地区大气稳定度和气象区块的研究

根据１９８６年６月～１９８７年５月从上海市区４个站、郊县２个站的气象资料,研究了上海地区的大气稳定度和气象区块。采用３种方法确定稳定度的级别,并进行了比较。应用对风向、风速的聚类分析方法划定气象区块。对两站之间风的相关系数用了３种不同的公式进行计算。利用这些相关系数的结果,同时采用“最短距离法”和“最长距离法”,得到相关树枝图,并由此得出了上海地区的气象区块图。     

基于高架点源大气中汞演变规律数值模拟研究

在分析大气中汞来源的基础上,根据前人研究成果建立了大气中汞的累积量模型,对大气中汞的累积量进行预测。通过合理化简修正高架源扩散模型,采用控制变量法研究了风速、有效源高度、大气稳定度和湿度对Hg扩散的影响,并比较大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异。此外,综合分析了上述4个因素对汞在大气中扩散的总体影响。研究结果表明:大气中Hg的扩散是随着有效源的距离增长而逐渐降低;有效源高度不同,其浓度最大值所在的位置就不同,高度越小,其扩散程度越剧烈;湿度越大,Hg的浓度随之增大;大气越稳定,Hg的扩散越稳定,但大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异不大,且风速不影响其最大浓度值的所在位置;综合考虑影响大气汞扩散的因素时,风速和有效源高度对大气Hg扩散起协同促进作用;湿度则起抑制作用;大气稳定度与其它几个因素间几乎无影响。     

北京市某垃圾卫生填埋场堆山及覆盖工程实例

填埋场堆山及覆盖工程是指垃圾从地面向上填埋作业,至设计标高或填埋场停止使用高度的过程。为避免堆体沉降过大对堆体的稳定造成影响,根据勘察报告对垃圾填埋区进行的沉降分析,利用陈腐垃圾对沉降最大区域进行压实、垫高,保证垃圾堆体压实密度大于0.9;为减少渗沥液的产生保证渗沥液、沼气收集及导排系统安全有效的运行,采用基础构建的方式减少填埋作业面,从而减少雨季雨水的渗入;待堆体形成后,通过在堆体顶部及边坡铺设防渗及导排层对渗沥液和沼气进行疏导和收集,降低渗沥液和沼气对堆体稳定以及周边环境造成的影响,并铺设生态恢复层,美化环境。     

湿堆磷石膏渣场黏土防渗层效果分析

大规模磷石膏堆存一般使用水力填充的方法,即采用湿堆磷石膏渣场。我国大多数现存湿堆磷石膏渣场均采用黏土底垫层作为防渗层。通过对磷石膏渣场中酸性水的渗漏速率与渣场高度、磷石膏的渗透特征、黏土防渗层厚度以及黏土渗透系数的关系进行分析。结果表明:由于湿堆磷石膏渣场黏土防渗层上部无渗沥液收集层,即使黏土垫层达到了一般工业固废填埋场防渗标准的要求,湿堆磷石膏渣场的酸性工艺水渗漏量仍将远超过相同占地面积的一般工业固废填埋场。在黏土垫层下部存在碳酸盐岩层的情况下,从磷石膏渣场中渗漏的酸水还可能导致溶洞的出现和发展,进而导致黏土防渗层的塌陷和酸性工艺水的大规模渗漏,最终造成更为严重的环境污染。     

固定燃烧源颗粒物稀释采样系统的研制与应用

为研究固定燃烧源颗粒物排放特征,研制开发了稀释烟道采样系统.该系统能模拟高温烟气排放到大气中的冷却、稀释、凝结等物理化学过程,捕集燃烧源排放的一次颗粒物.详细阐述了采样系统的结构并对系统进行了检验.整个采样系统稳定度高,测量结果可靠,操作简便.采样系统小型化设计,适合于现场应用.该系统已成功应用于我国典型燃烧源颗粒物排放特征研究.     

模拟防尘网控制物料堆起尘的基本要求

介绍了防尘网一种多孔板,在模拟防尘网控制物料起尘时,为了能够更好地实现对低层大气湍流的模拟所应采用的一些基本要求。同时介绍了工程中防尘网在控制物料起尘时所采用的一些具体参数和造成起尘的起动风速。     

边界层方案对南京地区PM2.5浓度模拟的影响

基于WRF-Chem空气质量模式采用YSU、MYJ、MYNN2、ACM2,4种边界层方案和基于ACM2的敏感性实验方案ACM2R2（模式最低6层的湍流扩散系数阈值改为2m²/s）和ACM2R5（模式最低10层的湍流扩散系数阈值改为5m²/s）,对南京地区冬季出现的一次天气污染过程进行模拟,分析了不同边界层方案对南京地区PM_2.5浓度模拟的影响.结果表明,6种方案对地面气象要素和风温湿廓线的模拟显示了较为合理的日变化特征及高度变化趋势,不同边界层方案之间气象要素差异较小.各方案均较好地模拟出了边界层高度逐日变化和日变化特征,以及PM_2.5浓度随时间的变化趋势,但是YSU、MYJ、MYNN2和ACM2,4种边界层方案在夜间对PM_2.5浓度的模拟均存在较大程度的高估,而ACM2R2和ACM2R5在ACM2的基础上显著地降低了PM_2.5浓度,甚至转为低估.从整个时段的偏差上看,ACM2R2最接近观测值.这是由于ACM2R2夜间湍流扩散系数较高,更利于源于地表的污染物向上扩散,使得ACM2R2方案在夜间相比原ACM2方案模拟所得的地表PM_2.5浓度更低,从而改善了原方案高估的现象.ACM2R5夜间湍流扩散系数更高,后期扩散过强从而产生较大低估.这些结果表明湍流扩散系数的不同是PM_2.5浓度模拟差异的重要原因,准确地参数化边界层方案夜间湍流扩散系数对于提高PM_2.5浓度模拟的准确度十分必要.     

燃煤电厂烟囱降雨机理分析

针对国内大部分燃煤电厂取消GGH后普遍出现的“烟囱雨”现象,通过对某电厂进行现场烟气采样,收集烟囱降雨、烟道和烟囱冷凝水、和脱硫浆液等样品,通过离子色谱与XPS等方法分析各样品中的元素组分变化规律;运用扫描电镜法观察固形物的表面形貌,最终量化烟囱降雨中水分、固形物的来源.研究结果显示,即使脱硫系统、除雾器正常工作,饱和湿烟气在净烟道/烟囱壁面仍可形成的冷凝液膜,当疏水不畅、烟气流速过高的条件下,导致壁面液膜卷吸回流,从而构成烟囱雨中雨的主要来源;烟道/烟囱壁面累积黏附的飞灰、石膏等杂质,随冷凝液滴二次回流进入烟气,造成烟气中自携浆液浓度沿程呈增长趋势.烟囱降雨与烟道疏水冷凝液成分特性最为接近,“烟囱雨”中固形物为粉尘颗粒-板块状结垢的团聚体,也与冷凝水中固形物同源,降雨中固形物的成分取决于电厂除尘、脱硫、除雾器运行及疏水效率等元素的综合影响,该电厂烟囱降雨固形物中飞灰贡献率为63.1%.烟道/烟囱内冷凝液在疏水不畅的情况下的二次回流卷吸是产生烟囱雨的主要原因,基于此机理分析,需对湿烟道和湿烟囱进行优化改造,合理布置疏水系统,及时排出壁面冷凝液,以解决烟囱降雨问题.     

基于AERMOD模式的大气扩散参数方案比较研究

在美国法规空气质量模式AERMOD的框架下,比较了4种已被广泛应用的扩散参数化方案(基于边界层微气象要素的AERMOD湍流参数化方案,基于湍流观测资料和扩散函数的Tub-Obs方案,Briggs参数化方案,NEPA方案).分析了不同稳定度、不同扩散参数方案下的污染物SO2地表浓度差别.总体来说,在中性和不稳定条件下,4种方案模拟结果的差别不大;在稳定条件下, AERMOD方案的地面浓度明显低于Briggs和NEPA方案,可能是由于AERMOD方案不能很好地识别局地湍流的贡献.     

边界层方案与垂直混合对京津冀地区O3模拟的影响研究

采用WRF-Chem模式中的3种边界层方案YSU、MYJ和ACM2对2019年6月京津冀及周边地区典型O₃污染月份开展模拟研究.详细对比了各方案对地面气象要素、NO₂和O₃浓度时空分布,以及温湿风要素和O₃浓度垂直分布的模拟效果.结果表明：3种方案对地面气象要素的时空分布和温湿风要素的垂直变化模拟较为合理.MYJ方案模拟地面气象要素整体效果最佳.各方案对边界层高度的日变化特征模拟较好,相关系数为0.58~0.69,但存在白天偏高、夜间偏低的现象,YSU方案相比效果最佳.3种边界层方案对NO₂浓度模拟普遍高估,而O₃模拟结果则出现低估.白天模拟偏差较小而夜间偏差较显著.模拟最佳的是ACM2,其次为YSU和MYJ.3种方案均较好地模拟出了O₃的垂直分布特征,但整体低估了O₃浓度.对上午O₃垂直分布的模拟差异较下午更为明显.此外,基于YSU方案设置了3个敏感实验,通过调整化学模块所用的湍流扩散系数阈值,对比分析了垂直混合过程改变对O₃浓度模拟的影响,模拟的变化只反映由于边界层的垂直混合过程改变造成的污染差异,而不是由于热动力场的调整造成的变化.模拟结果表明3个方案均可改善区域上地面NO₂和O₃的模拟性能,尤其是对原3种边界层方案模拟O₃均明显低估的华北平原地区提升效果最显著,平均偏差降低了23.7%.在垂直方向上,湍流扩散系数阈值的调整增加了早间近地面模拟的O₃浓度,改善了模拟偏低的现象,但同时增大了高层O₃浓度的负偏差.敏感性方案显著改善了夜间的模拟,白天则并不明显.这些结果显示出湍流扩散系数对O₃垂直混合的重要影响.因此,改进湍流扩散系数的参数化对O₃模拟是必要的.     

固体微粒的扩散与行星边界层风速廓线

文章利用大气边界层风速廓线的理论和实验研究结果,重新推导了高斯扩散沉积模式中烟轴高度、地面反射系数及输送因子表达式,从而导出了能描述风速随高度变化的新的高斯扩散沉积模式。 文章还利用数值计算的结果讨论了风速廓线对地面相对浓度的影响。