基于后向轨迹模式对北京市PM2.5来源的探讨

近年来中国经历了数次大范围雾霾天气，北京等多个城市更是遭遇连续雾霾。造成雾霾天气的主要污染物PM_2.5又称细颗粒物。为了进一步治理北京雾霾，为制定政策提供依据，须了解北京地区PM_2.5的来源。本文基于后向轨迹模式并结合PM_2.5浓度计算了2015年9月1日0：00至2016年8月31日23：00以北京为起始点，向后推算48小时的轨迹，并结合轨迹聚类分析法、潜在源贡献因子法（PSCF）、浓度权重轨迹分析法（CWT）等，探讨北京地区PM_2.5的来源。结果表明：模拟的后向轨迹经过聚类分析可分为6类，其中来自内蒙古西部的轨迹最多，来自西北、北西北方向的轨迹次之，来自西西北方向且在京津冀地区停留一段时间的轨迹占比最小，来自河北、山东、河南的交接地区及河北的沿海地区的轨迹占比也较小。其中来自内蒙古西部地区及河北、山东、河南交界地区的两类轨迹对北京的空气质量有较大的影响，是北京PM_2.5污染的主要潜在源区；来自北西北方向及河北的沿海地区两类轨迹的气团最为清洁，为北京带来良好的天气；来自西北及西西北方向的部分轨迹对应的PM_2.5浓度严重超标，说明来自此方向的气团对北京的空气质量也有一定的影响。     

大气传输对连云港城区细颗粒物浓度的影响

本研究基于HYSPLIT后向轨迹模式,结合GDAS气象数据和空气质量数据,利用聚类分析、潜在源分析及浓度权重轨迹分析等多种手段探讨2015年连云港市不同季节气流轨迹特征及PM_(2.5)的潜在来源。结果显示,连云港气流轨迹季节变化特征明显,秋冬气流轨迹主要以西北气流为主,春夏季以东南和西南气流轨迹为主。连云港PM_(2.5)输送方向则以西北方向长距离传输和周边省市的近距离传输为主,相对清洁的轨迹主要受到海洋性气团的影响。潜在源及浓度权重轨迹分析结果表明,污染物主要沿西北和西南路径影响连云港PM_(2.5)浓度。连云港春季潜在源区集中在江苏、山东全境、安徽、浙江、河南大部分地区、山西、河北西南地区,夏季潜在源区主要集中在江苏、安徽、江西及湖南等区域,秋季集中在河北、山东、河南、安徽中北部区域及湖北中部区域,冬季集中在以山东为中心,包含河北、河南、安徽北部、江苏等在内的区域,以及上海、浙北及湖北东等多个地区。     

后向轨迹模式在攀枝花市PM_(2.5)来源分析研究中的应用

利用后向轨迹模式计算2014年1月1日~2014年12月31日以攀枝花市为起始点的后向轨迹,并结合攀枝花市PM_(2.5)的实测浓度数据,通过聚类分析法、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)研究不同来源区域对攀枝花市PM_(2.5)浓度的贡献影响。结果表明:攀枝花市的西南区域与云南省的交界地区最有可能是攀枝花市PM_(2.5)的贡献源区。攀枝花市西南区域本地排放的PM_(2.5)污染物及其前体物和来自攀枝花市西南方向的气团对攀枝花市的PM_(2.5)浓度影响最大。     

基于颗粒物激光雷达的南充市一次沙尘污染过程分析

利用环境空气颗粒物自动监测数据、近地面气象数据和颗粒物激光雷达资料对南充市主城区2016年5月12日的沙尘气溶胶污染天气过程进行分析,并利用HYSPLIT模式对沙尘气溶胶的来源进行了模拟分析。结果表明:来自新疆盆地的沙尘气溶胶经高空远距离输送到达四川盆地上空后沉降造成南充市主城区的PM_(10)和PM_(2.5)浓度极显著升高,PM_(2.5)/PM_(10)值极显著降低;沙尘天气过程中,风速、气温、相对湿度、气压、能见度和大气边界层高度等气象因子发生变化并对环境空气中颗粒物浓度产生影响,其中风速与PM_(2.5)和PM_(10)浓度间显著正相关,与PM_(2.5)/PM_(10)值间显著负相关;颗粒物激光雷达连续监测到整个沙尘气溶胶沉降过程,与地面环境空气自动监测数据变化趋势一致。在对盆地城市沙尘天气的环境空气质量进行预警预报时,将历史环境空气质量自动监测数据与常规气象因子数据、颗粒物雷达资料和后向轨迹等资料进行综合分析,能进一步提高沙尘天气条件下的空气质量预警预报准确度。     

基于三次指数平滑模型的雾霾天气预测

通过分析郑州市2013—2016年空气质量指数月统计数据,可以看出空气质量指数(AQI)、PM_(2.5)、SO_2等指标均关于时间呈非线性趋势。应用三次指数平滑模型对郑州市2017年每月的AQI、PM_(2.5)、SO_2等指标进行预测。结果表明,郑州市2017年雾霾天气与实际季节变化相符,且呈"U"型分布。     

克拉玛依市PM_(2.5)污染特征分析

对克拉玛依市2014-2015年PM_(2.5)质量浓度进行整理统计,通过Arc GIS空间插值和EXCEL数理统计分析得出PM_(2.5)的质量浓度变化特征。结果表明,PM_(2.5)各小时浓度均低于国家二级标准,整体空气质量为良;PM_(2.5)季节浓度呈现冬季高,春夏低的规律,其中2月份浓度最高,为63.7μg/m3,4月份最低为23.6μg/m3;各监测站PM_(2.5)浓度受盛行风影响自西北向东南方向递增,依次为南林小区、长征新村、白碱滩区、独山子区、乌尔禾区商贸区;PM_(2.5)与PM10全年平均比值为0.53,整体空气污染较重。此外,PM_(2.5)与NO_2和SO_2均呈正相关,与O_3呈负相关性,说明汽车尾气和化石燃料排放是PM_(2.5)的主要来源。     

新疆准噶尔盆地南缘一次典型沙尘污染特征分析

沙尘对空气质量特别是空气中TSP,PM_(10)和PM_(2.5)浓度有重要影响。为探讨沙尘对空气质量的影响,在位于准噶尔盆地南缘荒漠-绿洲交错带的准噶尔生态环境观测站开展了近地面空气颗粒物的连续监测实验及气象观测实验;结合HYSPLIT模型对典型沙尘事件中空气颗粒物的运动轨迹进行模拟;分析了沙尘全过程空气颗粒物分布特征及颗粒物的输送特征。结果表明:在2015-09-13日的沙尘事件对空气中颗粒物TSP、PM_(10)和PM_(2.5)的浓度分布产生影响严重,TSP、PM_(10)和PM_(2.5)的质量浓度分别达到了412μg/m~3、354μg/m~3和190μg/m~3,远超过了国家二级空气质量标准;TSP、PM_(10)和PM_(2.5)的质量浓度显著相关,其中PM_(2.5)和PM_(10)的相关系数达0.993,颗粒物轨迹分析显示,沙尘主要来源于北面的古尔班通古特沙漠,为大风输送所致。     

禁燃烟花爆竹对萍乡市春节期间空气质量的影响

利用2018年、2019年春节期间萍乡市中心城区空气质量指数和PM_(2.5)、PM_(10)浓度数据,并结合气象条件,分析萍乡中心城区实施全面禁止燃放烟花爆竹前后春节期间空气质量变化特征。研究发现:禁燃烟花爆竹对萍乡市空气质量改善显著,禁燃后与禁燃前同期相比,颗粒物浓度出现峰值次数明显减少,PM_(2.5)日均浓度明显下降,禁燃对PM_(2.5)浓度降低起了决定性作用。建议在充分调查论证的基础上,进一步扩大禁燃区范围。     

利用HYSPLIT分析沈阳市大气污染物时空变化特征

为了解沈阳市大气污染物传输路径和浓度变化规律，利用NCEP气象再分析资料与HYSPLIT模式结合，计算了不同季节抵达沈阳市的气团轨迹，并通过聚类分析方法得到每个季度气团轨迹的代表性传输路径，并将其与对应污染物浓度数值结合。结果表明：夏季，偏南方向的轨迹1气团对应O₃浓度最高，为90.59μg/m³，而来自西北方向的轨迹2气团，其AQI数值较低，为42.59，显示较清洁的空气质量。冬季，来自北偏西方向的轨迹2气团，其PM₁₀浓度最高，为97.28μg/m³，而来自北偏西方向的轨迹3气团，其AQI数值最高，达到100.5，表明污染较为严重。除O₃外，冬季各项污染物平均浓度均高于其他季节。     

2015-2020年昌吉市PM_(2.5)污染时空分布特征

以新疆"乌—昌—石"重点城市之一的昌吉市作为研究对象,收集2015～2020年昌吉市空气质量自动监测站点的PM_(2.5)浓度数据,分析昌吉市PM_(2.5)浓度的年变化、季节变化、月、日以及小时变化特征及其变化规律。结果表明:近6年来昌吉市PM_(2.5)浓度均超过二级标准限值浓度,且PM_(2.5)平均浓度整体呈上升趋势;不同季节PM_(2.5)浓度呈春夏季低、秋冬季高的特点;受冬季气象条件和采暖期影响,PM_(2.5)浓度在11月至次年3月相对较高,4～10月相对较低;PM_(2.5) 24小时浓度在不同月份呈现不同的日变化规律。PM_(2.5)浓度时空分布与气象条件、采暖季、汽车尾气、工业排放等因素有关,且是影响空气质量等级和优良天数的主要因素。研究结果可为昌吉市PM_(2.5)污染防治提供参考。     

基于支持向量机-小波神经网络的PM_(2.5)预测模型

近年来我国多地区雾霾天气频发,针对PM_(2.5)浓度变化的非线性、时变性等特点,建立了基于支持向量机-小波神经网络(SVM-WNN)的组合预测模型。采用网格搜索算法对SVM的参数进行优化,利用优化后的模型进行初始预测,并结合WNN强大的非线性拟合能力的特点对其预测残差进行修正。以石家庄市每小时监测的PM_(2.5)浓度数据为样本建立模型并进行预测,结果表明,组合模型预测的平均相对误差为7. 2%。对比单一模型,组合模型的预测的效果更好,这也为短时PM_(2.5)浓度预测提供一个新的方法。     

四川省近15年以来PM_(2.5)的时空分布特征及原因分析

近年来,PM_(2.5)成为大家关注的重点,四川省是中国PM_(2.5)高浓度的分布地区之一。利用四川省2000~2014年近15年的PM_(2.5)年均浓度反演数据,按照2005年WHO对PM_(2.5)的划分标准,采用10μg/m3、15μg/m3、25μg/m3、35μg/m3四个断点将其分为5类。以此为基础分析了四川省PM_(2.5)的时空分布特征及影响因素。研究结果表明:(1)东部地区PM_(2.5)浓度明显大于西部,2010~2014年四川省PM_(2.5)年均浓度呈下降趋势;(2)PM_(2.5)类型以污染最严重的第五类为核心呈半环状向西递减,2010~2014年第五类所占比例波动降低;(3)成都市、眉山市等地区PM_(2.5)浓度较高,2014年PM_(2.5)年均浓度降低;(4)自然因子、不透水地表、产业结构变化、大气污染防治政策等是影响PM_(2.5)浓度变化的重要因素。     

利用后推气流轨迹解析丹东降水气团来源的研究

根据2007年丹东33场降水的72h后推气流轨迹,分析影响丹东降水酸度变化的主要气团方向。结果表明,来自西北方向的气团形成降水酸度不强,经过我国华东、京津冀以及山东半岛等工业发达地区的西南方向气团,形成降水酸度较强,途经朝鲜半岛的东南方向气团,100%为酸性降水,严重影响丹东降水的酸度。     

兰州市冬季采暖对空气质量影响的断点分析

基于2015—2018年兰州市空气质量及气象数据,采用断点回归方法估计冬季采暖事件对空气质量污染物浓度的处置效应,借此研究兰州市煤改气、煤改电等政策实施之后,采暖前后空气质量指数及6项污染物的结构性变化。3 a采暖期对比分析结果显示:冬季采暖效应显著增加了空气质量污染程度,在样本平均水平上相当于使AQI增加了约31.35%;PM_(2.5)和PM_(10)在断点两侧提升约52.08%、44.56%;O_3无明显规律,PM_(2.5)、PM_(10)的增加间接导致浓度下降。     

北京市城区PM_(2.5)浓度分布及影响因素研究

对2015年4月1日至2016年3月31日期间北京市城区PM_(2.5)的日均浓度变化及天气影响因素进行了研究。研究结果表明PM_(2.5)的日均浓度变化幅度较大,且在秋冬季节明显高于春夏季节;PM_(2.5)日均浓度统计结果的概率密度呈对数形式分布;由于北京市城区的地理位置原因,导致东南风向时城区PM_(2.5)浓度普遍偏高;而温度与PM_(2.5)浓度无明显相关性。     

巴中市城区PM_(2.5)污染特征及时空变化规律分析

利用巴中市城区一个自然年(2016年3月1日~2017年2月28日)的空气质量数据,分析了巴中市城区PM_(2.5)的污染特征和时空变化规律。结果表明,PM_(2.5)日均浓度对数值接近正态分布特征,PM_(2.5)与其他主要大气污染物都具有显著的相关关系。CO、NO_2是主要的相关因素,与PM_(2.5)的相关系数都高达0.7以上。PM_(2.5)浓度表现为冬季秋季春季夏季,这与首要污染物是PM_(2.5)的天数占比以及PM_(2.5)与PM_(10)相关系数的季节变化一致,反映了PM_(2.5)呈现出以冬季污染最重,春、秋季污染中等,夏季污染最小的季节特征。PM_(2.5)与PM10的浓度比值表现为冬季秋季夏季春季。各个站点的PM_(2.5)变化趋势一致,相互之间浓度差异小且比较均衡,巴中中学站点的PM_(2.5)浓度无论在任何季节都高于其他站点,苏山坪站点在冬季的PM_(2.5)浓度明显低于其他站点,表明PM_(2.5)污染具有明显的区域性特征,与人类活动强度相关的局地污染对PM_(2.5)污染具有一定影响。     

治霾一寸寸都要做实

正浓浓的雾霾过来,谁都要吃它的苦头。2015年12月7日,北京市首次启动空气重污染红色预警,建议中小学、幼儿园停课,企事业单位可实行弹性工作制。不仅仅是京城一地遭受雾霾的笼罩,京津冀一带都将出现空气重污染:北京、天津PM2.5峰值浓度超过300微克/立方米,河北中部峰值浓度超过500微克/立方米。杭州地处南方,近日同样受到雾霾的困扰。此间,环保部部长陈吉宁说,良好的空气质量是人民群众的热切期盼,中央领导同志对重污染天气应对工作     

黄河流域城市PM_(2.5)时空异质及空间溢出效应研究北大核心

选择2000—2020年黄河流域69个地级市PM_(2.5)浓度相关监测数据,采用空间自相关模型和空间回归模型对流域PM_(2.5)污染时空特征和空间溢出效应进行分析。结果表明:①2000—2020年黄河流域城市年度PM_(2.5)浓度值呈“先升后降”的趋势,黄河流域PM_(2.5)污染呈“先恶化、后改善”的趋势。②黄河流域PM_(2.5)浓度年度均值为52.99μg/m^(3),其中,上游、中游和下游PM_(2.5)浓度年度均值分别为39.35μg/m^(3)、54.65μg/m^(3)、72.53μg/m^(3),表明黄河流域PM_(2.5)污染水平地理梯度分布呈“上游<中游<下游”的态势。③黄河流域PM_(2.5)污染具有显著的空间自相关性和空间聚集特征,下游已形成较为稳定的大气污染区,但流域PM_(2.5)污染水平空间极化程度不断降低,空气质量朝着空间均衡方向不断改善。④黄河流域城市PM_(2.5)污染空间溢出效应明显,年均气温、人口密度、工业化程度、人均GDP等因素与城市PM_(2.5)污染水平呈正向相关性,降水量、年均风速、植被覆盖度等因素与城市PM_(2.5)污染水平之间呈负向相关性。     

多地PM_(10)急剧升高 沙尘影响面积达163万平方公里

<正>记者从环境保护部获悉,5月3日以来,受北方气候干旱、大风天气影响,我国北方地区遭遇今年以来最强沙尘天气过程。此次沙尘天气来自新疆、青海、甘肃等西北方向,同时受到来自北部蒙古国和内蒙古西部的沙尘影响。截至4日下午,新疆南疆盆地、甘肃中部、宁夏中北部、山西北部、河北北部、北京、     

香港地区不同类型站点大气污染变化特征对比研究

选取香港环境保护署设立的5个代表性站点(可归类为路边站、一般站及背景站)2016年的监测结果,对获取的各类污染物(PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、NO_X、SO_2、O_3)浓度变化特征进行对比研究,结果表明:(1)三类站点颗粒物及SO_2浓度年均值差异较小,体现了其区域性的污染特性,NO_2与NO_X年均值均为路边站一般站背景站,而O_3则相反,路边站最低而背景站最高;(2)各类站点PM_(2.5)与PM_(10)季节差异表现为夏季最低而冬季最高,O_3最低值也出现在夏季;(3)三类站点大气污染物日变化特征差异显著,路边和一般站NO_2与NO_X日变化表现为"早晚双峰"型,背景站变化幅度较小;路边站、一般站颗粒物日变化表现为单峰型,峰值出现在晚间22∶00,背景站变化幅度较小;O_3在路边站和一般站呈现双峰型变化,而在背景站为单峰型,峰值出现在下午15∶00左右;(4)所有站点PM_(2.5)、NO_X及O_3"假日效应"明显,具体表现为:PM_(2.5)和O_3浓度在假日全天浓度高于工作日;路边站和一般站的NO_X浓度在假日0∶00~8∶00时段高于工作日,其余时间均低于工作日。