结合激光雷达分析2014年春季南京地区一次大气污染过程

利用环境监测数据、气象数据以及数值模拟结果,结合激光雷达数据反演的气溶胶消光系数,分析了2014年5月26日至6月1日南京地区一次典型的大气污染过程.本次污染过程受到外源性沙尘和烟尘输入以及本地污染排放叠加影响.气象因素对污染物的生消起到了重要作用,低压、逆温等因素阻碍污染物扩散,最终强降雨的出现使本次污染过程终结.整个污染过程中大气边界层高度偏低且变化不大,大气形势稳定,污染物扩散困难.激光雷达可以有效探测气溶胶的垂直分层结构,能直观准确地反映出污染物的分布聚集情况以及时空变化,对大气污染监测具有重要意义.     

四川盆地冬季两次典型大气污染过程对比分析

为探究四川盆地冬季污染天气过程气溶胶分布和垂直气象场特征,利用MODIS MCD19A2大气气溶胶光学厚度数据、实况格点融合分析数据、环境空气质量监测数据以及探空气象观测数据,对四川盆地2017年12月19日—2018年1月3日以及2018年1月11—24日两次污染天气过程的气溶胶光学厚度(AOD)空间分布以及气象条件进行分析.结果表明:①四川盆地冬季两次污染天气过程中,成都市一直为AOD高值区.②霾天气过程(2018年1月11—23日)中,四川盆地AOD高值区分布区域更广,高低空环流形势稳定,混合层高度偏低,近地层逆温和高湿环境均有利于霾天气的形成与持续.③沙尘天气过程(2017年12月29日—2018年1月1日)中,四川盆地AOD值呈“南高北低”的空间分布特征;冷空气携带沙尘气溶胶自北向南影响四川盆地,对混合层高度有小幅抬升作用,空气质量得到轻微改善;但混合层高度始终偏低,干冷空气使近地层相对湿度下降,本地气溶胶粒子数减少,但沙尘气溶胶粒子数增加,伴随近地层逆温稳定维持,有利于沙尘天气的形成与持续.研究显示,冬季四川盆地混合层高度偏低、近地层逆温稳定维持,均不利于气溶胶粒子垂直扩散,导致四川盆地易出现污染天气.      

法国防治大气污染政策

法国防治大气污染政策主要以改进污染最严重区域(工业区或人口密集区)的大气质量为目标。为此,国家权力机构制定了以减少尘排放和加强酸性污染物良好扩散为重点的管理规章条例。此政策已取得十分显著的效果。自1973年以来,主要城市或工业区的大气浓酸度已降低一半。自八十年代初以来,对远距离污染危害(如大气污染造成欧洲森林衰亡)的认识使法国政府更进一步致力于防治大气污染的工作。因此,目前的管理规章条例的作用是,在重视利用最新开发的防治大气     

基于综合观测的中国中东部地区一次严重污染过程分析

利用寿县国家气候观象台GRIMM80颗粒物监测仪、Aurora3000浊度计等探测的气溶胶浓度、大气散射系数分析了2018年1月中国中东部地区发生的一次严重污染过程.利用Airda微波辐射计探测的近地层温湿廓线数据,结合地面常规气象观测资料及EC再分析资料,探讨了此次污染过程形成、短时消散及清除的气象原因.结果表明：与历史同期相比,500 hPa极涡较浅、经向环流减弱;850 hPa西南气流强盛,中低层水汽充足加剧污染.污染发生于冷空气间歇期.在此污染过程中,地面平均风速为1.5 m·s^-1,日均日照时数为0.1 h,相对湿度为91.2%,高湿、小风、多云寡照不利于污染水平扩散.1月18-22日边界层持续存在多层逆温,第一逆温层基本多为贴地逆温,逆温高度低于200 m,近地层大气比湿超过5 g·kg^-1,最大值高于7 g·kg^-1.在此期间出现两次空气质量短时段好转,这主要源于对流层中低层转为西北风,900 hPa以下聚集相当位温（Q_e）低于288 K的浅薄冷空气堆,导致贴地逆温层消失地面污染被稀释.但两次弱冷空气没有打破边界层内有利于污染聚集的逆温、高湿结构,地面气团温度露点差无明显变化.23日较强冷空气使高空干洁大气入侵近地层,850 hPa以下Q_e<284 K,表明地面污染气团被置换,污染过程结束.     

天津污染天气边界层温度层结变化特征及预报阈值确定

针对天津市大气污染防治需求,基于2016年4月1日—2017年3月31日天津255 m气象塔观测资料及数值模拟,开展天津地区污染天气边界层温度层结变化特征及预报阈值研究.结果表明:(1)天津地区10~250 m高度的气温递减率为0.56℃/100 m,当日均气温递减率小于0.4℃/100 m时,垂直扩散条件不利于大气污染物扩散,出现中度以上污染概率为64%,重污染概率为47%.从温度廓线和逆温频率统计分析,贴地逆温占所有逆温的55%,除贴地逆温以外逆温底部最易出现在160 m的高度,大量脱地逆温的出现不利于高架源夜间的排放.(2)每年10月—次年2月天津逆温频率为20%,冬季需要关注逆温情况对大气污染物扩散的影响.如秋、冬季8:00逆温仍然存在,重污染天气出现概率高达56%,中度及以上污染出现概率为72%,是重污染天气辨识的重要指标.(3)7:00—10:00在逆温消散或者日均气温递减率由0.6℃/100 m向0.4℃/100 m变化时,任何细微变化对大气垂直扩散有显著影响.基于天津地区PM_(2.5)污染情况下,数值模拟显示10~250 m的气温递减率由于气溶胶的存在可减少0.06℃/100 m,在25个重污染过程中,日均气温递减率平均下降0.18℃/100 m,对大气垂直扩散条件产生显著影响.因此,在空气污染预报分析时使用不考虑气溶胶辐射效应的天气模式分析温度层结,需要适当调整阈值,尤其是在7:00—10:00逆温消散及垂直温度递减率由0.6℃/100 m向0.4℃/100 m变化时.     

沙尘和逆温对空气质量的影响

利用包头市环境空气质量自动监测系统实际监测资料研究分析了包头市2005—2007年大气污染物受逆温和沙尘两种特殊气象条件影响的变化状况。特别指出了逆温持续性、强度和厚度对大气污染扩散影响的正比关系,即逆温日数越多,超标污染日越多,逆温强度越大,污染越重的规律。及大风和特定地理条件下沙尘天气的发生、频次、强度对可吸入颗粒物（PM10）影响的正比关系。     

山区大气混合层深度估算方法研究

一、前言大气混合层深度与逆温的形式及消散过程有密切关系。混合层底面对烟气向上扩散起抑制作用,往往使之成为一个污染物向下反射的界面。因此,混合层深度在某种意义土决定着大气环境容量的大小,它在污染气象中是一个重要因素。目前国内常用确定大气混合层深度的方法是Holzworth的干绝热曲线法。由于这一方法要以探空曲线为依托,探测费用较高,而且受野外工作条件限制,一般性环境影响评价工作     

2018年3月两会期间北京重污染过程边界层气象的演变分析

为研究北京冬季重污染过程的污染特征及成因,采用边界层风场、温/湿场和气溶胶垂直探测等雷达综合遥测手段,对2018年3月北京两会期间的一次典型重污染过程,从边界层气象要素演变进行综合研究.结果表明:①整个污染过程历时7 d,轻度以上污染时数达118 h (占污染过程总小时数的69. 8%),严重污染时数达16 h (占污染过程总小时数的9. 5%),ρ(PM_(2.5))最高达333. 5μg/m~3.②从气溶胶的垂直空间演变来看,重污染天气的形成,除受本地源排放积累的影响外,还存在北京南部和东部的外部污染传输.贴地或上部逆温的稳定温度层结基本上对应ρ(PM_(2.5))的累积过程,其中,重污染时段逆温维持达68 h,逆温层厚度为500～1 100 m,最大平均逆温强度为0. 6℃/(100 m).大气边界层高度偏低(积累过程白天在1 000 m以下,夜间只有300～500 m),导致污染物持续积累.整个污染过程中,高湿时段引起PM2. 5吸湿增长和转化加重了污染程度;近地层持续小风导致污染积累;西南、东或东南方向大风层(10 m/s左右)向低空下探,有利于污染的缓解;强西北风或北风作用,使污染得以清除.研究显示,污染过程与边界层气象要素的演变密切相关.     

激光探测在大气污染扩散研究中的应用

一、引 言 激光作为一种新颖光源,近年来在探测大气污染方面已取得不少进展,这就为监视大气污染和研究大气污染的扩散规律,提供了一种可靠、简便而有生命力的遥测新手段。 自1970年以来,我们就积极开展了激光遥测大气污染方面的研究,并在大气污染扩散研究中得到逐步应用。目前,利用红宝石脉冲激光雷达,可以遥测人造烟羽浓度,特定工业排放     

丘陵山区二氧化硫污染与气象条件的关系

<正> 大气污染的发生与气象条件有着密切的关系。特别是在山区复杂地形条件下形成山谷风、逆温等,对大气污染物的扩散、释稀会产生明显的影响。我们为了调查金竹山电厂二氧化硫的排放和其对东部地区的污染情况,于1985年6月和1986年6月,在金竹山电厂及其东部红安等地进行了气象观测,在电厂东部三条基本上成东北—西南走向的浅型山谷中进行了二氧化硫扇形布点采样监测。本文根据金竹山电厂地区观测到的气象资料以及二氧化硫浓度的监测结果,对当地的气象条件,如风向、风速和逆温对二氧化硫污染的影响进行初步分析。     

烟羽在夜间雾天状况下的扩散数值研究

用夜间雾的数值模式研究了高架源在雾形成前后的扩散特征。模拟结果表明，雾的出现影响了大气近地层结，使原来很稳定的大气变成不稳定大气，但雾顶以上仍是逆温状态，这样导致雾顶附近的高浓度污染物向地面输送加剧，造成地面污染。这种情况非常类似于日出后出现的地面熏烟。研究结果从大气扩散方面解释了近年来在雾天临测中发现的地面高浓度污染现象，说明雾天是造成地面严重污染的重要天气之一。     

中国环境科学研究院第二届学术报告会论文目录

序号者大气环境容量理论的研究与探讨太原地区大气环境容量研究沈阳市大气污染物三维浓度场太原地区大气污染模式的研究沈阳市气溶胶空间分布特征的研究HKS一声雷达系统太原地区近地层大气扩散参数的观测研究太原市大气气溶胶粒子沉降速度野外试验研究声雷达布阵及其对城市边界层的研究M一2。。。多普勒声雷达观测和资料分析多卜勒声雷达及其在环境中的应用大气总尘污染及植被对其抑制作用的研究昆明市大气气溶胶污染择征的研究昆明磷肥厂的大气氟污染研究沈阳市区冬季大气气溶胶污染恃征飞机追踪烟羽,测定太原200米上空二氧化硫转化速率…     

常州市可吸入颗粒物PM10极值分析

通过常州市气象资料分析,发现24 h前半段内维持降水,且24 h降水量在10 mm以上,对PM10有明显的净化作用.冬半年,晴朗夜间到次日上午,出现微风(风速1～2 m·s-1)、逆温和大雾天气持续稳定约12 h,使城市排放的大气污染物不能扩散,积聚在近地层,是PM10年最大值产生的主要原因.同时,对城市近地面二氧化硫、二氧化氮质量浓度值也引起明显的增大作用.     

用激光遥测烟云

激光是六十年代初出现的一种新光源。它有许多宝贵的特点,如颜色极为单纯,方向性极好,大功率,大能量等,因而,日益广泛地应用于各个领域。近年来,激光已实际应用于大气污染监测和大气污染扩散的研究。用激光遥测烟云,就是激光探测大气污染的一个方面。烟云是指工厂从烟囱排放的一种可见固体微粒污染物,和它同时排入大气的,往往还伴有二氧化硫、一氧化碳等有害气体。激光遥测烟云,能够获得烟云及二氧化硫等大气污染物的空间分布和时间演变。因此,激光遥测烟云,对于监视大气污染,了解各种天气条件下大气污染物的扩散和稀释,以及预报大气污染的分布等,都是极有价值的。     

2018年3月两会期间北京重污染过程边界层气象的演变分析

为研究北京冬季重污染过程的污染特征及成因,采用边界层风场、温/湿场和气溶胶垂直探测等雷达综合遥测手段,对2018年3月北京两会期间的一次典型重污染过程,从边界层气象要素演变进行综合研究.结果表明:①整个污染过程历时7 d,轻度以上污染时数达118 h（占污染过程总小时数的69.8%）,严重污染时数达16 h（占污染过程总小时数的9.5%）,ρ（PM_2.5）最高达333.5 μg/m3.②从气溶胶的垂直空间演变来看,重污染天气的形成,除受本地源排放积累的影响外,还存在北京南部和东部的外部污染传输.贴地或上部逆温的稳定温度层结基本上对应ρ（PM_2.5）的累积过程,其中,重污染时段逆温维持达68 h,逆温层厚度为500~1 100 m,最大平均逆温强度为0.6℃/（100 m）.大气边界层高度偏低（积累过程白天在1 000 m以下,夜间只有300~500 m）,导致污染物持续积累.整个污染过程中,高湿时段引起PM_2.5吸湿增长和转化加重了污染程度;近地层持续小风导致污染积累;西南、东或东南方向大风层（10 m/s左右）向低空下探,有利于污染的缓解;强西北风或北风作用,使污染得以清除.研究显示,污染过程与边界层气象要素的演变密切相关.      

新冠肺炎封城对南京污染排放的影响

2020年初新冠肺炎疫情爆发以后,为了有效防止疫情扩散和蔓延,全国主要城市都相继停工停产,人类活动和污染排放强度大幅降低.本文针对新冠肺炎爆发前后南京地区污染排放变化,利用南京及周边地区的逐时污染观测资料,基于在线区域化学传输模式WRF-Chem和集合平方根滤波同化系统,在同时同化污染物浓度初始场和污染源排放的框架下,在1 km的高分辨率条件下进行了逐时同化实验模拟.结果表明,由于疫情管控,2月南京市区的PM_2.5气溶胶和NO源排放分别较1月减少4.4%和30%,减少的区域主要位于工业区和南京城区.该结果显示同化系统在反演高时空分辨率的污染源方面具有很好的潜力.     

近海海洋边界层大气污染综合立体探测技术研究进展

近海海洋大气边界层是陆海气相互作用的特殊区域,发展近海海洋边界层大气污染立体探测技术、获取海洋大气边界层内主要污染成分及关键气象参数的高精度垂直探测信息,对于提高陆地、海洋和大气中的污染来源、化学机制和传输过程认识、提高沿海地区大气环境与气象预报的准确性具有重要意义。针对近海海洋边界层大气污染综合立体探测技术,总结了近年来在国家重点研发计划支持下我国在近海海洋大气探测设备研发、关键技术发展和近海大气污染形成机制研究等方面的进展。当前我国已发展了包括海洋大气廓线激光雷达、湍流交换测量、海气通量观测、海洋气溶胶探测设备等一系列近海海洋边界层探测技术,解决了沿海海洋地区恶劣环境条件造成的技术瓶颈,并基于这些探测设备与技术开展了大量近海海洋大气污染研究。技术与设备的发展完善了我国近海海洋地区边界层大气污染立体监测技术体系与能力,对我国东部沿海区域大气污染防治有积极支撑作用。     

能源重工业区大气环境容量与大气环境整治研究

利用不同风速出现频率条件下的箱式扩散模型对龙门能源重工业区的大气环境容量进行计算,SO2的环境容量为21097.72ta,TSP的环境容量为63293.15ta。运用资料收集法和成果参照法分别统计有组织排放的污染物量和计算无组织排放的污染物量,SO2为13728.79ta,TSP为68555.97ta。小风及静风条件下SO2的大气环境容量利用率为71.2%,TSP的大气环境容量利用率为108.1%;大风条件下SO2的大气环境容量利用率为30.1%,TSP的大气环境容量利用率为109.6%。研究结果表明,在不同的风速条件下,污染情况有所不同。SO2主要是有组织排放,其容量相对剩余量为7368.93ta。TSP已经超容量,大风条件下,煤堆起尘、裸露地面扬尘是主要的污染源;小风条件下,大气污染由无组织扬尘和有组织排放共同作用。针对园区存在的环境问题,提出相应的大气环境整治措施。     

基于ADMS-Urban的大气污染浓度贡献率分析

采用ADMS-Urban模型,通过参数校正,建立了区域大气污染物扩散分布模拟模型,用于模拟某重工业区的大气污染扩散。模型计算各类主要污染源对控制点SO2、PM10环境空气浓度的贡献率,模拟中对各类污染源按有组织和无组织进行了区分。结果表明:经校正ADMS-Urban模型可以准确地计算出大气污染浓度贡献率,从而为制订工业区大气污染削减方案提供依据。     

芒市坝区环境空气质量季节性超标原因分析及改善途径探讨

利用2013—2017年环境空气质量监测资料对芒市坝区1—5月城市空气质量超标原因进行分析,并类比其他相似坝区城市同一时段空气质量及气象资料。结果表明,2—4月芒市坝区易出现逆温,妨碍大气污染物扩散,是导致环境空气质量超标的直接原因。同时工农业生产生活的大气污染物排放、天然森林质量降低等诸多因素共同导致了空气质量下降。提出了逆温季节大气污染防治、开展城市环境空气污染源解析、绿色交通系统建设、天然林生态恢复等空气环境质量改善措施。