基于颗粒物浓度的沙尘天气分级标准研究

沙尘天气在近年对我国城市空气质量造成明显影响。目前我国沙尘天气分级仍然按照气象标准 ,主要是以水平能见度进行分级。文章参考国外的有关标准 ,通过统计近年来我国沙尘天气过程中的颗粒物浓度 ,结合我国沙尘天气的发生情况和特点 ,提出了基于沙尘浓度的沙尘天气分级标准     

广州市春季一次沙尘天气过程综合观测

2017年4月21—23日广州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解沙尘过程对广州市空气质量的影响,基于广州市大气超级站,利用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)、气溶胶激光雷达观测数据并结合HYSPLIT后向轨迹模型分析了沙尘过程细颗粒物组分及污染来源贡献变化和沙尘气溶胶的来源及路径。结果表明:受沙尘过境影响,PM_(10)浓度大幅升高,PM_(2.5)/PM_(10)最小值仅为12.1%;沙尘过境期间影响近地面颗粒物的沙尘高度主要分布在1 km以下区域,近地面颗粒物消光系数均值为100.11 Mm~(-1),探测到最大退偏振比为0.28。SPAMS研究发现沙尘过境期间含硅酸盐颗粒物(SI)的细颗粒物数浓度比例达25.9%,是沙尘过境前的1.4倍;PM_(2.5)中扬尘贡献率明显增大,达到了17.3%,是沙尘过境前的1.9倍。后向轨迹模型HYSPLIT显示此次沙尘为典型的北方沙尘传输,沙尘源自中国西北地区,传输方向为自西北输送至华东地区后,转为东南方向影响广州市。     

外来沙尘输送对北京市空气质量影响的预报预警技术初步研究

利用多方位监测数据和气象资料,分析了2010—2011年春季外来沙尘输送对北京市空气质量指数的影响,提出外来沙尘对北京市空气质量级别影响的预报判据。此外,基于NAQPMS模型的沙尘模块,开展数值预报研究,并对北京市2010年3月一次沙尘天气污染过程进行数值模拟试验,结果表明,模拟的PM10浓度值与实测值有较好的一致性。通过判别预报和数值模拟两种预报技术的开展,可以预报沙尘输送影响的空气质量级别、沙尘分布和演变规律,为进一步开展空气质量预报预警和防控沙尘工作打下了很好的科学基础。     

北方沙尘暴对杭州大气环境的影响及应对措施

简述了我国沙尘天气的形成与分级情况。分析了我国沙尘天气的发展趋势与原因及其对杭州大气环境的影响情况。指出我国沙尘天气的发展有越演越烈的趋势 ,对杭州大气环境的影响时间延长 ,频次增加 ,危害程度加重 ,范围扩大。对防治沙尘天气污染大气环境提出了应对措施。     

基于K-means聚类的沙尘天气快速识别技术研究

依据沙尘天气判定条件分析2018年春季（2—4月）陕西省西安市环境空气质量小时监测数据，共识别9 d受沙尘影响。研究基于K-means聚类沙尘天气分析方法，分析沙尘天气监测数据特征，并对沙尘识别聚类模型进行优化研究，识别的沙尘影响天气与传统方法一致。分析表明，聚类方法可用于沙尘天气监测数据的识别，与传统方法相比较，基于K-means聚类方法能够快速、准确识别沙尘影响天气。     

京津冀地区一次浮尘过程的车载激光雷达走航观测

利用双波长三通道激光雷达与车载激光雷达,针对2018年3月28日京津冀区域的浮尘天气过程,分别进行了定点垂直观测与车载走航观测,对这次浮尘天气中沙尘的源地、沙尘气溶胶的时空分布、沙尘的传输路径与传输方式进行了综合分析。位于北京的激光雷达监测到28日凌晨开始,沙尘气溶胶与近地面污染物混合,受沙尘影响近地面污染物浓度迅速升高。北京到沧州的车载激光雷达走航观测结果显示,沙尘气溶胶先向南传输到京津冀南部区域,随后向西南方向传输,同时观测到京津冀区域上空1. 5 km左右存在沙尘传输带。结果表明,使用车载激光雷达走航观测,结合定点垂直激光雷达与其他地面监测数据,能可靠地观测到沙尘过程中颗粒物的时空变化特征。     

内蒙古呼和浩特市沙尘天气变化规律及防治对策

以呼和浩特市30年(1971~2000年)气象资料为基础,运用数理统计理论,分析了呼和浩特市沙尘天气的时间变化特征及其与降水量、气温、风速、相对湿度、蒸发量等气象因子的关系。结果表明,沙尘暴、扬沙、浮尘等沙尘天气在年代际、年际、季节与月变化上具有一致性。20世纪70年代沙尘天气发生的日数最多,从1970年代到1990年代沙尘天气发生日数总体上波动下降。沙尘天气的年际变化均以1972年最高,但不同沙尘天气发生日数最小值出现的年份不同,最小值为0天,2000年略有上升。沙尘天气呈现春冬季节发生日数多,夏秋发生日数少的季节变化趋势,每年的4月份沙尘天气出现最多,7、8或9月份沙尘天气出现最少。沙尘天气的发生与空气相对湿度、降水量呈现极显著或显著的负相关,与风速、蒸发量呈现极显著或显著的正相关,与气温变化关系不明显。在此基础上,提出了完善监测体系、加强生态环境建设等沙尘天气防治对策。     

中国部分地区2021年几次典型沙尘天气遥感监测分析

2021年，中国北方地区经历了多轮大范围沙尘天气，波及西北、华北、东北甚至黄淮、长三角等地区。其中，3月份出现自2010年以来最强沙尘天气过程。该研究基于Himawari-8静止卫星数据和地面同步空气站点监测数据，分析了2021年3月14—17、27—30日和4月14—15日3次典型沙尘天气过程。分析结果显示：2021年3月14—17日沙尘天气影响范围最广，沙尘分别在不同时间段起源于蒙古国西北部、中国甘肃和青海交界处、新疆和甘肃交界处，大范围沙尘天气是多处尘源综合作用的结果。3月27—30日和4月14—15日沙尘主要起源于蒙古国，沙尘源较单一，影响范围相对集中，但某些时段受影响区域的沙尘强度很高。地面同步空气站点PM₁₀监测数据与卫星数据有很好的一致性。     

2010年春季沙尘天气对北京市空气质量的影响及其天气类型分析

利用2010年3-5月北京市市区以及北京西北部、西部和东部3个不同方位边界的空气质量自动监测站监测数据,结合气象资料和激光雷达观测数据,分析了春季外来沙尘对北京市空气质量的影响。研究结果表明:2010年春季北京市出现15次外来沙尘天气,外来沙尘输送对北京市空气质量的影响天数为21 d,直接造成15 d空气质量超标,最严重的一次API指数达到最大值500。沙尘的天气形势特征以及输送路径的不同,对北京市空气质量的影响有明显差异。当低压中心过境时,沙尘天气影响最重,颗粒物浓度显著上升,气态污染物迅速下降,沙尘呈现自西北向东南输送的特征;低压底部过境与低压中心过境类似,但是沙尘强度略弱;除此之外,沙尘回流也可以直接造成北京市空气质量超标,颗粒物浓度和气态污染物浓度均表现出上升的变化趋势。     

兰州市沙尘天气对环境空气质量及人体健康的影响

一直以来,沙尘天气对兰州市环境空气质量有较大影响。通过分析研究兰州市2010-2015年5a间各月环境空气质量的有关指数,可知兰州市环境空气污染与沙尘天气有直接关系,沙尘天气仍然是目前环境空气污染的主要原因。调查分析来自当地医院呼吸科的相关数据,比对沙尘天气条件下的相关环境空气指数,用科学的统计、计算方法,得出呼吸系统的发病率与环境空气中颗粒物浓度成正比的结论。并对沙尘气溶胶造成人体伤害的具体路径进行了说明与介绍。     

基于静止和极轨气象卫星融合算法的沙尘暴监测研究——以甘肃省为例

为了更好地对沙尘信息进行判别,文章综合应用极轨卫星和静止卫星沙尘监测的结果,对静止卫星红外差值沙尘指数产品与极轨气象卫星沙尘强度指数沙尘监测产品进行融合处理,同时结合国家沙尘天气影响环境空气质量监测网点中甘肃省9个监测网点数据和国家自动空气监测站点数据,对观测结果进行对比分析,将静止气象卫星与极轨气象卫星遥感沙尘监测结果进行较好地融合,更加准确地识别沙尘暴发生区域,有助于对沙尘暴的发生过程以及预警进行评估和分析。     

利用大气超级站对乌鲁木齐市一次沙尘天气过程及组份的分析

本研究利用大气超级站对乌鲁木齐市4月9日至10日沙尘天气过程,粒径谱、离子和重金属组成及变化进行分析。研究结果表明激光雷达观测结果与环境空气质量监测基本一致;小粒径颗粒在沙尘和非沙尘时段含量最多,但在沙尘时段大粒径颗粒的增长幅度远大于小粒径;沙尘过程中的离子主要来源于土壤一次源;沙尘过程中地壳元素浓度及占比均显著升高,会稀释环境空气中人为污染元素。     

基于大气超级站观测的2017年5月北京市沙尘天气过程分析

结合常规污染物监测、PM_2.5化学组分监测、激光雷达监测和颗粒物数浓度及粒径监测等手段，对2017年5月影响北京市的一次沙尘天气过程进行分析。结果表明：5月4日凌晨起沙尘天气开始影响北京市，延庆、官园和通州3个站点PM₁₀峰值浓度分别为2 091、2 245、2 590 μg/m³，体现了该次沙尘天气影响程度之重。PM_2.5浓度与PM₁₀变化一致，也达到重度污染的水平。沙尘天气移动路径是沿着区域西北至东南方向。沙尘天气主体从3 km左右的高空进入北京市，随后逐渐渗透至1 km高度以及地面，且沙尘层厚度较高，覆盖了地面至3 km的高度。沙尘天气过程中OM和Ca²⁺组分增幅最大。在沙尘天气影响严重时间段，沙尘天气源与生物质燃烧源比例之和大于50%，最高值为67.6%。沙尘天气过程中颗粒物峰值粒径为0.965~1.037 μm。     

2008年春季呼和浩特沙尘天气与TSP和PM_(10)污染的关系

利用TSP和PM10逐时监测数据,对2008年春季呼和浩特市TSP和PM10浓度的变化及其在沙尘天气过程中的相关性进行了分析,结果表明:(1)2008年春季TSP和PM10浓度值多高于国家环境空气质量二级标准,沙尘天气是影响空气环境质量的主要诱因。(2)TSP和PM10浓度在沙尘暴发生当日及前后几天均会有不同程度的增加,且以沙尘天气发生当日浓度最大。TSP和PM10浓度3月份最低,4月份次之,5月份最高。(3)不同沙尘天气过程中,TSP和PM10浓度相差明显,且TSP与PM10/TSP值随沙尘天气强度的增加而增大,PM10在不同沙尘天气过程中均为主要组成成分。(4)沙尘天气过程中TSP与PM10呈线性相关。     

张家口市沙尘天气过程气溶胶单颗粒特征研究

利用单颗粒气溶胶质谱仪对张家口市2015年春季的一次典型沙尘过程进行了监测,分析了沙尘过程对当地大气颗粒物成分的影响。结果表明,监测期间的颗粒物类型主要分为8种:矿物质(MD)、左旋葡聚糖(LEV)、元素碳(EC)、有机碳(OC)、混合碳(ECOC)、重金属(HM)、富钾(K)、其他(Other)。对比沙尘天气来临前、中、后3个时段,随着沙尘天气的来临,本地大气颗粒物成分发生较大变化,矿物质、左旋葡聚糖等成分含量升高,而有机碳、重金属等成分含量下降,其中矿物质在PM10峰值时段小时比例高达27.8%;沙尘天气期间,由于矿物质颗粒占比增加,使得总颗粒物的粒径分布向0.9μm以上的粗粒径段偏移;此外,沙尘天气期间的颗粒物各成分与二次组分的混合程度相较非沙尘天气时段的低,说明其老化程度相对较低。     

关于建立沙尘暴沙粒扩散的数学模型及分析

从物理学的流体力学出发，运用相关的因素进行分析，建立沙尘暴颗粒扩散的数学模型，分析沙尘颗粒扩散的内在因素，并且试图寻找减少沙尘暴危害的方法．     

基于EOS/MODIS影像的青海省一次典型沙尘事件遥感监测研究

基于2012年11月至12月上午轨道星Terra共7景MODIS数据，对影响青海省的一次典型沙尘事件进行研究。结果表明，沙尘天气始于2012年11月18日，在12月1日及2日达到高峰，持续到12月18日趋于减弱；沙尘天气影响区域范围较广，主要影响省域西北、东北地区，面积占省域面积的11.26%至43.36%；沙尘天气扩散趋势与路径整体上由西北向东北地区，东部人口密集区沙尘天气出现时间相对西北地区、青南高原地区出现滞后。     

影响泰州市空气质量的几种沙尘类型分析

利用2020年11月—2021年5月泰州市大气颗粒物自动监测数据,结合激光雷达观测资料、气象资料及后向轨迹模式,研究分析不同类型沙尘天气过程对泰州市空气质量的影响。结果表明,研究时段泰州市受到沙尘天气影响共计12次,影响天数21 d,污染天数占比达42.9%;按照影响时长和影响程度将沙尘天气过程分为直接影响型、移速缓慢型、边缘影响型、入海回流型等4种类型;由于天气形势背景和传输路径差异,不同类型沙尘对泰州市空气质量影响程度差异较大,整体而言,移速缓慢型沙尘、入海回流型沙尘对泰州市空气质量影响更为显著。     

基于EOS/MODIS影像的青海省一次典型沙尘遥感监测

基于2012年11月至12月上午轨道星Terra共7景MODIS数据,对影响青海省的一次典型沙尘事件进行研究。结果表明,沙尘天气始于2012年11月18日,在12月1日及2日达到高峰,持续到12月18日趋于减弱;沙尘天气影响区域范围较广,主要影响省域西北、东北地区,面积占省域面积的11.26%至43.36%;沙尘天气扩散趋势与路径整体上由西北向东北地区,东部人口密集区沙尘天气出现时间相对西北地区、青南高原地区出现滞后。     

近年来宁夏对沙尘天气的监测及对沙漠化防治对策

宁夏在全区范围内建立沙尘暴监测网络,开展对沙尘天气的应急监测。宁夏作为沙源区和沙尘过往的主要通道,2002年全区共监测沙尘天气12次,沙尘粒径多分布在大于2 1μm。为防治沙漠化,宁夏积极寻求国际间合作,采取退耕还林还草、划管封育、禁牧、把握人工降雨时机等一系列措施,加大对沙漠化的防治力度。