兰州市城区冬季大气污染模式确定及预测预报的研究

利用１０年的监测数据，采用主成分分析和多元逐步回归分析方法，推导出兰州市城区冬季大气主要污染物的预测预报模型，同时，结合兰州城区冬季大气污染现状及气象特征，制定了首要污染的警戒值和应急措施，通过验证，模型的精度和警戒值指标符合实际情况并可满足预测预报的要求。     

兰州市大气污染特征与污染预报技术研究

结合兰州市大气污染特征,采用国际上较为先进的污染预报模式,分别建立了实时资料与数值产品相结合的实用统计预报模型.其系统预报结果准确程度较好,实用性强,时研究兰州市大气污染来源及政府决策都起着重要的作用.     

对我国大气污染自动监测系统建设的思考

六十年代末七十年代初世界上许多发达国家相继建立了大气污染自动监测系统(APMS)。实现了在一个地区进行多点、同步、连续监测。大气污染自动监测系统可以提供大气污染时间——浓度变化曲线,各类平均值与频数分布统计资料及污染事故发生时的大气污染状况与气象数据;为掌握区域性大气污染特征及变化趋势:研究污染物分布变化规律、评价人体及动植物污染暴露的影响状况;验证大气污染物扩散模式;进行污染的预测预报及控制、环境规划、立法及管理提供科学依据。     

臭氧数值预报模型综述

光化学大气质量模型在研究臭氧(O_3)污染以及O_3预报方面具有核心作用,是O_3污染防治决策者的有力工具。文章结合目前中国及国际区域尺度光化学大气质量预报模型的研究与应用,重点论述与O_3有关的大气化学过程在数值预报模型中的数学表达和计算方法,阐述大气物理与大气化学过程在主流大气质量数值预报模型中的实现方法及其优势和缺陷,介绍用于数值预报模型的大气物理过程和湍流参数化方案的最新进展。就当前O_3数值模拟的主要输入资料进行讨论,强调那些易被忽视但又显著影响模型预报能力和效果的诸多因素以及模型效果评估的重要性。结合O_3与复合型大气污染的关系,强调区域大气质量数值预报模型的发展趋势与方向以及在大气环境管理方面的意义和作用。     

兰州市气象要素对大气质量影响力的模拟分析

为了弄清气象要素对大气质量的影响以及大气污染反弹的原因,通过对兰州市冬春之际气象要素对大气质量影响力的模拟分析,建立了气象要素与大气质量间的模拟模型,并应用该模型对兰州市大气污染指数进行预测分析。结果表明,该模型计算精度高,预测结果真实可信,方法可行性好,可用来模拟分析兰州市冬春之际空气污染的成因和动态变化。     

基于深度学习的空气质量预报方法新进展

空气质量预报与人们的日常生活密切相关,其基本思想是分析历史空气质量数据,发现其内在的时空相关性,结合未来气象信息以及污染源排放量,对未来的空气质量进行预测。目前,环境管理和社会公众服务对空气质量预报提出了长时间、多维度、高精度的预测要求,一些新型的空气质量预测方法仍处于起步探索阶段。近年来,随着人工智能的普及与推广(特别是云计算与大数据的发展),深度学习这项基于传统人工神经网络的技术被国内外研究者所重视。笔者对现有典型的空气质量预报方法进行了阐述,包括数值预测模型方法、统计预报模型方法、基于机器学习模型的预测方法等,并重点介绍了该领域最新进展:基于深度学习模型的预测方法,并在此基础上进行了总结与展望。     

兰州市大气污染气象潜势预报研究

介绍了大气污染气象潜势预报方法和兰州市大气污染气象潜势预报系统。通过2001年9－12月兰州市空气质量预报检验分析，表明该系统对首要污染物等级预报准确率在60％以上，对兰州空气质量预报具有较好的指示性。     

SO_2污染空气的日变化成因及应用

通过对SO_2污染空气的日变化形成原因分析,从而利用早晨实测值,根据日变化规律制做逐时大气污染预测预报。     

江苏省区域空气质量多模式预报预警系统研究与设计

围绕江苏省大气污染日益严峻的形势,设计了江苏省区域空气质量多模式预报预警系统,系统主要由数据中心、计算中心、分析展示中心、预报中心4个部分构成,运用了多模式集合预报、数据仓储联机分析处理、数据挖掘及智能关联等关键技术。系统的建成将为江苏省各级政府和相关单位决策层制定区域联动的大气污染防控措施,采取针对性的应急处置措施提供科学、及时的技术支撑。     

基于比例下降-灰色预测型线性规划的大气污染控制规划模型

探讨了比例下降模型和灰色预测型线性规划模型机理及比例下降-灰色预测型线性规划模型建模和求解的过程。根据大气污染控制规划实例，在该区域内污染源按等比例下降方式排放污染物构建模型，运用单纯形法对模型求解并对规划结果进行灵敏度分析。结果表明，比例下降-灰色预测线性规划模型适宜含有不确定性信息的区域大气污染控制规划，尤其在空间尺度较大的污染控制区内，针对不同污染源规划相应的污染控制方案时具有适应性。     

基于QUAL2K模型的鹤壁卫河水质模拟预警研究

水质预报预警对于防范水污染、降低水污染风险及其带来的损失、保障用水安全及水环境质量等具有重大意义。提出了一种基于QUAL2K模型的水质模拟预警方法,包括水质模拟预测、预警指数计算和警情确定,以海河流域鹤壁市卫河为例进行实证研究。研究结果表明:基于QUAL2K模型模拟精度分别为COD 97.7%、NH_3-N 98.5%,水质模拟效果较好;所选河段预警时段内COD基本处于无警和轻警2个级别,氨氮大多是巨警,浓度严重超标,是导致监测断面预警指数高的主要原因。     

对比分析法在环境空气质量预报业务中的应用

通过分析京津冀及周边区域环境空气质量预报的实际案例,从实时监测、污染源、大气条件以及数值预报模拟4个方面阐述了对比分析法在空气质量预报业务中的应用,帮助预报员比较类似污染源排放条件下的大气条件变化或者类似大气条件下的污染源变化,以便进一步开展量化分析。研究结果显示:利用时间同比、空间比较和大气条件对比的分析方法,能够判断在类似污染源排放和相似大气条件下,主要污染物的浓度水平、重污染发生、影响范围、持续时间、严重程度等污染特征以及污染物的水平传输影响等;采用污染源变化对比分析法,能够获得在类似大气条件下,污染源排放的减少或剧增对主要污染物浓度水平的影响程度;通过数值预报模式结果对比分析,能够获得在类似的污染源排放条件下,大气环流形势的稳定程度和变化情况,从而判断其对污染物浓度水平的影响。对比分析法是开展京津冀及周边区域环境空气质量预报业务中的重要环节,有利于持续提高空气质量预报的准确率,供全国空气质量预报员开展辖区空气质量预报时参考。     

上海市工业区大气污染预警监测信息平台研究与设计

根据上海市工业区大气污染排放特征,在构建大气特征污染监控网络的基础上,搭建了工业区大气污染预警监测信息平台,并研究了适用于大气特征污染自动站的通信传输规范,确保数据联网和应用。平台设置了大气质量监控、大气数据管理、污染源一厂一档、大气质量分析评价、污染源溯源分析、应急监测数据管理、智能移动终端查询等7个子系统,可为上海市工业区大气污染预警和管控提供实时监测数据。     

济南市环境空气质量及空气污染源监控网络的研究开发

介绍的济南市环境空气质量及空气污染源监控网络是《山东省可持续发展十大科技示范工程》,"济南市环境空气污染综合治理技术的研究开发与示范"子课题的主要内容,由魏复盛、王文兴院士等组成的专家组于2003年12月完成了课题的鉴定,课题总体达到了国际先进水平。主要包括济南市环境空气质量监控网络的完善,环境空气重点污染源监控网络的建立,开发建立环境空气预警系统、环境空气监测报警与控制系统四个方面。对建立空气质量的预警与控制系统具有示范作用。     

上海世博会长三角区域空气质量预警联动系统开发与应用

围绕2010年上海世博会空气质量保障目标,开发了长三角区域空气质量预警联动系统.系统主要由区域数据共享、预报预警、信息发布和应急联动等4个子系统构成,运用了自动质量控制检查、多模式集合预报、秸秆焚烧火点判定、预警联动机制研究、GIS自动化处理和表达等关键技术.在世博会期间,实时监控了长三角区域空气质量状况,科学预测了空气质量未来变化趋势,成功发布了5次大气污染预警,启动了应急联动措施,为世博空气质量保障提供了坚实的技术基础.同时,该系统也是一次跨行政区解决区域性空气污染问题的有益实践,具有十分重要的示范意义.     

滇池蓝藻水华监测预警平台设计

传统的人工监测无法实现大规模蓝藻的实时监测预警,该研究运用基于Python的ArcGIS Server自动发布地图服务、多元数据预警分析、人工水质监测数据预警分析等技术,以滇池为研究区,构建了水华预警系统。通过预警体系业务子系统和预警信息共享与发布子系统,结合滇池蓝藻水华监测预警综合数据库,实现了大规模蓝藻预警信息的实时生成、共享和发布,提出了地表变化动态监测预警的思路。系统建成后,通过对滇池流域生态红线预警范围内的地表覆盖变化情况监测,可及时发现导致水华发生的潜在陆源污染因素。同时配合排污点污染成分检测实现预警,从源头防止水华发生。     

Climate dynamics and extreme precipitation and flood events in Central Europe

Past changes and possible future variations in the nature of extreme precipitation and flood events in Central Europe and the Alpine region are examined from a physical standpoint. An overview is given of the following key contributory physical processes: (1) the variability of the large-scale atmospheric flow and the associated changes of the North-Atlantic storm track; (2) the feedback process between climate warming and the water cycle, and in particular the potential for more frequent heavy precipitation events; and (3) the catchment-scale hydrological processes associated with variations in major river flooding events and that are related to land-use changes, river training measures, and shifts in the proportion of rain to snowfall. In this context an account is provided of the possible future forecasting and warning methodologies based upon high-resolution weather prediction and runoff models. Also consideration is given to the detectability of past (future) changes in observed (modeled) extreme events. It is shown that their rarity and natural fluctuation largely impedes a detection of systematic variations. These effects restrict trend analysis of such events to return periods of below a few months. An illustration using daily precipitation from the Swiss Alps does yield evidence for pronounced trends of intense precipitation events (return period 30 days), while trends of stronger event classes are not detectable (but nevertheless can not be excluded). The small detection probability for extreme events limits possible mitigation of future damage costs through an abatement of climate change alone, and points to the desirability of developing improved early forecasting/warning systems as an additional no-regret strategy. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

大气气溶胶中痕量金属元素的研究进展

综述了近年来国内外学者对大气气溶胶中痕量金属元素的研究进展,介绍了痕量金属元素的地球化学行为,以及大气气溶胶中痕量金属的源解析方法、在环境中的循环与污染、生物有效性及对人体的健康效应。建议研发更可靠的分析方法或在线检测仪器,避免采样和样品前处理过程中痕量金属的污染和损失;建立监测网络,形成区域性的大气监测模式,更全面地分析污染来源;与监测超级站建设、空气污染流行病学设计和毒性机制研究相结合,建立更加完善的研究体系。     

突发性水污染事故预警体系建设综述

随着流域水污染事件的频发,突发性水污染事故预警平台的科学建设成为流域应急管理的重要内容。基于预警平台数据感知层、数据管理层、业务感知层的总体架构,综述了国内外突发性水污染事故预警平台的建设现状。从水质监测技术、突发事故预警模型、预警平台整体构建4个方面分析了近年来突发性水污染事故预警平台的研究进展与不足,以期为流域突发性水污染预警系统的建设提供参考。     

基于VOCs浓度反演的地下水中含油物质泄漏原位在线监测方法的建立及应用

石油石化企业的含油物质泄漏进入地下水,会对生态环境造成负面影响。通过构建地下水井模型,比选不同原理的挥发性有机物(VOCs)检测传感器,建立了基于VOCs浓度反演的地下水中含油物质泄漏原位实时在线监测方法。研究发现,常规水质六参数传感器对含油物质泄漏的响应会产生滞后现象,在实时预警监测地下水井中含油物质时可不安装常规水质六参数传感器,节约企业污染防控监测成本。将该方法应用于企业现场进行原位实时监测,当实时监测值超过数据监控平台预警阈值时,系统会发出警报,实现了地下水井中含油物质泄漏实时预警监测。该监测方法具有响应速度快、准确性高、成本低、监测过程简单等优势,将帮助企业实时掌握地下水污染状况,提高地下水污染防控预警效率。