基于气流轨迹聚类分析方法浅析桂林市酸雨来源

通过对桂林市2009—2013年的酸雨状况及变化趋势分析,结果表明:桂林市酸雨强度及频率从2010年出现峰值后,呈现逐渐下降的趋势;酸雨的季节分布差异明显,冬、春季酸雨频率较高,夏季相对较低;酸雨中的阴离子主要为SO2-4和NO-3,阳离子主要为Ca2+和NH+4。利用后向轨迹和聚类分析方法对桂林市酸雨来源进行气流轨迹模拟分析,结果显示,主要作用气流来自南方地区,其中东南和偏东南方向气流形成的降雨酸性较强,酸雨频率较高。  

徐州大气颗粒物污染特征及传输途径分析

利用徐州2015年PM2.5和PM10逐小时质量浓度数据,分析了徐州颗粒物时空变化特征。同时基于HYSPLIT后向轨迹模式,结合GDAS气象数据和空气质量数据,利用轨迹聚类及潜在源分析法研究徐州不同季节气流轨迹对颗粒物浓度的影响及PM2.5和PM10的潜在来源。结果显示,2015年徐州环境空气中PM2.5和PM10的年均值为65和122μg/m3,分别超过国家《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值86%和63%。各国控站点ρ(PM2.5)和ρ(PM10)月变化呈现一致的冬季高夏季低的"V"型变化特征,这与气象条件和气流轨迹特征季节性变化有关。秋冬季污染较高时期徐州主要受西北内陆性气团和较为稳定的气象条件影响,而春夏季来自较为干净的东部海洋性气团利于污染扩散。潜在源分析显示,山东、安徽、苏中南、浙西北等地区是影响徐州市PM2.5和PM10的主要潜在源区。各季节潜在源区分布范围有一定差异,冬季时潜在源区分布最广,并有明显向西北方向转移延伸的趋势。  

常州市臭氧污染传输路径和潜在源区

利用NCEP全球再分析资料和HYSPLIT4模式，计算了2013-2015年常州市臭氧（O₃）超标日的气流后向轨迹。结合聚类分析方法和常州市PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、O₃数据，分析了O₃超标日不同类型气团来源对各污染物浓度的影响，并利用引入权重因子后的潜在污染源贡献函数分析了影响常州市O₃超标的潜在污染源区分布特征。结果表明：常州市O₃超标期间易受到东南和西南方向气流影响，其中从东海和黄海途经浙江东北部、上海、江苏南部等地的东南气流占比达50%以上。自内陆途经黄山-湖州-宜兴到常州的气流对应的O₃平均质量浓度最高，为116 μg/m³。自山东经枣庄-宿迁-淮安-泰州-苏州-无锡到常州的气流对应的O₃平均质量浓度最低，为78 μg/m³，但该气流对应的SO₂和NO₂平均值为各聚类中的最高。影响常州市O₃的潜在污染源区主要在常州周边200 km以内的区域，且集中在从南京至上海的长江下游沿线区域和杭州湾区域；其中太湖湖区为重点污染源源区之一。O₃超标日影响常州NO₂的潜在污染源区主要集中在江苏南部、浙江东北部和上海3个区域，太湖周边的常州、无锡、苏州和湖州等几个临近城市为潜在的重点污染源区。与影响常州O₃的WPSCF高值区相比，影响NO₂的高值区分布范围更大、距离更远。影响常州O₃的潜在污染源区分布，与长江三角洲地区人为源大气污染物的高排放区域较为一致，说明长江三角洲地区的O₃污染与本区域的人为源大气污染物排放有着极为密切的关联。  

不同季节常州市气团来源差异性研究

利用NCEP全球再分析资料和HYSPLIT4模式，计算了2014年常州市不同季节的气流后向轨迹。结合聚类分析方法和常州市PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和O₃监测数据，分析了各季节不同类型气团来源对各污染物浓度的影响。结果表明，常州市的气团来源具有明显的季节性特征，春季以东北偏东方向的气团为主，西南气流对应的PM_2.5和PM₁₀平均值较高，分别为93和157μg/m³；夏季受海洋型气团影响为主，东南气团对应的O₃平均值较高，为90μg/m³。秋季西北气流增多，其对应的PM_2.5和PM₁₀平均值较高，分别为71和107μg/m³，东南气团对应的SO₂和NO₂平均值较高，分别为40和43μg/m³；冬季受大陆型气团影响更显著，京津冀等北方气团和杭州湾方向的南面气团对应的PM_2.5和PM₁₀值较高,分别在100和150μg/m³以上。冬季随着空气污染加重，本地和本区域的气团逐渐占主导地位，说明加强长三角区域内的污染物协同管控，对于改善空气质量会具有明显的效果。