长治市沙尘天气污染特征及传输路径解析

以2018年3次沙尘天气为研究对象,分析了PM_2.5和PM₁₀浓度、水溶性离子组分、气象条件和气溶胶光学特征,研究了长治市沙尘天气的典型污染特征和传输路径.结果表明：长治市2018年共8d为受沙尘天气影响日,其中4月份最多（5d）,这与春季大气环流调整,冷暖空气活动频繁有关.沙尘污染发生前一般受西方或西北方冷空气影响,大气层结不稳定,大气环流转为经向环流,平均风速达4m/s以上;沙尘污染过程中PM_2.5/PM₁₀均低于0.3,环境空气中粗颗粒物占比较大,水溶性离子总浓度在PM_2.5中占比下降,Ca²⁺浓度为沙尘污染发生前的4倍以上.冬季沙尘为近地面扩散传输,春夏季沙尘为高空沉降传输,影响范围大,区域传输贡献明显.长治市沙尘重要潜在源区为蒙古国、哈萨克斯坦中部和新疆中北部的荒漠地区,传输路径主要为西北路径和正北路径,其中西北路径为哈萨克斯坦—新疆中北部—内蒙古西部—长治以及新疆中北部—内蒙古西部—长治两条路径,正北路径为蒙古国—内蒙古中部—山西北部—长治.     

华北地区沙尘天气垂直气溶胶直接辐射强迫

利用CALIOP数据和SBDART（Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Transfer）辐射传输模式研究了2013~2016年华北地区8d沙尘天气气溶胶及其直接辐射强迫垂直分布特征,分析了气溶胶垂直分布和光学特性对直接辐射强迫的影响.结果表明,气溶胶集中分布在地表及以上3km范围,其中纯净沙尘型和污染沙尘型气溶胶位于上层,污染大陆型气溶胶和烟雾位于下层.大气层顶、地表和大气层的日均气溶胶直接辐射强迫分别是-38.41~-88.44,-74.03~-225.86,9.06~137.42W/m².0~8km高度范围气溶胶直接辐射强迫是负值,且随着高度的增加绝对值逐渐减小.气溶胶垂直分布对大气层顶、地表和大气层的直接辐射强迫影响较小,但对直接辐射强迫垂直分布影响较大,由气溶胶廓线差异造成的同一高度层气溶胶直接辐射强迫最大差值能达到31.18W/m².气溶胶光学厚度和单次散射反照率对直接辐射强迫影响明显.消光能力相同时,吸收性气溶胶对短波太阳光的衰减作用大于散射性气溶胶,后向散射比例大的气溶胶大于后向散射比例小的气溶胶.     

南海浮游植物对沙尘和灰霾添加的响应

通过2016年5月~6月在南海3个站位开展的船基围隔培养实验,研究了沙尘和灰霾添加对南海浮游植物生长和群落结构变化的影响.结果发现,沙尘和灰霾添加由于提供了N、P等营养盐,整体上促进了浮游植物的生长,且促进程度与添加量密切相关.通过定量计算营养盐指数和叶绿素a累积浓度,发现培养期间叶绿素a累积浓度与沙尘添加浓度呈显著正相关关系（R²=0.87,P<0.01）;低浓度灰霾添加的作用与沙尘添加类似（R²=0.91,P<0.01）,但当灰霾浓度增大时,叶绿素a累积浓度的增加受到一定程度的抑制,这可能与灰霾中含有较高含量的毒性物质有关.各粒级浮游植物叶绿素a浓度的变化表明,沙尘和低浓度灰霾添加使浮游植物优势种群由超微型向小型和微型转变;在高浓度灰霾添加组,由于营养盐与毒性物质的综合作用,浮游植物粒级结构变化不明显.超微型浮游植物细胞丰度测定结果表明,沙尘对聚球藻、原绿球藻和超微型真核浮游植物均表现出促进作用,高浓度灰霾添加能够抑制聚球藻和超微型真核浮游植物的生长.     

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。     

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     

中国北方干旱地区沙尘矿物特征研究

为了开展对我国沙暴传输规律的研究,了解我国北方干旱地区沙尘矿物特征有重要意义。本文对我国新疆塔克拉玛干沙漠区,内蒙腾格里沙漠区,贺兰山及银川等处的沙尘样品用X射线粉末衍射法进行矿物分析鉴定,并用原子吸收法作了特征元素的分析对比,根据矿物的X射线粉末衍射结果,结合元素分析,对沙漠源区及其以东地区沙尘矿物特征作了比较,判析了两个源区的矿物组成,讨论了它们的传输过程。     

中国沙尘暴月际时空特征及沙尘的远程传输

近40年(1961～2000年)中国沙尘暴月际时空分布特征表明,中国沙尘暴主要发生在青藏高原和北方干旱半干旱地区.从近40年沙尘暴月平均发生频率看,12～3月份,沙尘暴发生中心集中在青藏高原上,随时间推移,沙尘暴中心向北移动;4～6月份主要集中在北方的干旱半干旱地区.中国大陆尤其是青藏高原沙尘暴的月际时空特征表明,它同高空西风急流的位置密切相关,沙尘暴中心从冬到春随西风急流的摆动而由南向北移动,500hPa西风急流是沙尘远程传输的主要动力.     

沙尘环境对直升机的危害及防护对策探讨

我国是沙漠化危害严重的国家。沙尘环境,特别是沙尘暴天气对直升机危害非常大。通过大量的资料分析和国内外直升机在沙漠地区使用保障的实践经验总结,初步论述了沙漠地区的气象特点,以及为提高直升机在沙尘环境中的战备完好性所采取的防护措施。     

丹东市沙尘污染监测及分析

分析了 2 0 0 2年 4月 7日～ 9日沙尘对丹东市的影响和危害 ,提出了监测沙尘的到达时间、持续时间、污染项目、污染物成份及建立沙尘影响的数据库和信息网     

1952-2016年长江经济带天然与人为氮输入时空演变

过量氮输入是水体氮污染的关键驱动因子，解析氮输入的结构和时空变化模式成为氮素环境管理的重要基础和难点.基于1952—2016年长江经济带各地区氮活动数据，分别构建了天然氮输入和人为氮输入模型，评估了氮输入负荷的时空变化特征.结果表明：①长江经济带氮输入负荷总体越过EKC曲线拐点进入由增长向下降的发展阶段，拐点出现在人均GDP为35777~36299元·人^-1时，发生时间为"十二五"时期，主要原因是化肥和食物输入下降；②氮输入负荷存在显著的时空差异，东部地区表现为倒U型，中部为S型，西部为J型，表明氮负荷存在从东向西的空间转移，西部地区成为氮输入负荷增长的热点地区，这与东部地区化肥施用量下降有关；③人为输入是长江经济带氮输入的主要来源，输入量及其占总输入的比例均呈现显著的增长趋势，空间上表现为从西到东部逐步递增的变化规律，与氮驱动力分布一致；④植被的多年平均固氮量为1771 kg·km^-2·a^-1，其中，非农作物的固氮速率为763 kg·km^-2·a^-1，植被固氮量的年际波动较小，天然输入对长江经济带总体氮输入影响较小.