京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网的建设与应用

京津冀及周边地区大气染污综合立体观测网针对的是大气重污染发生-演变-消散全过程的核心科学问题,通过制定适用于京津冀及周边地区的大气污染综合观测技术规范,建立了区域大气污染综合立体观测网,开展了近地面及大气边界层气象和大气化学过程的同步观测,构建了监测数据综合分析及共享应用平台,实现了大气环境多源数据综合管理业务化,为大气重污染成因研究提供精准数据集,提升了京津冀秋冬季重污染成因机制研究和精细化源解析的能力,推动了京津冀及周边地区空气质量的持续改善.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网开展了传输通道的加密观测,增加了背景站和手工采样点观测,建立了包括黑碳、氨和重金属等多要素的关键站点,并充分利用了服务于科学研究的超级站和垂直梯度观测技术.京津冀及周边地区大气污染综合立体观测网和数据平台的建立,实现了业务部门与科研部门数据的有效融合与综合管理业务化,具有效率高、代表性好、目的性强的特点,能够很好地应对决策部门不断提高的管理需求.观测网络和平台充分吸取了国外的先进技术和观测经验,保证了观测网长期稳定运行;通过综合环境空气质量监测预警和发布平台,为环境空气质量监测和污染成因综合研究提供技术支撑,最终为实现我国空气质量的全面改善奠定了坚实的基础.      

多遥感设备联用在区域空气质量变化与边界层结构关系研究中的应用

为研究佛山地区空气质量变化与边界层结构的关系,2015年10-12月在佛山地区3个站点同步开展了多台风廓线雷达、激光雷达、微波辐射计联用的大气边界层结构观测实验.结果表明:风廓线雷达探测可获得平均风场垂直分布的连续变化,发现佛山地区风场垂直分层结构明显,空气污染与近地小风层厚度的相关性较强.激光雷达探测可获得颗粒物消光特性垂直分布的连续变化,发现佛山地区颗粒物消光特性与大气边界层结构有密切关系,空气质量指数(AQI)变化与颗粒物激光雷达探测反演的边界层高度相关性较高,相关系数为-0.58.微波辐射计探测可获得平均温度、相对湿度垂直分布的连续变化,逆温和相对湿度变化对边界层日变化及空气污染成因分析有较高的价值.通过多设备联合探测,可同时获得研究地区平均风场垂直分布特征、颗粒物浓度变化特征、逆温和相对湿度的变化特征.多设备联合探测,有利于区域空气质量变化与边界层结构关系机理研究,对区域空气质量变化的预测预报有重要作用.     

不同尺度大气系统对污染边界层的影响及其水平流场输送

大气边界层不仅受地面的影响,也受不同尺度大气系统的直接影响。根据在北京市沿南北方向分布的3台激光雷达阵和地面同步的粒子观测数据,选择一次重污染过程进行情景分析,研究不同尺度大气系统对该过程粒子边界层的影响,分析边界层内粒子浓度输送的动态变化。提出北京地区重污染形势的形成原因。对区域性大气污染边界层研究,将有助于对区域及城市污染形成机制的进一步认识。      

大气汞形态分布的研究进展

归纳了大气中汞的形态和行为,并联系近年来国内外对海洋边界层大气汞的研究现状,介绍本实验室对厦门近海地区气态元素汞和颗粒态总汞同步监测的研究,考察厦门近海地区大气汞的分布特征及影响因素,以期补充近海地区汞污染数据,为汞污染控制和治理工作提供数据支持。提出了今后应进一步开展的研究方向。     

基于无人机的大气细颗粒物与臭氧污染探测与溯源研究进展

近年来,中国大气细颗粒物(PM_2.5)污染的治理已取得阶段性成效,但臭氧(O₃)污染快速上升,实现PM_2.5和O₃协同控制的基础与关键是针对大气污染物的精细化探测和污染溯源.随着无人机技术和传感器技术的迅速发展,基于无人机平台的大气污染探测可以有效获得近地层的PM_2.5和O₃结构特征,并结合计算机算法对大气污染事件进行精准溯源,具有高时效性、高灵活性和高时空分辨率的特征,有助于研究人员了解区域污染物的分布、变化以及来源,为大气复合污染的协同控制提供科学依据.通过回顾传统的大气污染探测方法,总结了污染探测领域常用的无人机飞行平台类型和探测仪器,归纳了基于无人机的PM_2.5和O₃污染探测应用与相关溯源算法,并展望了无人机大气探测的未来研究方向.     

系留气球垂直观测平台的构建与应用

利用1 600 m~3车载系留气球,构建大气复合型污染垂直观测平台。利用该平台对近地大气边界层的多种气象要素、多种污染物浓度水平及其物理化学特性进行高分辨的垂直测量,用以研究大气边界层的形成和演变及大气污染物垂直分布和变化特征、大气光化学过程的垂直变化以及污染物的区域输送。该平台以0.5 m/s的速度进行升降,于2013年12月在上海成功应用于大气污染垂直观测,观测中共获取大气污染物有效廓线50余组。利用观测数据,初步探索上海近地层复合型大气污染的生消机制及大气污染物垂直分布特征,为上海市空气污染预警和防控对策机制的制定提供技术支撑。     

基于地基遥感资料的厦门市污染边界层特征分析

城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染累积的关系.结果表明:厦门地区颗粒物污染过程中,边界层内弱风层厚度较地面风速而言更能够代表边界层内扩散条件的变化,可以更好地表征和预测近地面污染的变化;在局地累积的污染过程中,边界层内存在较厚的弱风层,同时2 km以下的风场有明显的风向转变特征,导致边界层内不存在有效的传输和扩散,另外,污染时边界层垂直温差可以在一定程度上反映干季的垂直扩散条件,0～3 km温差与PM_(2.5)浓度有着密切的联系;冷空气过程有将上游污染物向本地区输送的可能,城市边界层在东北大风的条件下伴随着显著的垂直下沉运动,有利于上空污染向下扩散.多源地基遥感数据联合分析能够进一步解释城市边界层内气象条件对于城市大气污染变化的影响,集合各设备的探测优势开展城市宜居和污染气象条件研究具有较高的科学性和可行性.     

大气污染及其防治

X51 200402710 不同尺度大气系统对污染边界层的影响及其水平流场输送/任阵海(国家环保总局气候变化影响研究中心)…//环境科学研究/中国环科院.-2004, 17(1).-7～13 环图X-6 大气边界层不仅受地面的影响,也受不同尺度大气系统的直接影响。根据在北京市沿南北方向分布的3台激光雷达阵和地面同步的粒子观测数据,选择一次重污染过程进行情景分析,研究不同尺度大气系统对该过程粒子边界层的影响,分析边界层内粒子浓度输送的动态变化。提出北京地区重污染形势的形成原因。对区域性大气污染边界层研究,将有助于对区域及城市污染形成机制的进一步认识。图9参3     

福州市PM2.5污染过程中大气边界层和区域传输研究

以福建省会福州市2013年1月空气质量变化为对象,分析大气边界层变化和周边区域污染物传输对福州市大气颗粒物PM2.5的影响.利用福州市2013年1月逐日地面和探空观测资料以及NCEP提供的2013年1月FNL分析资料,通过大气边界层要素与PM2.5浓度之间的相关性,对PM2.5污染过程的大气边界层特征进行分析;同时采用HYSPLIT后向轨迹模拟及区域风场相关矢分析对影响福州雾霾的污染物区域传输路径进行探讨.结果表明:地面气温与PM2.5浓度呈正相关,地面风速与PM2.5浓度呈负相关,近地面边界层条件有利于霾颗粒物的形成和累积.但不同于我国东部主要污染源区霾污染过程中存在大气边界层逆温,福州PM2.5污染过程中并未出现大气边界层逆温结构,这一边界层结构的垂直混合可有利于区域传输的污染物从上层大气到达近地面从而加重福州霾污染,福州是华东地区一个PM2.5污染物的主要接受区,PM2.5污染物主要以外源输送为主.2013年1月份福州市清洁日近地面风向为海洋吹向大陆的东南风,霾污染日则为大陆吹向海洋的偏北风,PM2.5污染物主要从长三角地区、苏北以及安徽河南一带通过东北和西北方向的传输路径影响福州的空气质量.     

城市和区域复合型大气污染控制与管理学术研讨会圆满落幕

2010年1月22日,上海市环境科学研究院、浙江省环境科学研究院、江苏省环境科学研究院．上海市环境监测中心、浙江省环境监测中心、江苏省环境监测中心、复旦大学、华东理工大学以及上海大学在上海市环境科学研究院组织召开了“城市和区域复合型大气污染控制与管理学术研讨会：来自国内的160位专家学者集聚一堂,就城市和区域复合型大气污染状况与污染形成机制、大气污染物源排放清单与大气污染反演技术、大气污染源控制技术、环境管理与低碳发展等议题展开了深入而热烈的讨论。     

大气气溶胶主被动遥感探测应用技术进展

大气气溶胶广泛影响着地球的气候与环境,尤其是日益严重的颗粒物污染已对公众健康和生态安全构成了巨大的威胁。面对我国空气重污染的现状,大气污染治理急需对气溶胶及其光学特性进行大范围、高频次、高精度、立体的遥感监测和定量分析。目前,气溶胶遥感监测有多波段、多角度、偏振等被动探测方法,也有激光雷达结合高光谱、偏振的主动探测方法。本文在分析国内外大气激光雷达卫星载荷的基础上,分析了目前基于主动、被动遥感探测手段的气溶胶遥感监测应用研究进展,研究发现激光主动探测在大气环境定量监测中的作用更加突出,主被动结合、多手段综合是大气环境监测卫星的发展方向。     

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…     

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.     

强化船舶排放污染治理

正船舶航运业的快速发展,在给贸易运输带来便利的同时,也给区域空气质量改善带来巨大压力。当前,船舶港口污染呈明显的区域性。研究结果显示,长三角、珠三角、环渤海和长江等沿海沿江地区,船舶港口排放已成为大气污染的重要来源之一,受到社会的广泛关注。因此,应进一步加强我国船舶港口污染防治,改善区域大气环境质量,构建绿色航运体系。船舶港口排放已成为重要的排放源之一随着我国对外开放力度不断加     

当前我国大气环境质量的几个特征

通过分析我国大气环境监测资料可知,我国大气污染物已从SO2转变为PM₁₀,而且大气环境质量呈现大区域特征。以年日均API分布为例,出现2个大污染区域和几个小区域,一个大区域处于华北、东北和西北的部分地区,另一个大区域处于长江中下游地区。这些区域的形成,除该区域中煤耗总量较大以外,还与大气输送网络和盆地地形有密切关系。研究地区的大气环境质量常常出现过程特征,由不同月份的大气环境质量优良的过程和污染的过程发现这类过程的出现与移动缓慢的弱天气形势下的大气边界层底层结构有关。提出了温度、露点的垂直分布特征与大气污染物浓度将出现增量或减量的相关性。      

浅议防止船舶造成大气污染

概述了船舶对大气造成的污染及其危害、国际海洋组织（IMO）为防止船舶造成大气污染而采取的行动以及我国对此进行的研究与举措。     

我国大气污染联防联控环境监管模式的战略转型

随着我国大气区域性复合型污染特征日益明显,光化学烟雾、区域性大气灰霾频繁发生,区域整体环境质量恶化,严重威胁群众健康,影响环境安全。2010年环保部等九大部委联合出台的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》中要求"到2015年,建立大气污染联防联控机制,形成区域大气环境管理的法规、标准和政策体系"。2012年制定实施的《重点区域大气污染防治"十二五"规划》中也明确提出"建立大气污染联防联控机制",这为我国大气污染防治环境监管模式的战略转型提出了重大机遇和挑战。     

泉州市环境空气质量现状、影响因素及综合防治对策

随着我国各方面综合实力的不断提高,生产、建筑等方面对自然环境造成的污染是极大的,人们生活水平提高的同时也越来越关注城市内大气污染问题。如何治理大气污染,保持人与自然的和谐发展,已经成为当前人们共同面临的一个难题。泉州市地处福建省东南沿海,是我国"一带一路"战略海上丝绸之路的先行区。在经济高速发展的同时,工业企业、机动车数量快速增加,大气污染过程偶有发生,作为国家环保模范城市,其大气环境问题得到越来越多的关注,因此提出有效的综合防治对策势在必行。本文结合泉州市自然(气象、地形)与社会经济(产业布局)等因素,分析了泉州市不同季节大气颗粒物污染成因,并提出有针对性的大气颗粒物污染综合防治对策与管理措施。     

苏皖鲁豫交界地区大气污染形势和问题分析

苏皖鲁豫交界地区是京津冀及周边地区和长三角地区两大大气污染防治重点区域的连接带。近年来,该地区空气质量改善进展相对较慢,大气污染问题逐渐凸显,已成为全国大气污染最严重的地区之一。本文从大气环境质量状况、区域传输特征、重点源污染特征以及污染治理存在的问题等方面对苏皖鲁豫交界地区大气污染防治形势进行分析,并提出该区域强化大气污染防治要从深化结构调整和污染治理、强化区域联防联控、提升大气环境现代化治理能力三方面进行重点突破。     

我国酸性降水来源探讨

我国的酸性降水存在着大气污染物的局地冲刷和中、长距离传输双重来源机制。我国南方重污染城市的酸性降水主要来源于城市高浓度大气污染物的局地冲刷;广阔区域和清洁地区的酸性降水则主要来源于大气污染物的中、长距离传输。酸性降水中局地来源和传输作用的贡献,因地而异,主要取决于当地的大气污染条件和气象条件。