On the Use of MRF/AVN Global Information to Improve the Operational Air Quality Model OPANA

Operational air quality models have become an important tool to assist the decision makers in European Environmental Offices at different levels: cities, regional and state. Because of the important advance on computing capabilities during the last few years the possibility of incorporating the complex research and academic mesoscale air quality models under routine operational basis has become a reality. OPANA model is the operational version of the research model ANA (Atmospheric mesoscale Numerical pollution model for regional and urban Areas). This model is a limited area model (mesoscale beta) and the capability to extend the prediction horizon is limited unless proper boundary conditions are provided during long simulations. In this contribution we show how AVN/MRF (NOAA) vertical numerical meteorological soundings are incorporated to the OPANA system by using JAVA technology. This new feature helps to keep the air quality model into medium power workstations and the performance is improved accordingly. This technology avoids running mesoscale models over larger areas (continental scale) to accordingly increase the forecasting temporal horizon.     

Estimating Air Quality in a Traffic Tunnel Using a Forecasting Combination Model

This study performs a field analysis of the diffusion collection rate coefficients of radial geometry passive samplers to measure NO₂ in a Mediterranean coastal area. The study shows that the collection rate coefficients are not constant and depend on certain environmental parameters as well as on the levels of some co-pollutants. A mathematical model, which explains the variation of the collection rate coefficient, has been established.     

重庆市内环货车错时限行对空气质量的影响

在分析货车实施错时限行后内环车流量时段分布变化基础上,通过对PM_(2.5)、NO_2等指标的ADMS模型模拟和实际监测数据对比分析,探讨了内环货车错时限行对环境空气质量的影响。结果表明,货车错时限行后主城区环境空气中PM_(2.5)、NO_2小时平均质量浓度分别降低了9.4%和6.0%,峰值浓度明显降低,晚上出现峰值时间往后推移了2~3 h。经ADMS模型模拟计算,内环高峰时段机动车排放对主城区NO_2、PM、VOCs的浓度贡献分别降低了54.1%、56.3%、17.5%,CO浓度贡献不大。内环货车错时限行措施对重庆市主城区空气质量的改善有一定的积极作用。     

沙尘暴对金昌市环境空气质量的影响及控制对策

通过对金昌市环境空气质量现状的分析，指出了环境空气主要污染物为TSP，阐明了沙尘暴是导致环境空气中TSP污染严重的主要原因，并提出了控制沙尘暴的对策及建议。     

未确知测度模型在城市环境空气质量评价中的应用

基于环境空气的信息不确定性特点,运用未确知数学理论,建立了城市环境空气质量评价的未确知测度模型。根据未确知测度的大小,确定样本所属的质量级别及样本间的优劣排序。以唐山市为例,运用所建模型对其环境空气质量状况进行了评价。研究表明,未确知测度模型对于多指标的城市空气质量评价,理论上是可行的,结果是可信的。     

2005—2010年沙尘天气影响我国城市环境空气质量分析

根据2005年建成较完整的环保重点城市空气质量日报监测网后的监测数据,分析2005—2010年期间,影响113个环保重点城市空气质量的沙尘天气过程次数范围在每年5~14次之间,平均每年10次左右,总计59次。在此期间,影响113个重点城市空气质量的沙尘天气过程累计的影响时间总计130 d,平均在每年22 d左右。影响环保重点城市的沙尘天气过程主要集中在3—5月,在部分年份的1—2月、6月和11—12月也有出现。受沙尘天气影响,113个重点城市总共的超标天次平均每年在332 d次左右,每年范围在147~546 d次之间。其中,受沙尘暴天气影响的重污染天次平均每年在40 d次左右,每年范围在14~78 d次之间。受沙尘暴天气影响的超标天和重污染天主要出现在3~5月。近年来沙尘天气对我国尤其是北方地区的影响程度很大。每年沙尘天气过程对我国城市空气质量影响的时间不短,尤其在春季对我国东中部地区城市造成了很严重的影响,近年大范围的沙尘天气过程还影响到了我国东南包括台湾地区和香港澳门地区。     

灰色新陈代谢GM(1,1)模型在城市道路交通噪声预测中的应用

以郑州１９９１～１９９６年城市道路交通噪声监测的数据,运用灰色系统理论,建立了常规ＧＭ（１,１）和新陈代谢ＧＭ（１,１）预测模型。经用四种不同方法对两种模型的精度进行检验,结果表明,新陈代谢ＧＭ（１,１）模型优于常规ＧＭ（１,１）模型,其精度更高,不失为预测城市道路交通噪声的一种好方法。应用该模型,对郑州城市道路交通噪声未来１０年进行预测,其结果符合郑州城市的实际情况     

Optimal Design of a Multi-Pollutant Air Quality Monitoring Network in a Metropolitan Region Using Kaohsiung, Taiwan as an Example

An air quality monitoring network (AQMN) usually performs the basic function of assessment of regional air quality and demonstration of compliance with ambient air quality standards in an urban area. Different pollutants, however, may present different characteristic variabilities due to their specific emission patterns, rates of diffusion, and transport and transformation behaviors. But the costs of siting in a pollutant-specific monitoring network would be higher than that for a common network with respect to several pollutants monitored simultaneously. This paper presents a survey of multi-pollutant design principles and optimal searches for siting patterns of an AQMN using both simulation and optimization models as a combined tool. While conservative, quasi-stable, and reactive pollutants are considered in the design principles, cost, coverage effectiveness, and spatial correlation characteristics are included in the multi-criteria decision making process. For illustrative purpose, a series of technical settings and two types of objectives were examined in the case study for the city of Kaohsiung in Taiwan.     

阿图什市空气质量变化趋势分析

分析了阿图什市“八五”至“九五”期间空气质量监测数据不同年度、不同季节及不同污染因子的动态变化趋势．结合当地能源结构、气候特征、城市环境综合发展水平，指出影响阿图什市空气质量的主要因素，为防治和减轻阿图什市的空气污染提供了科学依据。     

基于三维空气质量模型的广东省臭氧生成速率分析

使用WRF/CAMx模型及化学过程分析(CPA)模块,系统研究了广东省夏、秋季的臭氧生成敏感性与生成速率。夏季,广州与东莞等珠三角中部地区臭氧生成主要对VOCs敏感,郊区的臭氧生成速率较大,珠江口地区是重要的臭氧生成源区,夏季白天(08:00—17:00)平均净臭氧生成速率可达37μg/(m³·h),位于珠三角东北部的天湖白天平均净臭氧生成速率约为25μg/(m³·h)。秋季,珠江口西岸臭氧生成主要对VOCs敏感,秋季臭氧生成速率显著低于夏季。夏、秋季珠三角大部分地区臭氧生成敏感性从早上对VOCs敏感逐步过渡到下午对NO_x敏感,广东其他大部分地区则全天均为NO_x敏感,一般在VOCs敏感区中的臭氧生成速率与化学消耗速率均较大。中心城区的臭氧生成弱,臭氧净化学消耗强。     

对GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》的几点看法

介绍了GB／T18883—2002《室内空气质量标准》的特点，对标准强制执行的实施主体、项目间的相关性和可操作性进行了讨论。     

伊宁市空气质量动态变化趋势分析

分析了伊宁市空气质量长期监测数据不同月份、不同年度、不同污染因子的动态变化趋势，结合当地能源结构、气候特征、城市环境综合发展水平，指出影响伊宁市空气质量的主要因素，为防治或减轻伊宁市的空气污染提供了科学依据。     

沈阳市冬季环境空气质量统计预报模型建立及应用

利用沈阳市2013年1—2月大气自动监测数据和同期气象资料,选取19项预报因子,采用逐步回归方法建立了沈阳市冬季环境空气质量统计预报模型,预报项目包括细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)日均浓度及臭氧(O3)日最大8 h平均浓度。2013年11月至2014年1月,应用该模型并结合人为经验修订,开展了沈阳市环境空气质量预报工作,预报结果与实测结果的对比验证结果表明,环境空气预测结果级别准确率达到79.1%,首要污染物准确率为73.6%。     

西北部主要城市环境空气质量特征与预报影响因素分析

西北部地区经济和工业的快速发展导致各项污染物排放对空气质量影响形势较为严峻,近几年频发的重污染过程严重影响了当地居民的生产生活,因此开展西北部主要城市的空气质量预报工作十分必要。研究选取西北部主要城市展开讨论、分析,并初步总结了主要城市2013—2015年的空气质量分布特征、预报影响因素、预报要点等,为环境监测系统预报工作人员在未来预报业务工作中提供参考。     

集合数值预报系统在上海市空气质量预测预报中的应用研究

介绍了上海市世博环境空气质量集合数值预报系统的框架,分析了各模式在上海市空气质量预报及排放源污染贡献测算中的应用情况,提出开发多种预报手段、实施集合预报是提高城市空气质量预报准确率的发展方向。     

NARX神经网络模型在昆明市环境空气质量预测中的应用

神经网络模型作为一种重要的手段被广泛应用于数学计算、物理建模、水文模拟、环境预测、人工智能等研究领域。为验证神经网络模型在高原山地城市环境空气质量预测中的作用,以昆明市环境空气自动监测站气象因子和污染物浓度数据为基础,构建NARX神经网络模型,对污染物浓度进行预测。结果表明,基于NARX神经网络建立的预测模型具有很强的非线性动态描述能力,能够对环境空气6参数做出较为准确的预测,其预测浓度相对误差显著低于CMAQ、NAQPMS空气质量数值模式以及LSTM统计模型预测结果。优化后的NARX神经网络对污染物浓度变化趋势的预测较其他几个模式更为敏感。     

乌鲁木齐市环境空气质量预测预报误差分析

通过对环境空气质量浓度预测预报及其误差从环境监测及气象预报的角度上进行分析，总结了误差产生的原因，对提高预报的准确性等提出了改进的方法和措施。     

环境空气质量新标准对珠三角区域站空气质量评价的影响

利用粤港珠三角区域空气质量监控网中天湖、金果湾与万顷沙3个区域站2010年全年SO₂、NO₂、PM₁₀、O₃、PM_2.5与CO自动监测的数据,分析了实施环境空气质量新标准(GB 3095—2012)对这3个子站空气质量评价的影响。研究发现,若采用新标准,万顷沙的NO₂、PM₁₀和PM_2.5年均浓度将不同程度超标。这3个子站空气质量达标率下降7~28个百分点,空气污染指数从91%~99%下降至63%~91%;O₃的引入是导致空气质量达标率下降的最主要的原因;O₃将取代PM₁₀成为最主要的首要污染物,出现频率大于50%,且O₃(8 h)平均浓度的影响大于O₃ (1 h)浓度的影响。PM_2.5的纳入也是导致空气质量达标率下降的重要因素,其超标率为3%(金果湾)~16%(万顷沙)。NO₂标准的收严未对天湖与金果湾空气质量评价造成影响,但导致万顷沙NO₂的超标率从2%上升至10%,且NO₂作为首要污染物的比例达24%。     

春季区域性沙尘暴对南疆及东疆城市环境空气质量的影响及应对措施

近年来,新疆境内连续发生多次区域性春季沙尘暴,影响南疆和东疆地区十几个城市,其发生时间之早、频率之高、范围之广、强度之大为50年来所罕见。依据近3年南疆及东疆春季爆发的区域性沙尘暴天气的应急监测结果,分析了区域性沙尘暴对南疆及东疆城市环境空气质量的影响,并提出应对措施。     

污染天气条件下人工降雨对成渝西南区域环境空气质量的影响评估

基于成渝地区大气污染防控形势的严峻性,选取该区域西南部的乐山市作为研究对象,对2016—2020年人工降雨对该城市环境空气质量的影响进行研究。评估发现:冬季改善效果最好,平均每毫米降雨量可降低环境空气质量指数(AQI)约10,对应的SO₂、NO₂、CO、O₃、PM₁₀、PM_2.5浓度分别降低1.8 μg/m³、3.8 μg/m³、0.1 mg/m³、8.1 μg/m³、6.9 μg/m³、8.9 μg/m³;其次是春季,每毫米降雨量可降低AQI约8,对应的6项污染物浓度分别降低1.0 μg/m³、3.3 μg/m³、0.1 mg/m³、8.1 μg/m³、6.1 μg/m³、8.4 μg/m³;再次是夏季,每毫米降雨量可降低AQI约3,对应的6项污染物浓度分别降低0.6 μg/m³、1.6 μg/m³、0.03 mg/m³、6.9 μg/m³、1.2 μg/m³、2.0 μg/m³;秋季每毫米降雨量可降低AQI约1,对应的6项污染物浓度分别降低0.4 μg/m³、0.6 μg/m³、0.01 mg/m³、3.5 μg/m³、0.1 μg/m³、0.1 μg/m³。计算不同季节降雨总量与污染物削减量之间的Pearson相关系数,结果表明,春季人工降雨总量与O₃浓度削减总量呈显著正相关,夏、秋两季人工降雨总量与PM_2.5浓度削减总量呈显著正相关。