广州市春季一次沙尘天气过程综合观测

2017年4月21—23日广州市经历了一次远距离传输的沙尘天气过程,为了解沙尘过程对广州市空气质量的影响,基于广州市大气超级站,利用单颗粒气溶胶质谱(SPAMS)、气溶胶激光雷达观测数据并结合HYSPLIT后向轨迹模型分析了沙尘过程细颗粒物组分及污染来源贡献变化和沙尘气溶胶的来源及路径。结果表明:受沙尘过境影响,PM_(10)浓度大幅升高,PM_(2.5)/PM_(10)最小值仅为12.1%;沙尘过境期间影响近地面颗粒物的沙尘高度主要分布在1 km以下区域,近地面颗粒物消光系数均值为100.11 Mm~(-1),探测到最大退偏振比为0.28。SPAMS研究发现沙尘过境期间含硅酸盐颗粒物(SI)的细颗粒物数浓度比例达25.9%,是沙尘过境前的1.4倍;PM_(2.5)中扬尘贡献率明显增大,达到了17.3%,是沙尘过境前的1.9倍。后向轨迹模型HYSPLIT显示此次沙尘为典型的北方沙尘传输,沙尘源自中国西北地区,传输方向为自西北输送至华东地区后,转为东南方向影响广州市。     

一次强沙尘过程对江苏省空气质量的影响研究

2021年3月15—17日,江苏省自北向南经历了一次严重沙尘污染过程,在此期间对连云港和苏州2市的PM_(10)和PM_( 2.5)质量浓度,以及退偏振比参数进行连续观测,结合后向轨迹(HYSPLIT)模型对沙尘气团来向进行分析。结果表明,本次沙尘过程起源于蒙古国南部,起沙之后自西北至东南传输,约24 h后开始影响江苏省。受其影响,江苏省3月16日4市达重度污染,沙尘对苏北和苏南城市影响差异较大,连云港市PM_(10)质量浓度短时高达978μg/m^( 3),近地面至高空2 km退偏振比值达0.3左右,沙尘特征较明显;苏州市受沙尘影响时间较连云港滞后约14 h,PM_(10)质量浓度峰值仅为155μg/m ^(3),以浮尘天气为主。     

济南地区一次沙尘过程的激光雷达观测分析

利用微脉冲激光雷达探测技术,结合常规污染物监测以及PM_(2.5)化学组分监测数据,对2017年5月影响济南地区的一次沙尘天气过程进行分析。结果表明:5月4日12:00沙尘天气开始影响济南市,PM_(10)小时浓度大幅升高,至5月5日13:00,PM_(10)小时浓度达到峰值(质量浓度953μg/m~3)。沙尘过境期间近地面1 500 m以下形成消光系数和退偏比极大区,其中5月5日11:00—13:00,300 m处退偏比平均高达0. 19,非球形特性显著。沙尘天气过程中Mg~(2+)组分、Ca~(2+)组分增幅最为明显。后向轨迹模型HYSPLIT显示,此次沙尘起源于内蒙古中西部地区,沿高空西北方向传输至济南地区。     

夏收和秋收期间泰州市空气质量特征研究

利用2012—2015年泰州市空气质量监测数据,分析夏、秋收期间城市环境空气质量特征,探讨引发重污染天气的原因。结果表明,夏收期间空气质量整体优于秋收,2012年、2013年秋收期间空气质量最差,达到重污染以上的天数分别为10 d、6 d,颗粒物尤其是PM_(2.5)超标较严重,2015年秋收期间空气质量显著好转。秸秆焚烧日PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度呈较高相关性,PM_(2.5)/PM_(10)值比非秸秆焚烧日高。基于气团后向轨迹及秸秆焚烧卫星遥感监测火点图将污染事件分类,研究得出秸秆焚烧和区域输送是导致城市污染加重的主要因素。     

上海虹桥机场大气污染特征分析

通过将上海虹桥机场2016年大气污染物监测数据与该市国控站点数据对比分析,结果表明:机场附近首要污染物为NO_2和PM_(2.5),随着污染级别加重,PM_(2.5)成为首要污染物的频次增加。虹桥机场NO_2浓度均值在各季节均高于各国控站点,日变化呈"双峰双谷"特征,峰值出现时间较其他站点早1 h。冬季PM_(2.5)浓度高于国控站点,其他三季相当。冬季PM_(2.5)日变化具有明显的"双峰"特征,上午峰值出现时间较其他站点早一两小时,夏季不明显。O_3日变化表现为上午其生成速率和NO_2的消耗速率都要高于其他站点。     

广州市PM_(2.5)质量浓度垂直分布在线监测研究

广州塔空气质量自动监测站在地面至高空500 m高度内布设了4个站点。在自动站内利用PM_(2.5)质量浓度点式在线监测和激光雷达消光系数遥感监测技术,实现对PM_(2.5)质量浓度垂直分布的在线监测,监测方法具有很高的时间分辨率和空间分辨率。利用该方法开展阶段性监测表明:PM_(2.5)质量浓度与355 nm消光系数间具有很好的线性关系,R2达到0.853 7,利用线性关系式可反演PM_(2.5)质量浓度。对200 m~550 m间反演结果分析表明:反演结果与在线监测数据具有很好的相关性,相关系数达到0.868以上;PM_(2.5)质量浓度随着高度改变呈显著的对数相关关系,R2达到0.992 6。     

基于激光雷达和超级站监测的一次沙尘过程分析

利用南京市气溶胶激光雷达网和草场门超级站监测数据,对2022年3月2—3日南京地区一次沙尘污染过程的垂直特征和地面PM_2.5组分变化进行了分析。结果表明,草场门、八卦洲和土桥3处点位的气溶胶激光雷达均观测到消光系数和退偏振比在凌晨至清晨时段有垂直分层现象,说明高空输入的沙尘气团位于城市污染气团上空,而此时地面PM_2.5组分以二次无机盐(硝酸盐、硫酸盐和铵盐)为主。中午前后,各高度的退偏振比及消光系数发生突变,主要是由高空输入沙尘和城市污染气团的垂直混合引起的。随着日间大气垂直交换的加大,PM_2.5中地壳物质的浓度均值和占比显著上升,其中浓度从3 μg/m³升高至5 μg/m³,占比从3%上升至10%。     

小波方差分析北京市PM_(2.5)质量浓度序列周期特征

为分析北京市大气污染物PM_(2.5)质量浓度的时间序列周期性,采用Morlet小波变换对PM_(2.5)质量浓度进行分析,利用小波方差估计该市PM_(2.5)日均质量浓度的主周期,并通过显著性检验。结果表明,北京市PM_(2.5)日均质量浓度主周期为180 d左右,为后续大气污染物PM_(2.5)时间序列研究提供参考。     

长沙市PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度的变化特征

为检验PM_(2.5)和PM_(10)新监测标准实施近3年长沙大气颗粒物污染状况,利用近3年每日监测数据,对长沙10个国控自动监测点PM_(2.5)和PM_(10)达标情况、首要污染物及变化特征进行研究分析。结果表明,近3年长沙市PM_(2.5)和PM_(10)年均质量浓度均超过了新标准规定的年均值二级标准限值;2013年污染最严重。PM_(2.5)和PM_(10)月均值峰值出现在1月和11月,谷值在8月,各月PM_(2.5)超标天数和首要污染物为PM_(2.5)天数都大于PM_(10);PM_(2.5)和PM_(10)冬季日均值浓度明显高于其他季节,呈双峰型,峰值在上午10:00和20:00~21:00,夜晚浓度高于白天;PM_(2.5)春、夏、秋三季日变化呈单峰型,峰值在20:00~21:00;PM_(10)四季日变化呈双峰型。PM_(2.5)和PM_(10)浓度的比值(P)1月和2月最高,PM_(10)和PM_(2.5)日均值有着显著的线性相关性。     

江苏省PM_(2.5)质量浓度的时空变化格局模拟

基于遥感数据,利用多元线性回归模型研究地面监测的PM_(2.5)质量浓度数据与AOD、气象数据及地面植被覆盖等数据的关系,空间精细化反演江苏省PM_(2.5)质量浓度分布。结果表明,AOD、气象数据及地面植被覆盖数据能较好地反演出PM_(2.5)质量浓度时空分布特征;江苏全省PM_(2.5)质量浓度呈现出冬高秋低、春夏居中的季节变化规律;春、冬季PM_(2.5)质量浓度的高值区集中在苏锡常、宁镇扬及泰州、南通等东南沿海的城市,而在靠近西北内陆的盐城、连云港、徐州、淮安、宿迁PM_(2.5)质量浓度较低,夏、秋季呈现出相反的态势。