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1.
山东省PM2.5-O3复合污染特征突出,空间差异性明显,本文基于2016—2020年国控和省控环境空气自动监测站监测数据以及同期各气象代表站气象监测数据,分析PM2.5和O3时空分布的变化特征,初步探究其与气象因子及前体物的关系. 结果表明:①2016—2020年山东省空气质量逐步改善,优良天数比例上升了7.1%,重污染天数比例下降了3.5%. 除O3年评价值上升9.6%以外,SO2、PM10、PM2.5、CO和NO2的浓度均下降,降幅依次为61.3%、29.8%、28.6%、26.3%和11.4%. 各市PM2.5年评价值均下降(范围为18.4%~34.9%);除德州市外,其他15市O3年评价值均上升,滨州市的升幅(30.8%)最大. 1月PM2.5平均浓度最高,呈现先下降后上升的年变化趋势,6月O3平均浓度最高,且逐年上升. ②山东省PM2.5和O3均呈现内陆地区高于沿海地区的分布特征,PM2.5浓度在西部内陆地区较高,O3浓度在中北部内陆地区较高,PM2.5-O3复合污染特征在中西部地区较明显. 统计期间共计出现PM2.5-O3复合污染日224 d,分布在2—11月,出现天数逐年减少. ③为探究PM2.5-O3复合污染的影响因素及气象特征,进行相关性分析及气象因子阈值筛查,结果表明,PM2.5日均浓度和O3_8 h (臭氧日最大8小时滑动平均值)与其主要前体物和气象因子均呈现相反的相关关系,且对不同因子的响应有一定区域性差异. 当气温为14.9~24.1 ℃、相对湿度为55.5%~75.1%、风速为0.6~2.9 m/s、气压为992.8~1 018.8 hPa时PM2.5-O3复合污染易于发生,该条件下大部分城市的气温、相对湿度和气压平均值介于PM2.5和O3污染单独发生时的对应因子平均值,但平均风速小于PM2.5和O3污染单独发生的平均风速. 研究显示,“十三五”期间山东省PM2.5浓度波动下降,O3浓度波动上升,二者的协同关系日趋明显,气象因素对PM2.5和O3的生成和累积有一定影响.   相似文献   

2.
细颗粒物(PM2.5)累积主导着长三角地区冬季空气污染,其中,气象要素具有重要的作用.本文结合WRF-Chem模式和WRF-FDDA技术,针对2019年1月12—16日发生在长三角地区的一次典型PM2.5污染过程进行数值模拟分析.通过敏感性试验,量化分析地面气象因素(温度、风速、相对湿度)对该地区PM2.5浓度的影响,并利用对自动气象站观测资料的四维资料同化试验,探究气象场改进对PM2.5模拟的改善.模拟结果表明,长三角地区PM2.5污染受气象条件影响程度较为显著,PM2.5浓度与风速和温度呈显著负相关,与相对湿度呈正相关.水平风速减少40%、温度增加3℃、相对湿度增加20%分别造成了+4.68%、-2.82%与+2.2%的PM2.5浓度变化.而同化气象资料显著地改善了模拟的气象场精度,其均方根误差(RMSE)统计项中相对湿度减小9.68%,温度减小1.02℃,风速减小0.35 m·s-1,这也使得PM...  相似文献   

3.
为探究大气环境中污染物与气象要素交互作用对PM2.5浓度变化的影响特征,利用成都市2014~2020年逐日大气污染物资料以及同期的气象资料,采用广义相加模型(GAMs)分析不同影响因素对当地PM2.5浓度变化的影响效应.结果表明,单影响因素GAMs模型中,无论全年还是冬季,PM2.5浓度与平均气温(T)、相对湿度(RH)、平均风速(Wind)、降水量(Prec)、O3、NO2、SO2和CO间均呈非线性关系,其中CO、NO2、SO2T和Wind对PM2.5浓度影响较大,与全年不同的是,冬季T和O3对PM2.5浓度变化的影响效应较全年明显减弱.多影响因素的GAMs模型中,T、Wind、RH、CO、NO2、SO2和O3这7个解释变量对PM2.5浓度变化的影响均较显著,构建的全年多影响因素GAMs模型调整后的R2=0.759,方差解释率为76.42%,冬季R2=0.708,方差解释率为72.2%,无论是全年还是冬季,CO都是PM2.5浓度变化的主导影响因素.GAMs交互效应模型发现,全年弱低温(7℃左右)+高相对湿度+高浓度CO+高浓度NO2+高浓度SO2协同作用条件下有利于PM2.5浓度的生成;冬季低Wind+高RH+高浓度CO+高浓度NO2+高浓度SO2共存条件下有利于PM2.5的生成,即该条件对PM2.5浓度的生成有协同放大效应.运用GAMs模型能够对PM2.5污染的主导影响因素进行识别,并定量化分析影响因素单效应及其交互作用对PM2.5浓度变化的影响特征,对PM2.5浓度污染防控研究具有重要指示意义.  相似文献   

4.
运用GIS软件及克里金(Kriging)插值等方法分析合肥城市圈PM2.5浓度的时空分布,根据合肥市环境监测历史数据、地面气象站点数据及历史气象数据,采用多元回归分析、相关分析等方法,研究合肥市PM2.5浓度的影响因素。结果表明:1)PM2.5 浓度整体变化情况为冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季,大部分城市PM2.5浓度峰值出现在1月,之后浓度开始逐渐下降,7月达到最低值,此后浓度逐渐升高。2)PM2.5浓度与CO呈高度正相关,相关系数高达0.875;与PM10、SO2、NO2的相关性也较高;与O3呈负相关。PM2.5浓度与气压、风速、降雨量以及能见度呈负相关,与温度、相对湿度呈强正相关。基于2018—2019年合肥市地面站点PM2.5浓度监测数据,构建预测PM2.5浓度的组合模型:对比三次指数平滑模型,确定模拟退火+遗传+三次指数平滑为优组合模型,拟合度达到95%。通过Kappa及MAPE指数对组合模型不确定性进行分析评价,两者分别为0.654和0.072,说明该模型具有高度稳定性。恰当的预测因子组合和模型不确定性研究有助于模型预测精度的提升和改善,从而为大气环境质量监测和评价提供参考。  相似文献   

5.
潘晨  康志明 《环境科学》2022,43(2):649-662
利用区域在线空气质量模式WRF-Chem模拟研究了2001~2019年气象条件对江苏省PM2.5浓度分布的影响.在排放源不变的情况下,气象条件引起的江苏省PM2.5年均浓度的最强正、负异常分别出现在2008和2001年,它们的异常值相对于多年平均值分别占比10.5%和-14.3%,表明气象条件对PM2.5浓度年际变化有明显影响.经验正交函数分解的结果表明,气象条件对江苏省PM2.5浓度的空间分布的影响具有一致性.边界层高度、温度、相对湿度、风速和降水整体上都与江苏省PM2.5浓度呈现显著负相关关系.以上气象因子所构建的线性回归方程能较好地描述PM2.5浓度和气象条件之间的关系,其拟合值与模拟值相关性为0.73,通过了99%的信度水平检验.  相似文献   

6.
在紧邻天津机场跑道的点位对机场区域大气常规污染物开展连续监测,应用广义加性模型(GAM),针对2017年3月1日~2018年2月28日间的NO2及O3,识别其影响因子,并确定因子贡献率.选取因子包括环境因子(SO2、NO、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10、前一小时NO2/O3浓度),气象因子(风向、风速、温度、露点温度、修正海压)及航空活动因子(起飞、着陆).结果显示:机场区域NO2日均值为17.6~123.6μg/m3,超标天数共计38d,占比约13%;O3日均值为1.0~276.1μg/m3,超标天数占比26%,污染主要集中在夏季;环境因子是主要影响因子,累积贡献率在56%~89%;航空活动作为区域重要污染源,对大气NO2、O3存在一定影响,最高贡献率可达20%;气象因子相对贡献较低.全部GAM的Adj-R2为0.85~0.96,筛选的影响因子能够有效解释区域环境空气污染物浓度的变化.  相似文献   

7.
为了反演高分辨率的PM2.5近地面浓度,利用WRF(中尺度气象模型)模拟的大气相对湿度、风速、边界层高度等气象因子对AOD(气溶胶光学厚度)分别进行订正,以逐步提高AOD与近地面ρ(PM2.5)间的相关性;分析不同反演模型的统计学特征,优选反演模型,并利用最优模型反演中国中东部地区2014年年均ρ(PM2.5)的空间分布特征.结果表明:AOD经相对湿度订正后,其与近地面ρ(PM2.5)的相关性显著提高,相关系数达到0.77;同时引入相对湿度、风速2个气象因子,AOD与近地面ρ(PM2.5)的相关系数升至0.79(n=145,P<0.01);同时引入相对湿度、风速和边界层高度3个气象因子,AOD与近地面ρ(PM2.5)的相关系数进一步升至0.80(n=145,P<0.01).模型反演表明,研究区域内ρ(PM2.5)年均值大于35 μg/m3的面积高达334.49×104 km2,占研究区域面积的83.2%,并且高污染地区与人口密度高度重合.分析表明,北京、天津、河北、山东及河南等典型重污染省、直辖市分别有96.30%、100%、78.16%、98.86%、100%面积的ρ(PM2.5)超标,分别约有99.97%、100%、96.41%、98.88%、100%人口生活在空气质量超标地区.   相似文献   

8.
统计分析了上海地区2013~2017年PM2.5-O3复合污染事件及与气象条件的关系.结果表明,近5a上海PM2.5-O3复合污染天气占O3总污染天气33.4%,仅出现在3~10月,呈逐年减少的趋势;PM2.5-O3复合污染时的O3峰值浓度和平均浓度较单O3污染时高,维持时间较单O3污染时长,主要气象原因是地面辐合和较低的边界层高度;PM2.5-O3复合污染的天气形势往往与弱气压场有关,可以分为低压底部和前部、高压顶部和后部、均压场5种天气类型,其中均压场出现次数最多,占比53%;复合污染对气象因子的阈值要求更为严格,并且阈值区间总体向有利于PM2.5浓度上升的方向偏移;当温度介于27.9~34℃,湿度介于43%~58%,风速介于2.1~3.3m/s,混合层高度介于1122~1599m,并且存在辐合时,最有利于PM2.5-O3复合污染发生.  相似文献   

9.
北京秋冬季近地层PM2.5质量浓度垂直分布特征   总被引:25,自引:4,他引:21  
选取秋冬两季各14 d对北京地区近地层ρ(PM2.5)垂直分布进行监测,获得ρ(PM2.5)垂直廓线;结合同步测得的气象数据,就气象因素对垂直分布的影响进行了分析;最终拟合了ρ(PM2.5)垂直廓线方程.研究表明:秋冬两季ρ(PM2.5)的垂直分布随高度增加而呈对数递减的规律;风速随高度的变化遵循对数规律;发生逆温时,大气层结稳定,垂直方向上的湍流受到抑制,风速与PM2.5逐时质量浓度在垂直方向的分布呈较好的线性关系,ρ(PM2.5)随高度改变呈显著的对数相关关系;而在非逆温的情况下,PM2.5逐时质量浓度垂直分布与风速线性相关的概率较小,质量浓度的垂直分布与高度的对数关系不显著.   相似文献   

10.
为了研究焦作市大气中PM2.5和PM10污染状况,基于2018—2020年焦作市50个环境空气质量监测站点的PM2.5和PM10浓度逐时观测资料,结合气象资料,分析了焦作市PM2.5和PM10浓度的时空分布特征及气象因素影响。结果表明:1)焦作市PM2.5和PM10呈双峰型日变化,且具有显著的U形逐月变化规律及冬高夏低、春秋居中的季节性特征。2)2018—2020年PM2.5和PM10浓度年均值呈西南高东北低的空间差异性特征。与2018年相比,2020年修武县PM2.5和PM10浓度的下降幅度最大,分别为30.25%、22.72%。3) Spearman相关性分析表明,PM2.5和PM10浓度与气温、风速呈显著负相关;与气压呈显著正相关;相对湿度与PM2.5浓度呈显著正相关,与PM10浓度呈显著负相关。焦作市环保局监测站在东北风、西南风风向PM2.5和PM10浓度污染较重,博爱县清化镇、沁阳市西万镇和武陟县乔庙乡监测站在西南风风向易出现高浓度颗粒物。该研究结果可为日后工业地区大气污染防治,生产生活的合理规划与布局提供重要参考。  相似文献   

11.
基于WRF-Chem模式模拟了关中盆地2019年1月2—14日一次颗粒物污染事件,评估了NOx和SO2减排及其在颗粒物污染中的协同作用对PM2.5污染的影响。敏感性实验结果表明:NOx减排可使PM2.5中硝酸盐含量下降,但大气中O3浓度上升,大气氧化能力增强,其他二次组分上升,导致PM2.5下降不明显;SO2人为源减排可使硫酸盐质量浓度下降,但由于硫酸盐在PM2.5中占比较低,当SO2减排75%时,PM2.5仅下降1.74%;当减排比例较高时,NOx和SO2同时减排更有利于颗粒物污染防治。PM2.5质量浓度在NOx和SO2同时减排75%时比分开减排75%时多下降0.75%,主要是硫酸盐下降所致;对气溶胶含水量进行分析,发现NOx<...  相似文献   

12.
为了研究河北省边界层气象要素与PM2.5的关系,综合利用常规气象探测资料、逐小时地面自动站气象观测资料、环境监测站逐小时AQI及ρ(PM2.5)资料等进行了统计分析.结果表明:①冬季海平面气压低于1 030 hPa、24 h变压为-3.0~-2.0 hPa、地面相对湿度高于60%、露点温度高于-10 ℃时发生全省性重污染天气的可能性较大;而海平面气压高于1 040 hPa、24 h变压在4.0 hPa以上、地面相对湿度低于40%、露点温度低于-10 ℃时,有利于清洁天气的出现.清洁天气下边界层的盛行风向多与冷空气活动有关;污染天气下盛行风向有区域性差别,边界层小风(<3.0 m/s)的风速频率高于90%. ②过程雨量达到中雨及以上量级的降水对PM2.5具有较明显的清除作用,中雨量级降水对PM2.5清除速率约为2 h,但优良空气质量持续时间短,平均为15 h;大雨及以上量级的降水对PM2.5清除率达67.8%,并且优良空气质量可以持续27 h. ③与降水相比,风对PM2.5的清除作用更为显著.较强偏南风对空气质量有一定改善,但优良空气质量仅持续16 h;大于3.0 m/s的系统性偏北风对PM2.5清除率高达85.1%,优良空气质量持续长达32 h,空气质量的改善最为彻底.研究显示,PM2.5与边界层气象要素关系紧密,不同级别的风和降水对PM2.5的清除程度存在显著差异.   相似文献   

13.
李军  王京丽  屈坤 《中国环境科学》2020,40(8):3322-3331
基于2016~2017年冬季乌鲁木齐市城区PM2.5和气象要素观测数据,采用线性和非线性回归、变量分类分析等统计方法,研究了大气能见度与相对湿度(RH)、PM2.5浓度的定量关系.结果表明:乌鲁木齐市冬季能见度日变化呈单峰形分布,中午13:00前后和夜晚20:00前后能见度分别达到最高和最低.相对湿度增加、PM2.5污染加重都会造成冬季大气能见度明显降低,但低能见度天气的主要影响因素是PM2.5污染.在RH < 90%时PM2.5累积及其吸湿增长对能见度变化起控制作用,特别是70%£RH < 90%时,PM2.5浓度对大气能见度影响最大.RH390%时相对湿度成为决定因素.在PM2.5污染逐渐加重的过程中,相对湿度对能见度的影响在减弱.能见度增加与PM2.5浓度降低之间存在非线性响应.在PM2.5污染由严重减轻至中度污染级别过程中,能见度改善并不明显.只有把PM2.5浓度控制在115μg/m3以下(轻度污染或优良级别),PM2.5浓度降低,能见度才开始出现显著提高.但冬季要达到较高能见度水平(8km),PM2.5浓度需要继续严控至39μg/m3以下.本文对乌鲁木齐市冬季大气污染治理具有重要指导意义.  相似文献   

14.
京津冀及周边地区大气污染问题突出,秋、冬季重污染天气频发。为探讨该地区PM2.5污染来源,分析其污染状况和气象因素的关系,利用2017年京津冀地区空气质量监测站的气象资料如气压、风速、相对湿度、温度、降水量等,结合ArcGIS软件空间插值法、SPSS 21.0的Pearson相关性分析等方法,采用拉格朗日混合型的扩散模型HYSPLIT后向轨迹聚类分析方法,探讨北京地区主要气团传输轨迹,结合GDAS气象资料计算潜在源贡献因子。结果表明:1)2017年京津冀地区ρ(PM2.5)年均为64.4μg/m3,比2016年下降11.5%,全年达标天数占比为74.2%。2)京津冀地区PM2.5与气压、相对湿度呈正相关,其中气压与PM2.5相关性最高;与风速、日照时长、温度、降水量呈负相关,其中日照时长与PM2.5相关性最高。冬季比其他季节影响更为显著。3)从时间尺度看,冬季污染最严重,秋、春季稍好,夏季PM2.5优、良级占92.4%;其中,1月平均ρ(PM2.5)最高。4)从空间范围看,整体上京津冀地区呈现南高北低,南北差异相对明显,其中其北部承德、张家口、秦皇岛地区ρ(PM2.5)最低,石家庄、邯郸PM2.5污染较严重。5)源解析结果表明,冬季北京地区主要受本地污染源影响,在春、秋季节受周边区域源贡献因子PSCF值>0.4,河北、山东、河南等地对北京PM2.5的污染有一定的源贡献。  相似文献   

15.
PM2.5和PM10污染已成为全球关注的重要环境问题,监测其污染状况对人类健康、动植物生长、大气环境评价等具有重要意义。基于2013—2018年山东省17个城市大气PM2.5和PM10监测数据,利用时空分析方法和Spearman相关分析方法,研究其污染时空变化特征,并分析气象、人为及政策因素对二者的影响。结果表明:与2013年相比,2018年山东省大气PM2.5和PM10污染程度明显减轻,年均浓度降幅分别为48.72%、37.72%;6年整体月均PM2.5浓度呈近似"U "形变化规律,月均PM10浓度呈近似" V"形变化规律;PM2.5和PM10污染整体呈由西北内陆向东部沿海地区逐渐减轻的空间趋势;PM2.5和PM10浓度受气温和降水量2个气象因素影响较显著,受道路密度、城市绿化覆盖面积、SO2和NOx排放量等人为因素影响较显著,且气象因素和人为因素对PM2.5浓度的影响较PM10更大。  相似文献   

16.
北京交通环境PM10分布特征及重金属形态分析   总被引:7,自引:1,他引:6  
以北京市西三环航天桥地区为对象,研究了城市交通环境大气可吸入颗粒物浓度及主要化学组成随时间和粒径的分布特征. 结果表明:该地区大气中ρ(PM10)冬季略高于春季,秋季次之,夏季最低;颗粒物中ρ(PM2.5)/ρ(PM10)和ρ(PM1.0)/ρ(PM10)平均值分别为82.6%和70.3%;ρ(PM10)与ρ(PM2.5)和ρ(PM10)与ρ(PM1.0)之间均有显著的相关性. PM10中金属元素浓度冬春季较高,夏秋季较低;Mg,Ca和Fe等地壳元素浓度随粒径的减小而降低,而Pb,Zn和Ni等重金属元素浓度总体上随粒径的减小而增加. 颗粒物中的Cr和Ni主要以有机物结合态存在,Cu,Zn和Cd主要以酸可提取态存在,Pb主要以酸可提取态和氧化物结合态存在;颗粒物中所含Cd和Zn元素的生物有效性最高. PM10中水溶性ρ(SO42-)在夏季和冬季最高,秋季最低,而水溶性ρ(NO3->/sup>)全年变化不大;[0.43~2.1 μm)粒径段颗粒物中的水溶性ρ(SO42-)及ρ(NO3->/sup>)较高,分别占PM10中水溶性ρ(SO42-)及ρ(NO3->/sup>)总量的68.3%及57.6%;ρ(NO3->/sup>)/ρ(SO42-)平均值为0.659.   相似文献   

17.
李江苏  段良荣  张天娇 《环境科学》2024,45(4):1938-1949
PM2.5和PM10浓度超标引发的空气质量问题严重影响公众健康,研究PM2.5和PM10浓度对制定有效的污染防控和治理措施具有重要意义.运用时空分析法,分析2018年季度PM2.5和PM10浓度时空分布,并用GWR探究浓度差异的原因.结果表明:(1)PM2.5和PM10的浓度均呈冬春高、夏秋低的季节性规律;四季污染物浓度在胡焕庸线两侧存在显著差异,该线以东地区高浓度聚集在京津冀地区,该线以西地区高浓度聚集在新疆中南部.(2)PM2.5和PM10浓度的Moran’s I在四季均为正,且均在冬季增至最大值;PM2.5和PM10的分布格局基本一致,“高-高”类和“低-低”类集中分布现象明显.(3)各因素对PM2.5和PM10浓度的影响存在较大空间异质性.温度和坡度对PM2.5  相似文献   

18.
通过对2013—2020年邯郸市的大气污染物浓度及气象参数进行统计分析,探究了大气污染物的浓度变化特征,运用轨迹聚类分析和潜在源贡献因子法(PSCF)研究了邯郸市复合污染日PM2.5和O3的传输路径及潜在源区.结果表明:邯郸市PM2.5-O3复合污染出现在3—10月,与单O3污染相比,PM2.5-O3复合污染时的O3峰值浓度和平均浓度较高,当温度为19.1~25.7℃,湿度为32%~63%,风速较低时,最有利于PM2.5-O3复合污染发生;单O3污染和复合污染期间的O3主要来自邯郸周围的短距离传输,单PM2.5污染主要来自西北气流的长距离运输和邯郸周围的短距离传输,而复合污染日期间的PM2.5主要来自西北气流的长距离运输;相较于单O3污染,2013、2014、2...  相似文献   

19.
利用北京市2019~2021年的气象数据、PM2.5及组分浓度数据,结合常规污染物NO2浓度,分别对PM2.5及组分浓度、气象参数、NO2浓度和氮氧化率(NOR)大小的时空变化进行分析比较.结果表明:2019~2021年三年间北京市城区PM2.5浓度下降14%,但NO3-上升12%;各风向上,北京市城区PM2.5浓度大小顺序为:东北风>东风>西南风>东南风>南风>西风>北风>西北风,此外,二次无机盐组分最高浓度均出现在偏东风风向,有机物(OM)最高浓度出现在西南风;各风向年际变化上,2019~2021年,北京市PM2.5、各组分及NO2浓度在空间上均呈现高浓度“东移”特征,NO3-在东北风向上上升幅度最高,达65.7%;东北、东风及东南风风向上,相对湿度同步升高,NOR在东北、东风风向上同步升高,升高幅度达...  相似文献   

20.
气象因素对北京市大气颗粒物浓度影响的非参数分析   总被引:15,自引:4,他引:11  
利用2005年9月—2006年9月北京市大气颗粒物分级(不同粒径)监测资料和同期分时段气象观测数据,采用非参数分析(Spearman秩相关系数)法对北京市3种粒径大气颗粒物在不同季节的浓度水平与气象因素的影响进行了研究.结果表明:不同季节影响颗粒物质量浓度的气象因素各不相同;春季ρ(PM2.5),ρ(PM2.5~10)和ρ(PM10)都与气压呈显著负相关;夏季颗粒物质量浓度受降水影响很大;秋、冬季ρ(PM2.5)和ρ(PM10)均与日照时数呈显著负相关;冬季ρ(PM2.5),ρ(PM2.5~10)和ρ(PM10)均与平均风速呈显著负相关,与气温、相对湿度呈显著正相关. 细粒子和粗粒子质量浓度对气象因素变化的响应程度也有较大区别. 春、夏季地面平均风速对粗粒子质量浓度的影响比细粒子显著,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)随风速增加而增大;秋季日照时数对细粒子质量浓度的影响比粗粒子更显著,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)随日照时数增加而减小;冬季相对湿度对粗粒子质量浓度的影响比细粒子显著,ρ(PM2.5)/ρ(PM10)随相对湿度增加而减小.   相似文献   

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