北京近地层O3、NOx、CO及相关气象因子的分析

利用2004年9月--2005年7月北京市区近地层O3、NOx、CO和气象要素的连续观测资料,分析了近地层O3及其前体物体积分数的分布特征和日变化特征,同时采用非参数统计方法分析了近地层O3及其前体物体积分数的季节变化特征及局地气象要素对它们的影响.结果表明,CO和NO2的体积分数近似于Lorentz分布;O3、NO和NOx的体积分数满足指数分布.O3体积分数的日变化呈单峰型结构,午后15:00左右出现峰值,凌晨7:00左右出现最低值;而其前体物NOx和CO体积分数的日变化呈双峰型结构,早上7:00左右出现第一次峰值.午后15:00左右达到最低值,凌晨0:00左右出现第二次峰值;NO2第一次峰值的出现时间滞后于NO和CO;此外,NO2的最低体积分数晚上与白天几乎相当.O2体积分数的季节变化表现为夏季高,冬季低;与其相反,NO、NO2、NOx和CO几乎均表现为冬季高,夏季低.相对湿度、温度、风速与O3及其前体物的体积分数均具有显著的相关性.风速大于4.0 m/s时,O3的平均体积分数仍然增大.     

北京大气中CO体积分数与风速关系

CO是城市大气中一种重要的污染物,在城市的光化学反应中扮演着重要的角色.以2004-08-2005-07期间北京中科院大气物理研究所连续观测的CO体积分数和风速数据为基础,研究了北京市大气中CO体积分数与风速的分布特征.结果表明,北京大气中CO体积分数受排放源和大气扩散能力的影响呈现冬季高,夏季低的季节变化特征.白天8 h (09:00-16:00) CO体积分数与风速分布频率存在负的统计相关性,相关系数r=0.93,K值为3.5±0.5.受观测点地理位置和周边道路机动车分布的影响,偏东气流控制时的CO体积分数是偏西气流的2.3倍.     

北京大气O3与NOx的变化特征

以2004年8月-2005年7月北京市区近地层大气中臭氧(O3)和氮氧化物(NOx)体积分数观测资料,研究了北京大气中O3和NOx体积分数的变化特征.研究表明:北京市O3体积分数较高,并呈季节性波动,大气光化学污染以夏季最为严重.受太阳紫外辐射和城市交通的影响,城市O3体积分数呈单峰型分布,并在午后15:00出现峰值,造成大气强氧化性.NO2的光解速率夏季最大,在正午出现日最大值.受城市车流量变化的影响,周末NOx体积分数高于工作日,O3体积分数周末与工作日白天差异较小,而夜晚O3体积分数上作日高于周末.     

北京大气中SO2、NOx、CO和O3体积分数变化分析

为了探讨北京市大气污染物的污染水平和变化特征,2004年8月—2005年7月对北京大气中SO2、NOx、O3和CO体积分数进行了连续观测,并对比分析不同季节的变化特征。结果表明,SO2体积分数呈双峰曲线日变化,在08:00和23:00出现峰值。SO2采暖季日振幅明显高于非采暖季日振幅,采暖季SO2体积分数要比非采暖季高出3倍以上。NOx、CO体积分数在早晨07:00和傍晚20:00左右出现峰值,NOx体积分数最大值可达130×10-9,而CO体积分数最大值可达3300×10-9。NO有明显的日变化和季节变化,而NO2白天夜晚都维持在同一水平,且季节变化也不大。O3体积分数夏季远远高于冬季,日变化均呈单峰型分布,午后14:00—15:00出现峰值。     

非甲烷挥发性有机物(NMHCs)对北京大气臭氧产生的影响

以2005年北京大气中臭氧(O3)、氮氧化物(Nox)、一氧化碳(CO)和MHCs观测资料为基础,分析了夏季O3及其前体物的变化特征以及O3产生的影响因素.结果表明,北京夏季大气中O3体积分数较高,最高ψ(O3)为199.79×10-9.按丙烯等量体积分数计算,大气中NMHCs体积分数以苯乙烯体积分数最高.AHC占总NMHCs的大部分,而AHC中以R-AROM最高.大气氧化剂OX产生率随着Nox的增加而递增,平均产生率为12.5×10-9h-1,而03产生效率平均为4.0.O(3净产生率在正午12:00最大,O3产生的过程中以过氧氢自由基的光化学生成反应为主.敏感性试验发现,大气中O3体积分数主要受NMHCs体积分数的控制,其中以R-AROM和R-OLE对大气中O3产生的贡献最大.     

2009年天津城区地面O_3和NO_x的季节变化与相关性分析

作为城市污染大气的首要光化学污染物,臭氧的变化特征与NO、NO2密切相关.分析天津城区2009年全年O3、NO和NO2体积浓度变化特征,结果表明,O3体积浓度春夏季高,这种分布特征与短波辐射的季节分布有关,日照时数和云量的分布证实了这一点.NO浓度冬季最高,夏季最低,NO2浓度秋季最高,夏季最低;相关性分析表明有NOx...     

北方地区典型高速公路近路区域大气污染特征研究

摸清高速公路近路区域大气污染特征对有针对性地制定交通大气污染防治对策具有重要意义。基于2016年1月及8月京藏高速毕克齐互通交通环境监测站以及呼和浩特市国控站点空气质量监测逐时数据,分析了冬、夏季节高速公路近路区域环境空气污染物质量浓度变化规律。结果表明,路侧污染水平冬季重于夏季,NO_x是最主要的交通污染物,其冬季和夏季日均质量浓度分别为(374.10±165.24)μg·m~(-3)和(300.57±60.11)μg·m~(-3)。受光化学反应影响,冬季NO_x质量浓度与交通量呈显著负相关(r=-0.492);夏季凌晨时段(00:00-06:00)NO_x质量浓度与交通量呈显著正相关(r=0.584),CO质量浓度也与交通量呈正相关(r=0.424);颗粒物质量浓度与交通量相关性不显著。从污染物质量浓度日变化特征来看,在昼间车流高峰时段PM10、PM_(2.5)、CO质量浓度均出现"峰值",而NO_x质量浓度则出现"谷值"。与气象因素的相关性分析可知,PM_(10)质量浓度与风速呈显著正相关(冬季r=0.890,夏季r=0.612);PM_(2.5)质量浓度与风速呈显著相关,受主导风向影响冬季呈负相关(r=-0.473)、夏季呈正相关(r=0.587),PM_(2.5)质量浓度还与温度呈显著正相关(冬季r=0.495,夏季r=0.565);NO_x质量浓度与相对湿度呈显著正相关(冬季r=0.707;夏季r=0.577),与温度呈显著负相关(冬季r=-0.763;夏季r=-0.528);冬季CO质量浓度与风速呈显著负相关(r=-0.629)。与城区国控站点相比,高速公路监测站PM_(2.5)、PM_(10)及CO质量浓度冬季显著低于城区,夏季与城区相近;近路区域NOx质量浓度在冬夏季均远高于城区,应列为高速公路交通环境监测站点首要监测污染物。     

天津夏季地面O3浓度变化规律与影响因素

臭氧是城市污染大气中的首要光化学污染物,其变化规律与前体物(NO、NO2和CO)和气象因素关系密切.利用2008年夏季天津城区地面大气O3、相关前体物和气象因素等观测数据,研究了O3浓度水平和时间变化规律,重点分析了7月3日-8月5日O3与NO、NO2和CO等前体物及气象因素(气温、相对湿度和风速)的相关性.结果表明,天津城区夏季O3存在一定的污染,超标时段多发生在13:00-19:00,这一时段对应高温、低湿、大风的天气条件;NO、NO2和CO作为O3的前体物,昼间其浓度与O3浓度呈线性负相关,夜间相互作用较为复杂,相关性显著降低;气象因素对O3浓度影响明显,高温、低湿利于光化学反应的进行,O3浓度与风速呈正相关表明可能有外来源的存在.     

北京城市局地空气温度时空变化特征分析

目前中国正处于城镇化快速发展阶段,城市、气候和环境间的矛盾日益凸显。适宜的城市规划和景观设计可以有效地缓解热岛效应等城市气候问题对人居环境带来的负面影响。揭示城市户外热环境的时空变化格局及其影响因子,是调节和改善城市气候环境的理论基础。选取北京奥林匹克公园及其周边城市区域作为研究对象,采用移动路线观测法于2012年冬季和2013年夏季对研究区域内空气温度进行了测量,在此基础上对其局地空气温度的时空变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明:即使在小尺度的城市区域内仍存在着明显的气温差异,研究区域内不同时相的温差大小为1.2~7.0℃,绿化状况以及测点周围环境特征对测点气温有着重要的影响。同时,研究也发现,研究区域内温差大小及其空间分布特征随着季节和昼夜的变化而变化。在夜晚,研究区域内的温差较大,气温分布也较为简单而明晰,此时公园范围内的空气温度明显低于周边建筑环境的空气温度,且随着与公园距离的增加,气温越高,呈现出明显的"公园冷岛"效应。然而在白天时,研究区域的空气温度差异较小,且空气温度的分布也较为复杂。研究区域内局地热岛强度总体呈现出冬季夜晚(5.9℃)夏季夜晚(3.4℃)夏季白天(1.8℃)冬季白天(1.7℃)的趋势,热岛强度晚上大于白天,而冬季晚上大于夏季晚上,即城市局地热岛强度的昼夜变化大于季节变化。     

煤炭工业城市近地面臭氧变化特征及其与气象条件的关联

考察太原城区10个国控点O3日浓度变化,并分析了其与相关气象因子(能见度、大气压、空气温度、空气湿度、风速和风向)的关系.研究结果表明,夏季平均O3浓度变化最大;春季O3平均浓度变化次之,冬季变化最小;全年O3平均浓度均低于国家环境空气质量的最高标准.对各国控点日O3浓度的相关性进行聚类分析,结果显示,城市新兴繁荣区和传统重工业区等人类活动频繁的区域(GroupⅠ)的O3浓度变化的持续时间要明显高于过渡区域(GroupⅡ).城区全年时间尺度上,O3均与能见度、空气温度、空气湿度和风速存在极显著的相关性(n=365,P0.001).小波分析结果显示城区O3时间序列的变化周期为以4 d的短周期为主(P0.05),且在6—7月与空气温度和空气湿度存在严格的线性同步变化特征,在11月则与可见度存在近似严格的线性同步变化特征.西西北风对O3浓度影响最大,全年影响频率达50%;而夏季受此影响频率高达60%,秋季西西北风和西北北风对O3浓度的影响频率相近(约40%).