乌鲁木齐市冬季AQI与气象要素的相关性分析

选取污染事件较为严重的冬季为研究对象，分析该季节空气质量指数(Air Quality Index,以下简称AQI)变化及其与气象要素之间的相关特性，为乌鲁木齐市在大气污染治理方面提供相关的理论依据。利用乌鲁木齐市2019—2021年的逐日AQI和地面气象要素数据，分析了该市冬季空气质量特征及其与气象要素的关系，结果表明：乌鲁木齐市1月空气质量最差，污染主要出现在冬季12月至翌年2月；冬季空气质量呈现明显的南优北劣的空间特征；冬季AQI与相对湿度呈显著的正相关，与降水量、气温、风速呈显著的负相关；降水量低于0.5 mm、相对湿度在60%～75%、平均气温在-20～-10℃、平均风速低于2 m/s时，容易出现重污染天气。     

贵阳市臭氧浓度变化及与气象因子的关联性

运用2013—2016年贵阳市环境空气自动监测站臭氧(O_3)的监测数据以及气象观测资料,分析该地区近地面O_3浓度的时空变化特征及与气象因子的关联性。结果表明,近年来贵阳市近地面O_3小时浓度均值有逐年升高趋势,增速为1. 1～5. 0μg/(m~3·a)。O_3浓度昼间变化呈明显单峰形分布,08:00左右出现最低值,15:00—16:00达到最大峰值,浓度高值主要分布在12:00—18:00。日照时数每增加1 h,则近地面O_3日最大8 h平均浓度增加8μg/m~3左右,日照时数大于8 h,则近地面O_3日最大8 h平均浓度超过100μg/m~3; O_3小时浓度与温度呈正相关(r=0. 724,α=0. 01),与相对湿度呈负相关(r=-0. 531,α=0. 01)。当日照时数大于8 h、温度超过25℃、相对湿度小于60%时,贵阳市近地面O_3容易出现高浓度值。     

荒漠草原无林地PM2.5、PM10时间变化特征及与气象因素的关系

选取荒漠草原无林地的PM_(2.5)、PM_(10)浓度以及气象因子数据,对颗粒物浓度的时间变化特征及其与气象因子的关系进行分析。结果表明:(1)1月的PM_(2.5)、PM_(10)月平均浓度最高,7月的PM_(2.5)与PM_(10)达到最低。季节尺度上PM_(2.5)、PM_(10)浓度变化为由大到小顺序依次为冬季秋季春季夏季。(2)风速≤4.0 m/s时,随着风速增加,PM_(2.5)、PM_(10)浓度不断降低;当风速4.0 m/s时,PM_(2.5)、PM_(10)浓度随风速增加而增加。PM_(2.5)、PM_(10)浓度与温度负相关。相对湿度≤50%时,随着相对湿度增加,PM_(2.5)、PM_(10)浓度呈增加趋势;相对湿度50%时,随着空气湿度增加,PM_(2.5)、PM_(10)浓度呈降低趋势。随着大气气压上升,PM_(2.5)与PM_(10)浓度随之增加。(3)不同季节的气象因子对PM_(2.5)、PM_(10)影响存在差异。     

PWD22能见度仪监测上海市水平能见度的试验研究

利用PWD22能见度仪监测数据,分析了上海市2008年—2009年能见度日变化规律和四季逐日变化特征,以及能见度和混合层高度(MLH,Mixed Layer Height)、空气污染指数(API)及气象要素(相对湿度、风速、温度)的相关性。结果表明,能见度一峰一谷日变化特征明显,峰值出现在14:00~16:00,谷值出现在6:00~8:00。能见度与MLH相关性显著,与温度最差。能见度和气溶胶光学厚度(AOT)线性拟合呈负相关关系,且夏季相关性最显著,冬季最差。     

石家庄市空气颗粒物污染与气象条件的关系

利用2013—2014年石家庄市环境监测中心PM_(2.5)、PM_(10)逐时监测资料、同期的石家庄市地面气象观测站常规观测资料以及环境监测梯度站2013年1月各层PM_(2.5)和PM_(10)逐时观测资料,分析了PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度的时空分布特征及与气象要素的相关关系。结果表明:石家庄市PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度及两者的比值均为冬季和秋季较高;在水平分布上,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度为市区西部高于东部;在垂直分布上,随着高度的增加,PM_(2.5)和PM_(10)平均质量浓度先上升后下降;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与相对湿度呈正相关,其中PM_(2.5)的质量浓度与相对湿度相关性更高;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与风速呈负相关,随着风速的增大,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度呈下降的趋势,但当风速大于5 m/s时,PM_(10)的质量浓度随着风速增大而上升,出现扬尘污染,总体来讲,刮西北风时PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度较高,刮东南风时PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度较低,这与风向和风速的日变化有关;PM_(2.5)与PM_(10)的质量浓度与降水呈负相关,随着降水的增加,PM_(2.5)与PM_(10)的平均质量浓度呈下降的趋势。     

2008年1月广州颗粒物数浓度污染特征

于2008年1月利用颗粒物计数器(CPC)、颗粒物在线观测仪(TEOM1400a)、自动气象站以及现时天气现象传感器(PWV22)获得了大气颗粒物中每分钟颗粒物数浓度、每30分钟PM2.5>浓度、风速、相对湿度、降雨量等气象因子以及大气能见度.结果发现,1月份能见度低于10km的天数达到25天,其中灰霾天气有17天.灰霾天气下,颗粒物敖浓度为22032±4731个/立方厘米,PM2.5,浓度为123.1±64.5 μg/m3.非灰霾和灰霾天气下颗粒物数浓度日变化趋势总体比较接近,但在13:00～16:00时段,非灰霾天气条件下颗粒物数浓度变化比较明显,而灰霾天气条件下颗粒物数浓度变化比较平缓.现测期内颗粒物教浓度与大气能见度、相对湿度、风速呈负相关,与PM2.5质量浓度、温度呈正相关.灰霾天气下颗粒物数浓度与PM2.5浓度、相对湿度的相关性系数绝对值明显高于非灰霾天气下颗粒物数浓度与这两者的相关性系数绝对值.     

基于EOF/SVD的2018年湖北省臭氧特征及其高值与气象要素关系研究

基于湖北省2018年4-10月臭氧、温度和相对湿度逐小时监测数据以及50 m风场逐小时再分析数据,采用经验正交函数(EOF)和奇异值分解(SVD)方法,分析了2018年湖北省臭氧特征及其高值与气象要素关系。结果表明:湖北省臭氧日最大8 h浓度距平呈现以武汉为正值中心、自鄂东向鄂西递减的主要空间分布型;15:00臭氧与温度呈现较好的正相关关系,以随州、襄阳及其周边最为明显;与14:00相对湿度呈现很好的负相关关系,以孝感、随州、荆门及其周边最为明显;襄阳西部和十堰北部地区15:00 50 m风场的纬向分量对本地臭氧高值有一定影响,武汉北部、黄冈北部以及孝感东部等地15:00 50 m风场的经向分量对本地臭氧高值影响较大。     

重庆铜梁县空气质量历时演变与评价

以重庆市铜梁县为例,分析了西部小城镇空气质量的历时演变规律,并对小城镇空气质量进行了评价。结果表明,小城镇空气质量夏季优于冬季,NO2和O3年均浓度(分别为29~33、18~34μg/m3)有所增加,但均在《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)标准值内,PM10和SO2的年均浓度则逐年下降,2012年年均浓度比2010年分别下降了34%和19%;PM10、SO2、NO2浓度与温度、风速呈显著负相关关系,与大气压、相对湿度呈显著正相关关系,O3浓度与温度、风速、气压、相对湿度的相关性则刚好与此相反。对铜梁县近3年空气质量状况的评价结果表明,铜梁县空气质量稳步提升,相对于2010年的空气质量状况来说,2012年空气质量等级为优和良的天数分别提高了5%和9%,空气质量等级为轻微污染的天数则降低了9%。研究结果可为小城镇空气质量的宏观调控提供参考。     

气象因素对泉州臭氧的影响

利用泉州城区2017年全年连续观测的O_3和气象要素资料,统计了臭氧浓度的分布特征,分析了气象要素对O_3质量浓度的影响,对比了O_3超标日和非超标日的气象要素特征。结果表明:(1)泉州市O_3质量浓度月变化呈双峰形,春季最高,夏季最低;日变化呈单峰形,最大值出现在13:00—14:00,最小值出现在06:00—07:00,上下游站O_3浓度存在明显传输效应。(2)泉州O_3质量浓度与相对湿度呈负相关,其相关性最高;与风速呈正相关,其相关系数最低,且存在明显区位性差异;与气温的相关性比较复杂,既有正相关,也有负相关。(3)各站点O_3小时质量浓度超标时,均对应2个气象要素区间值。(4)对比污染日非污染日发现,污染日相对湿度较低(50%～60%),非污染日较高(70%～80%);污染日温度略低于非污染日;污染日风向总体为西南偏南,非污染日风向为西南-东南。     

南阳市PM_(10)、PM_(2.5)污染特征及其与气象因子的关系

利用2015年1月1日至12月31日南水北调中线源头南阳市主城区5个国控空气质量监测站24 h自动连续采样的PM_(10)、PM_(2.5)质量浓度数据和同期气象要素观测数据,分析了南阳市大气颗粒物浓度的污染特征及其与气象因子的关系。结果表明:2015年南阳市PM_(10)、PM_(2.5)年均质量浓度分别为0.136、0.074 mg/m~3,超标率分别为31.8%、39.2%;PM_(10)、PM_(2.5)峰值均出现在1月,PM_(10)谷值出现在11月,PM_(2.5)谷值出现在9月;PM_(10)四季日变化均呈双峰型,而PM_(2.5)冬季日变化呈双峰型,其他季节无明显峰值;PM_(2.5)/PM_(10)值在43%~65%,均值54%;PM_(10)、PM_(2.5)与大气压呈显著正相关,与温度、相对湿度呈显著负相关,与风速、降水相关性不明显。     

近地表气象风速对固定点位环境空气PM_(2.5)污染贡献影响研究

根据2019—2021年江苏省13个市的近地面风速、风向及细颗粒物(PM_(2.5))的小时监测结果,计算不同风速区间频度及PM_(2.5)污染贡献占比的影响。结果表明,风速区间频度及PM_(2.5)污染贡献占比对监测点位的影响存在一定差异。在固定点位周边半径7 km内,绝对影响风速频度为78.9%,PM_(2.5)贡献占比为82.4%;半径3 km内,直接影响风速频度为70.4%,PM_(2.5)贡献占比为80.6%。从区域变化来看,0~3 m/s风速区间内,各市风速频度贡献为59.4%~92.0%,平均值为78.9%。以南京、连云港某大气自动站为例,站点的PM_(2.5)贡献占比、影响风速频度与站点半径呈反比例关系。     

中山市2013年污染天气形势和气象要素特征分析

利用2013年中山市空气质量监测资料、气象观测资料、韩国气象厅天气图资料和WRF数值模式模拟分析了中山市全年大气污染的基本特征,总结了易于造成大气污染的典型天气形势和气象要素条件。结果表明:2013年中山市空气污染主要发生在秋季和冬季,首要污染物类型为PM_2.5和O₃,全年共发生12次持续污染事件;当中山市位于我国大陆冷高压底部(冷锋前部)副热带高压脊线北部或台风外围地区时有利于污染发生;中山市的弱(风速1~2 m/s)偏北风或偏东风、合适的相对湿度(40%~60%)和温度(秋季20~25℃,冬季10~15℃)均可能造成秋冬季的大气污染,而高温(大于30℃)是造成夏季大气污染的主要原因。1月PM_2.5重污染期间的WRF数值模拟结果表明:此次PM_2.5污染是小风(风速小于2 m/s)、地面增暖(增温2℃)、增湿(增湿5%以上)综合作用的结果,而大风(风速大于4 m/s)的强扩散作用对PM_2.5的清除效果显著。     

2015年新疆阿克苏市沙尘污染与气象因素关系的分析

应用阿克苏市国家基准站及2个环保局监测站2015年大风沙尘天气过程前后PM10浓度变化及其与污染源、NECP全球再分析资料、风、监测站周边环境等关系进行分析.结果表明,阿克苏市春季沙尘天气的首要污染物均为PM10,PM10的变化曲线呈正态分布,春季中度及以上污染日均出现在污染日当日或次日.造成阿克苏市沙尘天气污染源分本地型、外来型以及二者共同影响型三种.本地型沙尘污染强度取决于北风风速大小及强风持续时间,PM10浓度变化与风速呈正相关.而外来型污染多发生在本地型沙尘天气之后,"东灌"冷空气裹挟沙尘进入南疆盆地,造成地面加压,浮尘天气造成PM10浓度增大,并持续数天.总结出沙尘天气污染预警的几个必要条件,后续在地区环保局、县局监测站建立的情况下,为分析阿克苏地区"八县一市"污染物与气象因素的关系提供借鉴,同时为实际的空气质量预警提供参考.     

邯郸地区2017—2021年PM2.5和O3污染特征

利用实时监测数据分析2017—2021年邯郸市及周边区县PM_2.5和O₃污染特征。研究发现:2017—2021年各地区PM_2.5年均质量浓度持续降低,轻度及轻度以上污染逐渐减少;2017—2019年O₃污染加剧,2020年起O₃年均质量浓度逐年下降,污染天不断减少。PM_2.5和O₃-8 h分别在1月(平均浓度为127.3 μg/m³,平均超标22d)和6月(平均浓度为233.4 μg/m³,平均超标22 d)污染最严重。结合气象参数分析来看,PM_2.5与温度、风速和降水量呈显著负相关,与相对湿度呈显著正相关;O₃-8h与温度呈显著正相关,而与风速、湿度和降水量的相关性较弱。后向轨迹和潜在源分析表明:邯郸地区PM_2.5典型污染月受山西省中部地区污染传输影响最大,O₃典型污染月受河南省东部污染传输影响最大。     

典型生态功能区臭氧生成敏感性及气象驱动力解析——以千岛湖地区为例

千岛湖地区是我国重要的自然保护区,属于典型生态功能区。当前,臭氧(O₃)正频繁成为影响千岛湖地区空气质量的首要污染物,但对于与此相关的千岛湖地区O₃生成敏感性,研究人员目前仍未了解清楚。利用2019—2021年TROPOMI卫星观测数据,运用O₃生成敏感性指示剂方法,即甲醛对流层垂直柱浓度和二氧化氮对流层垂直柱浓度的比值(FNR),量化解析了千岛湖地区O₃生成敏感区的时空演化特征。结果表明,千岛湖地区FNR呈现逐年升高趋势,且显著高于杭州市主城区。千岛湖地区氮氧化物(NO_x)控制区逐年扩张,自2019年开始,由西南向东北逐步蔓延。截至2021年,NO_x控制区已基本覆盖整个千岛湖地区。千岛湖地区O₃生成敏感区在夏季基本属于NO_x控制区,在其他季节属于NO_x控制区或协同控制区。结合气象再分析数据发现,FNR与温度呈强正相关(r=0.8),与相对湿度呈较弱正相关,与风速和云液态水含量呈较弱负相关。当温度大于7.0 ℃、风速小于6.2 m/s、云液态水含量小于5.5×10^-5 g/m³、相对湿度大于57.5%时,O₃生成趋向于受NO_x控制。此外,与杭州市相比,千岛湖地区O₃生成对气象参数变化更为敏感。研究成果对我国典型生态功能区O₃污染防控具有重要的启示作用。     

合肥市颗粒物和气象条件对大气能见度的影响研究

利用2019—2021年合肥市气象参数、颗粒物浓度、颗粒物化学组分、颗粒物散射系数、颗粒物粒径谱等的逐小时观测数据,分析了合肥市大气能见度变化趋势及其影响因素。结果表明,2019—2021年,合肥市能见度呈逐年上升的总体特征,并且在季节变化上呈现为夏高冬低,在日变化上呈现为午后最高、夜间最低。相关性分析结果显示,合肥市能见度与颗粒物浓度、相对湿度均呈显著负相关关系,且能见度与相对湿度的相关程度比与颗粒物浓度的相关程度高15.5%~219.2%。相对湿度是直接影响合肥市能见度的主要因素之一,而温度、风速对能见度的间接影响作用相对较小。能见度与颗粒物特性关系研究结果表明:能见度与水溶性离子的相关程度高于与碳质组分的相关程度;当能见度处于较低水平时,能见度与PM_2.5主要组分浓度的相关性明显减弱,相对湿度、超细颗粒物占比、水溶性离子含量和碳质组分含量等因素对能见度的影响逐渐凸显;在较高PM_2.5浓度环境条件下,颗粒物散射系数的显著变化是导致能见度降低的主要原因;小粒径颗粒物对合肥市大气能见度的影响程度相对较高,应优先大幅度降低PM_1.0浓度。     

2006年春季石家庄市沙尘天气与PM_(10)污染

文章应用气象资料和环境监测逐时资料,对2006年春季石家庄市出现的沙尘天气过程中PM10浓度变化,及其与污染源、天气形势、风、周边环境等的关系进行分析。结果表明,沙尘天气的首要污染物均是PM10,PM10的变化曲线呈正态分布,春季中度及以上污染日均出现在污染日当日或次日。造成石家庄沙尘天气污染源分本地型、外来型以及两者共同影响型三种。本地型沙尘污染强度取决于风速大小及强风持续时间,PM10浓度变化与风速呈正相关。而外来型污染多发生在地面弱气压场,PM10浓度变化与风速呈反相关。文章总结出沙尘天气污染预警的几个必要条件,可供实际的空气质量预警参考。     

徐州市区臭氧浓度变化特征及与气象要素的关系

根据2016年徐州市区臭氧(O_3)自动监测数据以及气象观测数据,探讨了徐州市区O_3浓度的变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:2016年徐州市区环境空气中O_3-8h浓度超过二级标准共有32天,超标日集中出现在4月~9月;O_3-8h浓度年均值为122μg/m~3,O_3-8h第90百分位浓度为153μg/m~3。O_3浓度呈现夏季﹥春季﹥秋季﹥冬季的季节性变化特征和"单峰型"的日变化特征。O_3浓度与温度呈正相关性,与湿度和气压呈负相关性;当气压﹤1010 hPa,气温﹥25℃,相对湿度﹤50%时,O_3-8h浓度容易出现超标的情况。     

佛山市臭氧浓度时间变化特征及主要影响因子

对佛山市2011—2014年O_3监测数据进行分析,结果表明,ρ(O_3)日变化呈现明显的单峰特征,2011—2014年O_3日最大8小时滑动均值(O3-8 h)的年评价值没有出现显著的下降趋势,超标值多出现在8—10月。夏季O3-8 h与日平均气温的相关系数较高,O_3污染多发生在气温30℃,相对湿度为50%~70%的气象条件下。相对湿度60%,气温为20~25℃,也可能出现O3污染。10℃时,不同的温度条件下,O_3与PM_(2.5)存在正相关关系。在不同的季节时段,O_3-8 h基本随着ρ(NO_2)/ρ(NO)增大而增大。     

石河子市大气中氮氧化物与气象条件的关系

用实测数据分析了石河子市大气中ＮＯｘ与气温，湿度和风速等气象因子的关系，得出结论是气温升高，风速增强，使大气中ＮＯｘ浓度值降低，相对湿度在７０％～８０％之间，其ＮＯｘ浓度较高，为此，气象条件诸如水平风速，大气温度，湿度和大气层结构的稳定与否均大对气污染物浓度产生重要影响。