基于颗粒物浓度的沙尘天气分级标准研究

沙尘天气在近年对我国城市空气质量造成明显影响。目前我国沙尘天气分级仍然按照气象标准 ,主要是以水平能见度进行分级。文章参考国外的有关标准 ,通过统计近年来我国沙尘天气过程中的颗粒物浓度 ,结合我国沙尘天气的发生情况和特点 ,提出了基于沙尘浓度的沙尘天气分级标准     

内蒙古呼和浩特市沙尘天气变化规律及防治对策

以呼和浩特市30年(1971~2000年)气象资料为基础,运用数理统计理论,分析了呼和浩特市沙尘天气的时间变化特征及其与降水量、气温、风速、相对湿度、蒸发量等气象因子的关系。结果表明,沙尘暴、扬沙、浮尘等沙尘天气在年代际、年际、季节与月变化上具有一致性。20世纪70年代沙尘天气发生的日数最多,从1970年代到1990年代沙尘天气发生日数总体上波动下降。沙尘天气的年际变化均以1972年最高,但不同沙尘天气发生日数最小值出现的年份不同,最小值为0天,2000年略有上升。沙尘天气呈现春冬季节发生日数多,夏秋发生日数少的季节变化趋势,每年的4月份沙尘天气出现最多,7、8或9月份沙尘天气出现最少。沙尘天气的发生与空气相对湿度、降水量呈现极显著或显著的负相关,与风速、蒸发量呈现极显著或显著的正相关,与气温变化关系不明显。在此基础上,提出了完善监测体系、加强生态环境建设等沙尘天气防治对策。     

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.     

基于K-means聚类的沙尘天气快速识别技术研究

依据沙尘天气判定条件分析2018年春季（2—4月）陕西省西安市环境空气质量小时监测数据,共识别9 d受沙尘影响。研究基于K-means聚类沙尘天气分析方法,分析沙尘天气监测数据特征,并对沙尘识别聚类模型进行优化研究,识别的沙尘影响天气与传统方法一致。分析表明,聚类方法可用于沙尘天气监测数据的识别,与传统方法相比较,基于K-means聚类方法能够快速、准确识别沙尘影响天气。     

LIDAR Measurements of the Vertical Aerosol Profile and Optical Depth during the ACE-Asia 2001 IOP, at Gosan, Jeju Island, Korea

In order to investigate the characteristic of optical properties of Asian dust particles, the atmospheric aerosol vertical profile was measured with the multi-wavelength LIDAR system, at the Gosan super site (33 degrees 17'N, 126 degrees 10'E) in Jeju Island, Korea, during the ACE-Asia intensive observation period, 11 March-4 May 2001. An air mass backward trajectory analysis, using Hysplit-4, was carried out to track the aerosol plume, with high mass loading, from the Chinese desert regions during the period of Asian dust storm events. Vertical atmospheric aerosol profiles on three major Asian dust storm event days, 22 March and 13 and 26 April 2001, have been analyzed. The LIDAR-derived aerosol optical depth values were compared with those measured by a collocated sunphotometer.     

库尔勒市大气颗粒物污染特征与影响因素分析

针对库尔勒市PM 10、PM 2.5年均浓度超标现象,基于市区3个环境监测站2013—2017年的逐时观测数据,分析PM 10、PM 2.5污染特征、成因及其主要影响因素。结果表明:①2013—2017年库尔勒市PM 10年均浓度变化较大且无明显趋势,PM 2.5年均浓度整体呈下降趋势;②季节尺度上,库尔勒市PM 10在每年2—5月呈现高浓度,PM 2.5高浓度期则为10月至翌年5月;③城郊的开发区站PM 10浓度最高,老城区的州政府站PM 2.5浓度最高,在PM 10和PM 2.5的高浓度期空间差异尤其显著;④PM 10与风速显著正相关,来自塔克拉玛干沙漠的风蚀沙尘颗粒物是库尔勒地区颗粒污染物的主要来源;⑤库尔勒市PM 10主要为外源输入,PM 2.5则以城市内源为主,相对湿度、风速、风向、温度等气象条件是影响大气颗粒物浓度及分布的重要因素。     

影响泰州市空气质量的几种沙尘类型分析

利用2020年11月—2021年5月泰州市大气颗粒物自动监测数据,结合激光雷达观测资料、气象资料及后向轨迹模式,研究分析不同类型沙尘天气过程对泰州市空气质量的影响。结果表明,研究时段泰州市受到沙尘天气影响共计12次,影响天数21 d,污染天数占比达42.9%;按照影响时长和影响程度将沙尘天气过程分为直接影响型、移速缓慢型、边缘影响型、入海回流型等4种类型;由于天气形势背景和传输路径差异,不同类型沙尘对泰州市空气质量影响程度差异较大,整体而言,移速缓慢型沙尘、入海回流型沙尘对泰州市空气质量影响更为显著。     

佳木斯大气污染物扩散影响因素及区域探究

对影响佳木斯市大气污染物扩散的因素进行了分析。结果表明,大气稳定度、垂直和水平温度梯度、低空风场引起的平流动力输送、地面粗糙度、湍流运动、雨雾等都不同程度地影响大气污染物的扩散,以一定的传输和扩散规律决定城市大气污染水平的高低,并由此使局部区域污染程度各不相同。城市热岛效应和温度层结是影响大气污染物扩散的重要因素。影响区域主要为城市主导风向下风向的城市东部地区。     

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。     

2010年春季沙尘天气对北京市空气质量的影响及其天气类型分析

利用2010年3-5月北京市市区以及北京西北部、西部和东部3个不同方位边界的空气质量自动监测站监测数据,结合气象资料和激光雷达观测数据,分析了春季外来沙尘对北京市空气质量的影响。研究结果表明:2010年春季北京市出现15次外来沙尘天气,外来沙尘输送对北京市空气质量的影响天数为21 d,直接造成15 d空气质量超标,最严重的一次API指数达到最大值500。沙尘的天气形势特征以及输送路径的不同,对北京市空气质量的影响有明显差异。当低压中心过境时,沙尘天气影响最重,颗粒物浓度显著上升,气态污染物迅速下降,沙尘呈现自西北向东南输送的特征;低压底部过境与低压中心过境类似,但是沙尘强度略弱;除此之外,沙尘回流也可以直接造成北京市空气质量超标,颗粒物浓度和气态污染物浓度均表现出上升的变化趋势。     

Estimation of the temporal and spatial distribution of dust concentration over China by combining PM10 and conventional meteorological observations

In this paper, we will present a simple algorithm to estimate the temporal and spatial distribution of dust mass concentration by combining PM10 and conventional meteorological observations. The efficiency of the algorithm has been demonstrated by applying it to analyze the dust source, transport, and dissipation of the dust storm which occurred in the west region of Pa-tan-chi-lin Desert at 0200 BST 27 March, 2004.     

青海高原一次沙尘重污染天气成因分析

利用常规观测的卫星云图资料、地面资料、探空资料、地面污染物监测数据,结合拉格朗日粒子扩散模型(LPDM)污染源溯源方法,对2018年2月青海高原一次沙尘重污染天气的主要成因以及沙尘传输特征进行了分析。结果表明:此次重污染天气受高空低槽东移影响,在300~700 hPa形成了强烈的辐散下沉,槽后的高空急流随之东移。在其东移过程中,受高空急流动量下传及偏北气流中的冷空气共同作用,青海东部出现了大风沙尘天气。边界层中逆温层的存在是此次污染天气持续的重要原因之一,加之未出现明显降水,不利于大气污染物的扩散。通过运用LPDM对此次污染天气的运动轨迹进行分析来看,气团影响的模拟高度层距离地面100 m,气团层趋势一致。研究区地处青藏高原,海拔较高,0~100 m高度的气团足迹可以反映出PM 10污染气团的输送路径。同时,0~100 m是主要的人为源排放空间,也是对人类活动影响较大的区域。气团足迹与PM 10浓度的变化趋势一致,即青海东部沙尘污染主要是由河西走廊沙尘倒灌进入青海东部导致,这与天气学分析结果一致。     

中国部分地区2021年几次典型沙尘天气遥感监测分析

2021年,中国北方地区经历了多轮大范围沙尘天气,波及西北、华北、东北甚至黄淮、长三角等地区。其中,3月份出现自2010年以来最强沙尘天气过程。该研究基于Himawari-8静止卫星数据和地面同步空气站点监测数据,分析了2021年3月14—17、27—30日和4月14—15日3次典型沙尘天气过程。分析结果显示：2021年3月14—17日沙尘天气影响范围最广,沙尘分别在不同时间段起源于蒙古国西北部、中国甘肃和青海交界处、新疆和甘肃交界处,大范围沙尘天气是多处尘源综合作用的结果。3月27—30日和4月14—15日沙尘主要起源于蒙古国,沙尘源较单一,影响范围相对集中,但某些时段受影响区域的沙尘强度很高。地面同步空气站点PM₁₀监测数据与卫星数据有很好的一致性。     

秸秆焚烧对哈尔滨市灰霾天气的影响

2015年11月1—4日,哈尔滨市及周边地区发生了连续的灰霾天气,颗粒物浓度急剧升高。污染发生时,监测仪器均布设在哈尔滨市区上风向30 km处(哈尔滨市双城区)并开展了连续96 h的监测分析。综合利用气象观测资料,3D可视激光雷达监测资料及地面空气污染监测资料分析了灰霾天气发生的气象条件和污染边界层特征,根据哈尔滨市双城区大气污染物排放源谱库对主要成分进行来源解析,结合颗粒物质量浓度和气象条件研究了秸秆焚烧对灰霾天气的影响。结果表明,灰霾天气持续期间,夜间生物质燃烧源成为该地区颗粒物的第二大源;秸秆焚烧产生的大气污染物,由于地面长时间静风,污染边界层降低等原因,致使本地污染物累积、不易扩散,加剧了本次污染。     

Climatology of atmospheric circulation patterns of Arabian dust in western Iran

Being in vicinity of vast deserts, the west and southwest of Iran are characterized by high levels of dust events, which have adverse consequences on human health, ecosystems, and environment. Using ground based dataset of dust events in western Iran and NCEP/NCAR reanalysis data, the atmospheric circulation patterns of dust events in the Arabian region and west of Iran are identified. The atmospheric circulation patterns which lead to dust events in the Arabian region and western Iran were classified into two main categories: the Shamal dust events that occurs in warm period of year and the frontal dust events as cold period pattern. In frontal dust events, the western trough or blocking pattern at mid-level leads to frontogenesis, instability, and air uplift at lower levels of troposphere in the southwest of Asia. Non-frontal is other pattern of dust event in the cold period and dust generation are due to the regional circulation systems at the lower level of troposphere. In Shamal wind pattern, the Saudi Arabian anticyclone, Turkmenistan anticyclone, and Zagros thermal low play the key roles in formation of this pattern. Summer and transitional patterns are two sub-categories of summer Shamal wind pattern. In summer trough pattern, the mid-tropospheric trough leads to intensify the surface thermal systems in the Middle East and causes instability and rising of wind speed in the region. In synthetic pattern of Shamal wind and summer trough, dust is created by the impact of a trough in mid-levels of troposphere as well as existing the mentioned regional systems which are contributed in formation of summer Shamal wind pattern.     

沙尘暴的成因与防治措施初探

针对今春我国北方地工百北京连续７次的扬尘和沙尘暴龙击,分析其成因及危害,提出了防治沙尘暴的具体措施及建议,为沙尘暴的有效治理提供一定的科学依据和参考。     

中子活化分析在研究成都市大气飘尘中的应用

由于成都市特定的地理环境和逆温差效应的气候特点,成都市的大气污染在横向和纵向上几乎都不能扩散,而只能就地弥漫。本文就利用中子活化这一核分析技术,对成都市不同季节、不同地点的大气飘尘中微量元素（特别是Ａｓ、Ｃｒ、Ｔｈ、Ｕ等有害元素）的变化进行了初步分析。     

Identification of air pollutant sampling period using horizontal dilution potential

A new model is proposed for estimating horizontal dilution potential of an area using wind data. The mean wind speed and wind direction variation are used as a measure of linear and angular spread of pollutant in the atmosphere. The methodology is applied to monitored hourly wind data for each month of 1 year for wind data collected at Vadodara, Gujarat and monthly dilution potential is estimated. It is found that there is a gradual variation of horizontal dilution potential over a year with limited dilution during post monsoon period i.e., October and November and a high dilution in pre monsoon period i.e., May and June. This information can be used to design air quality sampling network and duration of sampling for source apportionment study. Air pollutant sampling during high dilution period can be carried out for identifying urban and rural dust and wind blown dust from mining activity. Air pollutant sampling during low dilution period can be carried out for capturing large amount of particulate matter from anthropogenic sources like elevated stack of furnace.     

外来沙尘输送对北京市空气质量影响的预报预警技术初步研究

利用多方位监测数据和气象资料,分析了2010—2011年春季外来沙尘输送对北京市空气质量指数的影响,提出外来沙尘对北京市空气质量级别影响的预报判据。此外,基于NAQPMS模型的沙尘模块,开展数值预报研究,并对北京市2010年3月一次沙尘天气污染过程进行数值模拟试验,结果表明,模拟的PM10浓度值与实测值有较好的一致性。通过判别预报和数值模拟两种预报技术的开展,可以预报沙尘输送影响的空气质量级别、沙尘分布和演变规律,为进一步开展空气质量预报预警和防控沙尘工作打下了很好的科学基础。     

厦门市气候特征变化与酸雨形成研究

对地面风场的研究表明,厦门存在局地和海陆风环流,自1955年以来年平均风速、混合层厚度均呈现下降趋势,大气污染物的水平和垂直扩散能力也呈下降趋势。降水酸度随海拔高度的变化情况表明,海陆风环流有利于酸性污染物的积累,且锋面降水过程中的光化学污染加重了降水的酸化程度。