基于气流轨迹聚类的大气污染输送影响

基于中尺度气象预报模式(MM5)、混合单粒子拉格朗日积分(HYSPLIT)轨迹模式模拟和K均值聚类算法,利用气流轨迹聚类判断不同尺度大气输送型对城市空气的质量影响. 采用MM5模式对2006年珠江三角洲地区四季代表月(1,4,7,10月)的气象场进行了模拟,将模拟结果输入到HYSPLIT模式中,以计算广州市上空气团每日逐时的12 h后向轨迹;利用K均值聚类算法按轨迹移动方向和速度将各月气流轨迹线聚为有代表性的5类,计算各类输送型出现时段广州市ρ(PM₁₀₎和ρ(SO₂)的平均值. 结果表明,珠江三角洲地区低层大气输送季节性变化明显,按输送特征及其对城市污染物浓度的影响差异,可将输送型分为局地输送、城市间输送和远距离输送3类. 结合污染源排放清单得出的污染源空间分布,分析结果表明,广州市大气污染较重时段主要受特殊气象条件和珠江三角洲地区周边城市排放源的影响,本地源排放与周边城市污染物输送的叠加使大气污染加重.      

昆明城区大气PM2.5中PAHs的污染特征及来源分析

2013年4月至2014年1月期间,在昆明城区3个采样点采集了大气细颗粒物(PM2.5)样品,利用气相色谱-质谱联用仪对PM2.5载带的16种PAHs进行定量分析.结果表明:工业区(金鼎山)、交通密集区(东风东路)、清洁对照点(西山森林公园)PM2.5上PAHs平均含量分别为40.67,22.64,22.07ng/m3.通过常规气象因素及气团后向轨迹模型分析发现,起源于曲靖地区的污染气团传输及昆明大气高压形成的下沉气流是导致昆明PAHs浓度上升的重要原因.金鼎山、东风东路、西山森林公园的BaPeq浓度分别为6.28,4.00,2.94ng/m3,均高于国家环境空气质量二级标准(2.5ng/m3).源解析结果显示,工业区(金鼎山)和交通密集区(东风东路)的PAHs污染来源一致,主要来自机动车排放,其贡献率分别为50.80%和40.20%,其次为燃煤排放,贡献率为35.55%和39.23%,再次为生物质燃烧,贡献率为7.30%和7.98%;作为清洁对照点的西山森林公园的PAHs则来自汽车尾气排放(81.84%)和生物质燃烧排放(9.73%).     

江苏如东沿海经济开发区夏季O3污染特征及来源分析

为探究如东沿海经济开发区夏季大气中的O₃污染成因,基于2022年6月园区大气超级站的监测数据,较为全面地分析了O₃污染来源、水平及二次生成潜势等。结果表明:2022年6月园区O₃超标天数占比为34.5%,共计10 d,污染严重程度为2018—2022年同期最高水平(151 μg/m³);分析4个污染过程发现,高温低湿、静稳天气易诱发O₃污染事件,结合污染天气象条件发现,当温度＞25℃且相对湿度＜ 75%时极易发生O₃污染;污染天VOCs组分贡献率主要受芳香烃、烯烃及烷烃影响,其中邻二甲苯、甲苯、间-对二甲苯是O₃管控的关键活性物种;后向轨迹聚类分析显示,园区O₃污染主要受到上海、江西和苏南本地气团输送的影响,主导轨迹出现概率分别为30%、27%和24%,其余小部分时段可能受到来自中国北部和东部的下沉气流影响。为科学管控园区夏季O₃污染,应加强监测并协同管控本地关键VOCs物种。     

旋转尾翼火箭测试平台平衡滚速分析与弹道设计

目的 分析旋转尾翼对火箭测试平台平衡滚速的影响,基于旋转尾翼式火箭测试平台开展飞行弹道设计.方法 以旋转尾翼火箭测试平台为例,分析旋转尾翼、箭体和滚动轴承间的受力,建立旋转尾翼火箭测试平台箭体和尾翼滚转通道动力学模型,分析旋转尾翼不对称性、不同摩擦力系数时旋转尾翼对平台箭体平衡滚速的影响关系,并以倾斜有轨发射旋转尾翼火...     

社区治安高危人员异常轨迹识别与预警方法研究

为解决社区治安高危人员异常轨迹难以实时感知、精确识别、及时预警的问题,对社区治安高危人员动态轨迹进行标定,并建立动态轨迹序列化模型,通过序列化模型构建动态行为链;根据静态身份属性与动态轨迹时空特征信息,建立异常轨迹分析模型.结果表明:动态轨迹标定可实现对GPS轨迹数据高效、准确标定;异常轨迹分析模型可实现异常轨迹识别与...     

黄山秋季大气颗粒物理化特性

为了研究华东背景地区大气单颗粒的理化特性,利用单颗粒飞行时间质谱仪(SPAMS)于2012年9月5日至10月28日在黄山对大气颗粒物进行了观测,并结合Hysplit后向轨迹模式探究了不同气团对颗粒物性质的影响.结果表明,黄山地区颗粒物可分为老化碳(Aged-EC)、富钾(K)、元素碳-有机碳混合物(ECOC)、有机碳(OC)、钠-钾混合物(NaK)、元素碳(EC)、元素碳-重金属混合物(ECHM)、重金属(HM)、矿物质(Minerals)共9类,其中Aged-EC占比最高,K其次,且含碳颗粒物老化程度较为严重.含碳颗粒物Aged-EC、 ECOC和OC集中在积聚模态(0.2～1.4μm),HM、 NaK和Minerals则集中于粗粒子模态(>1.4μm).除K、 ECHM和ECOC外,较高风速下不利于颗粒物的累积;相对湿度越高,含碳颗粒物的占比越大,而K、 OC、 Minerals和NaK的占比越小.聚类分析结果表明,采样时段内黄山地区主要受西北气团、海洋气团和局地气团影响.周边地区的工业排放、燃煤等活动是Aged-EC的首要贡献源.     

南京北郊黑碳气溶胶分布特征及来源

黑碳(black carbon, BC)是含碳物质燃烧排放所产生的大气颗粒物(particulate matter, PM)中一种重要组分,其对辐射效应表现为对太阳辐射的吸收和散射,影响着地气系统的能量交换.本研究于2019年1～5月在南京北郊利用黑碳仪AE33(aethalometer,magee)测量了黑碳气溶胶浓度数据,对其日夜变化和季节变化进行分析,并筛选出污染天与清洁天,对其特征和来源进行分析.结果显示采样期间黑炭气溶胶的平均浓度为(3.8±2.3)μg·m^-3,冬季浓度为春季的1.3倍.BC浓度呈现明显的日变化,BC高值出现在日间交通高峰时间段,受到交通排放的影响较大.?ngstr?m指数α冬春整体差异不大,春季为1.32冬季为1.30,此结果也指出BC排放源以机动车排放为主.此外,针对采样期间污染天与清洁天的BC来源特征进行分析,发现污染天机动车排放源占比为68%～87%,清洁天为72%～86%,清洁天来源小幅波动但均以机动车排放源为主,污染天相对而言存在一定的机动车源减少生物质和煤炭燃烧源增加的情况,取决于污染时段的排放情况,利用BC/CO(0.0...     

我国西北工业区城市大气多氯联苯来源及健康风险

采用大气被动采样器观测了我国西北城市皋兰的城区和工业集中区2018年非取暖季和取暖季大气中18种多氯联苯(PCBs)的浓度及污染特征,并利用主成分分析、轨迹模型以及呼吸暴露模型对其污染来源和传输迁移、人群健康风险进行分析和评价.研究区大气PCBs浓度为110.2～429.9 pg·m^-3,平均污染程度工业园区较高; PCBs组成以四氯联苯和五氯联苯为主,并且取暖季四氯联苯所占比重明显上升.PCBs污染源以燃烧和工业热过程源、含PCBs电气设备源和PCBs混合源为主,燃烧和工业热过程源污染贡献高于其他污染源,污染贡献达到40.8%;研究区PCBs污染可能在较大程度上受到UP-PCBs排放的影响.轨迹分析表明研究区PCBs可能会通过大气输送至兰州城区;非取暖季研究区可能主要受局地污染的影响,而取暖季则可能会受到西北方向PCBs的污染输入.健康风险评价显示各年龄段人群大气PCBs暴露的非致癌风险水平较低,但终生致癌风险已超过10^-6水平.燃烧和热过程源PCBs排放对居民PCBs暴露有较强影响,且居民长期的PCBs呼吸暴露可能会对其健康产生不利影响.     

成都地区黑碳气溶胶变化特征及其来源解析

利用7波段黑碳仪(AE-33)于2017年12月1日至2018年11月30日在成都测量黑碳(BC)质量浓度,获得了成都地区BC浓度变化特征,并基于黑碳仪模型和后向轨迹模型对BC排放来源和潜在源区进行了分析.结果表明,成都地区BC浓度冬季最大(8.18μg·m^-3),其次为春季(5.11μg·m^-3)和秋季(3.91μg·m^-3),夏季最小(3.28μg·m^-3),年平均浓度(标准差)为5.26(4.67)μg·m^-3.各季节BC浓度日变化受边界层和交通排放高峰的影响呈现出早晚双峰结构.黑碳来源解析结果表明,液体燃料(如交通排放)对BC质量浓度的贡献在各季节均占主要地位,其中夏季最高,冬季最低.受交通早晚高峰的影响,液体燃料对BC的贡献在各季节均呈现早晚峰值,夜间固体燃料排放贡献有所增加.潜在源贡献分析(PSCF)和浓度轨迹权重分析(CWT)的结果表明,成都各季节BC的潜在源区受到气团来源的影响稍有差异,但主要以成都周边及以东至重庆局地区域(川渝城市群)的影响为主,该区域对成都B...     

用后向空气轨迹方法对胶州湾主要大气污染物分布的分析

采用青岛崂山点位2005-2009年的大气监测数据,利用HYSPLIT4.8模式和象限分析方法,计算出污染物的方位贡献情况,判断出胶州湾大气污染物的传输路径主要为北、西北和西部路径,S02、N02和PM10在北部和西北部象限的5年平均贡献率分别为25.32％和28.21％、21.16％和21.53％以及20.25％和22.83％,这与胶州湾东方和东南方为海洋、北方和西北方为工业城市有关.通过个例分析得出的传输路径与象限分析的结果一致.另一方面,胶州湾地区的主要污染物在过去5年中的年均值浓度变化显示,SD2浓度呈下降趋势,NO2浓度呈上升趋势,PM10浓度变化趋势不明显.为调查青岛市和周边5个省污染物排放水平对胶州湾污染物分布的影响,分析了2005-2009年的相关环境统计数据,SO,的排放量下降,燃料煤消耗量、氮氧化物排放量以及机动车数量逐年升高可能是导致胶州湾地区污染物浓度变化的原因.