雾霾带来的应急考题

正2013年底,中国遭遇史上最严重雾霾天气。"苏皖大地,触目惊心。"2013年12月5日下午,中央气象台官方微博如此描述一张全国空气污染气象条件预报图。频发的雾霾诉说着国人的呼吸之痛,同时也拷问着政府的应急能力。在灰霾天气已成为常态的当下,既要中长期治本之策也要临时性应急手段,治霾须"两条腿"走路已成为共识。去年9月份,国务院印发的著名的"大气十条"——《大气污染防治行动计划》更是明确要求建立监测预警应急体系,制定完善并及时启动应急预案,妥善应对重污染天气。     

天气条件对福州近地层臭氧分布的影响

利用2009—2010年福州市近地层臭氧连续观测资料,并结合气象资料分析不同天气型对臭氧浓度变化的影响,以及臭氧浓度与气象要素的相关性。结果表明：在高压后部、地面倒槽等6种天气型影响下,福州市臭氧浓度值较高;在低涡锋面、台风（热带辐合带）等4种天气型影响下,臭氧浓度值较低。导致福州市臭氧平均浓度值最高的天气型是台风（热带辐合带）外围,最低的是低涡锋面系统。高压后部、地面倒槽和锋前暖区等强暖性、且非常不利于污染物扩散的天气型易造成臭氧浓度超标。臭氧浓度与气象要素关系密切,与温度、日照、太阳辐射显著正相关,与云量、相对湿度、降水量显著负相关,受偏南和偏东风影响,平均风速较大时,臭氧浓度较高,在SSE方位上臭氧小时浓度超标率最高。     

北京市大气PM10环境背景值的计算方法探讨

为了消除或降低PM10环境背景值计算中城市局地污染的影响,并且提高背景值在污染过程模拟中的准确程度,紧密联系天气过程、通过监测和统计途径探讨了确定环境背景值的方法.北京市空气质量背景监测站点在地方性天气过程中明显受到城市污染的影响,文中根据天气形势场、垂直方向上风向一致性、系统影响持续时间等判别标准区分了系统性和地方性过程,筛选出受系统性过程影响的、"背景时段"的监测数据.背景时段监测数据统计计算时,将背景值视为变量,用百分位数、剪裁均值、最大概率密度值、50%概率区间等特征统计量来表达其概率分布.文中还将背景值细化,根据天气系统特征和区域自然环境、人类活动的差异将背景值区分为4类,以代表不同污染过程的背景水平.使用2003年11月至2004年12月北京市北部和南部共5个清洁站点的监测数据,计算了117个中尺度天气系统影响时,PM10浓度概率密度分布以及背景值特征统计量.结果表明,4类背景值差别很大,从小到大排序依次是:北风＞东风＞西风＞南风,剪裁均值依次为:24～34、58、89～110和105μg·m-3.对4类背景值综合运算,得到2004年PM10年尺度上的综合背景值为58～67μg·7-3,较好地扣除了局地污染的影响.     

基于天气分型的上甸子大气本底站臭氧污染气象条件

对流层臭氧作为典型二次污染物已成为北京春夏季首要污染物,气象因素是影响其浓度变化的主要因子之一.本研究基于2008~2017年大气成分和气象观测数据,利用Lamb-Jenkinson天气分型法结合Mann-Whitney U检验方法将影响北京地区天气型分为6类,其中SWW和C型上甸子臭氧浓度均值和极值分别最高,在4~9月出现频率最高,合计出现47.4%,并通过多元逐步回归方程确定两种型的主要贡献权重.SWW和C型下54%盛行西南风,新排放的污染物和二次老化气团经西南气流持续输送,850 hPa附近出现垂直速度零层,水平和垂直气象条件均有利于臭氧的输送、生成和聚积;AN和ESN型下64.7%盛行东北风或北风,气团来源清洁,1000 hPa以上盛行一致的下沉运动和气流辐散,新排放的污染物也能很快被稀释扩散,臭氧浓度处于较低值.以NW型2015年5月3日为例,虽然地面盛行西北气流,来源清洁,但大气通过垂直下沉运动将边界层以上的高浓度残留臭氧向近地面输送,导致某些天数中出现臭氧浓度高值.     

北京市春季沙尘暴天气大气气溶胶污染特征研究

采集并分析了北京市2次尘暴天气和非沙尘量时大气气溶胶的污染水平极高，这种情况在北京市只有发生沙尘暴时间可能出；地表扬尘对大气气溶胶的贡献显著，显示出沙尘暴时污染特征。     

2014年2月下旬京津冀持续重污染过程的静稳天气及传输条件分析

利用常规气象观测资料、空气质量监测资料、再分析资料和数值模式资料,分析了2014年2月20-26日京津冀地区持续重污染天气过程的环流背景、气象要素特征、静稳天气条件和传输条件.结果表明：2月20-26日,亚洲东部受弱高压脊控制,京津冀及周边地区位于地面高压后部,等压线较为稀疏,气压梯度小,造成地面风速较小;与此同时,混合层高度低,通风系数小和逆温存在,构成重污染天气出现和维持的气象条件,均不利于大气中污染物和水汽的垂直和水平扩散.静稳天气指数对于重污染天气有一定的指示意义,高静稳天气指数通常对应高PM_2.5浓度,且二者变化趋势一致性高;2月20-26日静稳天气指数总体上大于2014年1-3月其他几次污染过程,且在高位长时间维持,造成此次污染过程更严重.此外,传输条件也是京津冀重污染天气的主要成因：地面高压西侧的偏南或偏东气流有助于污染物和水汽向京津冀地区输送和聚集,使能见度进一步降低、污染物浓度进一步升高.     

南京地区秋季灰霾天气特征及其水溶性离子分析

文章利用PM2.5颗粒物质量浓度分析仪(MET ONE 1020)、气溶胶激光雷达(Sigma MPL-4B)、气溶胶在线离子分析仪(Marga1S)于2013年秋季在江苏省环境监测中心6楼顶对大气细粒子(PM2.5)、大气边界层、气溶胶化学组分的进行系统的同步观测与分析,研究表明2013年11月期间,南京发生5次霾污染过程,当月PM2.5日均值浓度高达192.4μg/m3;灰霾期间,能见度较低,近地面出现消光层,大部分时间段消光值大于0.4;灰霾期间无秸秆焚烧事件,K+浓度的可能来源于土壤,SO42-、NO3-、NH4+3种离子均值占比分别为27.8%、38.1%、21.6%;此外,南京地区存在严重的二次转化,灰霾期间SOR和NOR值分别为0.388和0.276,移动源对大气污染的贡献也越来越显著,[NO3-]/[SO42-]月均值为1.28;后向轨迹推算表明,第1次、第3次、第5次灰霾期间大气污染物主要来自于南京的西北方向,第2次和第4次灰霾期间大气污染主要来自于南京的西南方向。     

天气条件对福州近地层臭氧分布的影响

利用2009—2010年福州市近地层臭氧连续观测资料,并结合气象资料分析不同天气型对臭氧浓度变化的影响,以及臭氧浓度与气象要素的相关性。结果表明:在高压后部、地面倒槽等6种天气型影响下,福州市臭氧浓度值较高;在低涡锋面、台风(热带辐合带)等4种天气型影响下,臭氧浓度值较低。导致福州市臭氧平均浓度值最高的天气型是台风(热带辐合带)外围,最低的是低涡锋面系统。高压后部、地面倒槽和锋前暖区等强暖性、且非常不利于污染物扩散的天气型易造成臭氧浓度超标。臭氧浓度与气象要素关系密切,与温度、日照、太阳辐射显著正相关,与云量、相对湿度、降水量显著负相关,受偏南和偏东风影响,平均风速较大时,臭氧浓度较高,在SSE方位上臭氧小时浓度超标率最高。     

天津地区沙尘天气与沙尘污染程度特征分析

针对天津地区沙尘天气过程环境空气中颗粒物的污染时空分布特征进行了系统分析。在分析我国沙尘发生频源区域分布、输送途径基础上,分析了天津地区特殊的地理位置及地处沙尘暴多发区下游,空气中颗粒物的污染特征,概述了沙尘天气对空气质量影响程度的年、季、月及日污染时空变化分布特征。建立了沙尘天气颗粒物与有效水平能见度乘幂指数相关方程,为沙尘污染程度的诊断提供了依据。     

沙尘天气对呼吸系统疾病日入院人数影响的时间序列研究(1995～2003年)

为了探讨沙尘天气,特别是沙尘暴对人群呼吸系统健康的影响,对过去9年(1995～2003)沙尘暴高发地区甘肃省武威市的6所大中型医院沙尘天气高发季节(3月1日～5月31日)每日呼吸系统疾病入院人数进行了调查.采用半参数广义相加模型(Semi-parametric generalized additivemodel,GAM),在控制了长期趋势、日历效应(calendar effect)以及气象因子等混杂因素后,考虑到具体年份的差异,分别对每年建立GAM回归模型(滞后7d)并进行分析.然后应用Meta-分析方法的固定效应模型对各年GAM分析结果(即相对危险度RR)进行效应量合并,计算合并效应量(RR ),以此表示沙尘天气对呼吸系统疾病日入院人数的综合影响.结果表明:(1)对于沙尘暴的影响,各年呼吸系统疾病日入院相对危险度(RR)合并效应量(RR )随沙尘暴滞后天数的不同而不同,且在滞后3、4、5 d时每天的RR 均有统计学意义,其RR 分别为1.40(95%CI为1.06～1.86)、1.34(95%CI为1.01～1.77)、1.73(95%CI为1.35～2.23);(2)扬沙天气在其滞后第6天RR 有统计学意义(RR 为1.14(95%CI为1.01～1.30);(3)浮尘天气与扬沙天气类似,也在其滞后第6天RR 有统计学意义,其RR 为1.12(95%CI为1.00～1.25).(4)沙尘天气对人群健康的影响,可根据滞后不同天的RR 值变化,分为滞后早期效应、滞后中期效应和滞后后期效应三类;(5)沙尘天气引发和加重的呼吸系统疾病主要为各种肺炎、上呼吸道感染和感冒以及急、慢性支气管炎.这些结果表明,呼吸系统日入院人数沙尘天气,特别是沙尘暴与有关联系,且均表现为滞后效应,而且沙尘暴的影响强度大于扬沙天气或浮尘天气的影响.