沙尘天气对兰州市大气污染物置换和叠加作用

本文分析了2014~2015年兰州市春季沙尘天气期间颗粒污染物PM₁₀、PM_2.5及气态污染物SO₂、NO₂、CO和O₃质量浓度的演变规律.结果表明,沙尘天气造成PM₁₀和PM_2.5浓度上升,而SO₂、NO₂和CO浓度表现为降低（置换型）或升高（叠加型）,O₃浓度受沙尘天气影响不明显.置换型的PM₁₀和PM_2.5平均质量浓度分别为1086.9和286μg/m³,SO₂、NO₂和CO平均质量浓度分别为16.7、41.0和1.02×103μg/m³.叠加型的PM₁₀和PM_2.5平均质量浓度分别为383.2和116.2μg/m³,SO₂、NO₂和CO平均质量浓度分别为24.5、49.1和1.19×103μg/m³.置换型的PM₁₀和PM_2.5平均质量浓度分别为叠加型的2.8和2.4倍,叠加型的SO₂、NO₂和CO平均质量浓度分别为置换型的1.47、1.2和1.17倍.置换型对应的气象条件为近地面东北方向大风、显著降温和高压,即强冷空气活动时,PM₁₀和PM_2.5浓度上升,而SO₂、NO₂和CO浓度显著减小,沙尘源地主要为塔克拉玛干沙漠和青藏高原北部地区,影响气流多为1500~6000m高空西北气流.叠加型则为近地面东北风向弱风,气温和气压无明显波动,即弱冷空气活动时,初期PM₁₀和PM_2.5浓度上升,同时SO₂、NO₂和CO浓度略下降,而后PM₁₀和PM_2.5维持高值时SO₂、NO₂和CO浓度亦上升,沙尘源地主要为巴丹吉林沙漠,影响气流多为1500m以下低空西北气流.     

河西走廊东部沙尘日变化特征及其与气象因子的关系

沙尘天气是河西走廊东部多发的灾害天气之一.为提高河西走廊东部沙尘天气的预测、预报、预警水平,更好地预防沙尘灾害和沙尘天气对空气质量的污染.利用河西走廊东部5个气象站1960-2016年逐日沙尘（包括浮尘、扬沙及沙尘暴）资料和四季平均气温、最高气温、最低气温、平均风速、大风日、蒸发量、降水量、相对湿度等资料,运用统计学方法分析了河西走廊东部各强度沙尘日的时空分布特征以及沙尘日与气象因子的相关性.结果表明:受海拔、地形地貌以及天气系统等影响,各强度沙尘日（除浮尘外）由东北向西南呈递减趋势.年代、年各强度沙尘日呈显著减少趋势,沙尘暴、扬沙、浮尘递减率分别为-2.436、-5.277、-5.719 d/（10 a）,气候趋势系数均通过了α=0.01的显著性水平检验.年沙尘日的时间序列均存在着6~8 a的准周期变化.各强度沙尘日均为春季最多,秋季最少,且各季节沙尘日均呈显著减少趋势,递减率为春季>夏季>冬季>秋季,气候趋势系数均通过了α=0.01的显著性水平检验.各强度沙尘日月变化比较一致,高峰值出现在4月,低谷值出现在9月.气象因子对沙尘天气有一定的影响,同一季节气象因子对各强度沙尘日的影响相对一致,但不同的季节气象因子对各强度沙尘日的影响不一致.热力因子和动力因子是影响沙尘天气的主导因子,水分因子的影响较弱.研究显示,气候变暖、冷空气活动频次和强度减弱是沙尘日减少的主要原因之一,大气环流的季节性转变是沙尘天气季节性变化的主要原因.      

2021年青岛市一次PM_(2.5)和沙尘混合空气污染过程分析

以2021年3月青岛市空气自动站监测数据为依据,借助环境气象激光雷达、气溶胶激光雷达、在线离子色谱仪等技术手段,并利用后向轨迹模式(HYSPLIT)对青岛市一次PM_(2.5)和沙尘混合空气污染过程、气象条件、颗粒物组成以及传输路径等进行了综合分析。结果表明:静小风、湿度大、垂直方向逆温以及高空多次向近地面的污染物输送是第1阶段PM_(2.5)污染的主要原因,NO^(-)_(3)、SO^(2-)_(4)、NH^(+)_(4)浓度分别占水溶性离子浓度总和的51.7%,24.8%,22.4%,三者之和占ρ(PM_(2.5))的52.3%,机动车源、工业源和燃烧源贡献较大,其中尤以机动车源影响最显著;第2阶段各子站颗粒物浓度变化呈现明显的传输特征,PM_(2.5)中Ca^(2+)浓度升至第1阶段的6倍,沙尘源影响显著,污染气团主要来自蒙古国和我国内蒙古,前期由西北地区直接到达青岛,后期是经渤海湾、烟台到达青岛东南海域,最后回流至青岛;冷高压强度较弱导致近地面水平扩散条件不利,ρ(PM_(10))长时间维持在较高水平。     

大兴安岭森林火险季节动态特征及其气候条件分析

森林火险季节是火环境中的一个重要因子,对于森林防火实际工作具有十分重要的意义。本文利用内蒙古大兴安岭林区近30年的林火资料和临近火点的气象资料。对比分析了该地区森林火险季节的时空分布特征及其与气候条件的关系。结果表明：该地区多年平均森林火险季节长度大于200d,且20世纪80年代以来呈增长趋势;南北林区火险季节指标差异明显,南部林区比北部林区进入火险季节的时间早而结束晚;森林火险季节长度与全年无雪日数有关,起止日期与春季和秋季的日平均气温－5℃的日期相符合。     

基于理论播种期的油葵花期雨害风险模型——以环渤海地区为例

随着环渤海盐碱地区油葵引种品种的不断增多,种植面积不断扩大,部分地区盲目引种现象时有发生,油葵开花期与雨季同期干扰花期授粉,严重影响了油葵产量。通过分析油葵播种期的关键因子（稳定通过10℃的初终日）30年的概率密度分布,并结合实际播期定义了理论播种期;在此基础上利用连续3 d降雨概率密度分布构建了花期雨害风险模型。应用此模型得到的环渤海地区早熟、中早熟、中晚熟油葵花期低雨害风险的适宜播种期与当地现实最佳播种期间存在较高的吻合度。研究可为农作物适宜播种期的选择及减轻灾害风险提供理论参考。     

安徽省近50年干旱时空特征分析

利用安徽省78个气象台站1961-2009年共49年的逐日气温和降水资料,采用综合气象干旱指数计算每个干旱过程,进而得到各个台站每年的干旱日数。通过趋势分析、EOF分析、功率谱及小波分析、滑动T检验等方法系统分析了近50年安徽省干旱时空特征,结果表明:运用累积频率法对CI指数的阈值进行修正,修正前后值基本一致;安徽省常年干旱日数基本呈纬向空间分布特征,干旱频率自北向南递减;沿淮淮北及江淮之间东部地区干旱日数呈减少趋势,其它地区呈增加趋势,但未通过0.05的显著性检验;干旱日数EOF展开前三个模态累积方差贡献为75%,第一模态全省一致为正,基本呈纬向空间分布;第二模态零线横向将安徽分为南北两部分,北多(少)南少(多);第三模态零线横向将安徽分为三部分,两头多(少)中间少(多);干旱日数主周期为12～13年,次周期为2～3年左右。在12～13年的时间尺度上,近50年干旱日数经历了由少到多3个循环交替。此外,干旱日数在1968年前后存在一次突变。     

内蒙古中西部地区沙尘暴日数分布的地貌特征

以内蒙古中西部地区的地貌格局为背景，探讨了该地区沙尘暴日数分布的地貌特征。通过比较地貌类型、地形剖面线与沙尘暴日数分布的关系，以及统计不同地貌类型区的沙尘暴日数特征，得出的结论为：在内蒙古中西部地区，沙漠边缘及沙地区沙尘暴日数最多，高平原区次之，山地丘陵区较少，平原区最少。     

风廓线雷达在北京地区一次强沙尘天气分析中的应用

基于北京地区逐小时风廓线雷达数据、大气成分观测数据以及地面常规观测资料对2017年5月3~7日一次沙尘天气过程进行了研究.结果表明：受蒙古气旋影响,全国多地出现空气质量严重污染,其中北京PM₁₀浓度达到严重污染级别时间超过30h.通过对边界层内水平风场、垂直速度以及大气折射率结构常数等要素进行分析,研究发现沙尘爆发前,边界层内出现平均风速达到14.8m/s的西北急流核,该急流核的建立有利于将高层沙尘粒子向近地面传输,而沙尘爆发阶段边界层通风量较前期增加31.6%,中低层的通风量逐渐占据主导地位,使近地面PM₁₀浓度出现爆发性增长.此外,整个沙尘天气过程中,以弱下沉运动为主,垂直速度在1m/s以下,而沙尘天气爆发前,边界层内出现强烈垂直下沉运动,达到5.3m/s.同时,大气折射率结构常数出现1.0×10^-16的高值中心.二者均先于地面污染物浓度的变化,预报时间提前量为8~9h,可为今后沙尘预报提供一定参考.     

中国北方地区沙尘暴变化趋势初探

沙尘暴是一种重要的环境问题和自然灾害，是土地沙漠化程度的重要指标。本文利用１９５１～１９８０年的整编气候资料、１９８１～１９８７年中国地面气象记录月报资料和１９９３～１９９４年的两个沙尘暴个例资料，对我国北方地区沙尘暴的空间分布和时间变化及其成因作了初步探讨，并对未来的变化趋势进行了初步预测。结果表明：沙尘暴主要发生在我国西北地区，且有两个多发中心区，即塔无拉玛干沙漠的西南部和甘肃河西走廊东部。沙尘暴主要发生在春季，尤以四月份最多；沙尘暴的形成是地形、地表沙尘物质、有利的急浪位置、低层大气的不稳定和锋面过境后的大风五种基本因素相互作用的结果；就整个北方地区而言，１９５１～１９８７年沙尘暴出现日数总的趋势是波动式减少的，但不同干旱气候区略有差异；本世纪末到下世纪中叶，整个北方地区沙尘暴总的趋势将呈波动式增加（约比１９５１～１９８７年的平均值增加７％）。     

我国西北典型大城市大气可吸入颗粒物浓度分布特征

我国西北地区冬季寒冷、春季多风沙天气,空气中的可吸入颗粒物(PM10)浓度较高,利用兰州、西宁、乌鲁木齐、银川、呼和浩特等城市2000年6月～2007年12月每日浓度最高的大气主要污染物(SO2,NO2,PM10)浓度资料,研究了5个省会城市PM10分布特征。结果表明,五个城市PM10污染都较严重,PM10为主要污染物的日数每月平均超过20天。五个城市的季节分布特征类似,冬春季浓度较高,平均值都达到了国家二级污染标准,夏秋季相对低一些。其中,兰州和乌鲁木齐冬季浓度值远高于其他城市。五个城市均属煤烟沙尘型污染,但煤烟和沙尘的影响程度有所不同。