广西PM2.5时空分布特征及污染天气类型

研究区域ρ（PM_2.5）的时空分布特征和污染天气类型的关系是开展大气污染防治和空气质量预报预警的关键支撑技术之一.基于2015—2016年广西14个城市环境空气质量日监测数据和相关气象资料,分析了2015—2016年广西空气质量概况和污染的基本特征,采用EOF（经验正交函数）分析和后向轨迹聚类分析方法表征了广西ρ（PM_2.5）时空分布模态,统计了广西两年间24次区域范围（3个及以上连片城市）大气轻度及以上污染过程,分析了不同污染过程的天气类型和空气质量变化特点.结果表明:PM_2.5是广西大气污染首要污染物,ρ（PM_2.5）年均值呈北高南低的区域特征,月际变化基本呈正V字型分布;EOF分析和后向轨迹聚类分析显示,广西ρ（PM_2.5）的时空结构主要有3种模态,其方差贡献率分别为78.9%、5.7%和3.7%,基本反映了广西ρ（PM_2.5）变化的时空模态的主要特征,桂林和玉林两年间的后向轨迹聚类很好地解释了第二和第三模态的南北浓度和东西浓度异常反相位分布特征;广西14个城市两年间PM_2.5区域性污染天气类型主要有10种,其中污染天气类型中占比较大的是弱冷高压脊型（24.4%）、均压场型（20.2%）、高压后部型（16.1%）和高压后部配合西南暖低压型（8.5%）,是引发广西大范围大气污染的典型天气类型.研究显示,广西大气污染具有地域性、季节性和南北输送特征,污染过程的天气形势变化具有一定规律性.      

基于EOF的浙江省降水变化时空分析研究

根据浙江省17个气象站点1959年-2010年逐日降水观测数据,采用z指数方法,并运用Morlet小波分析和Kriong空间插值法对浙江省近52年降水时空分布特征进行经验正交函数(EOF)方法对比分析.研究结果表明:从时间变化方面来看,1958年-2008年间的降水变化呈波动式下降趋势,减小趋势为0.643mm/a,年代际变化不大,年际变化幅度较大,且呈周期性变化,主周期约为12年,次周期为32年和3-4年;从空间变化方面来看,根据EOF分析,浙江省降水分布呈总体一致性,东南、西北近似对称.主体变化是由东南,东北沿海两个方向和西北向内陆递减,降水中心分布浙东南、浙东北和浙西南地区.     

近20年我国农村自然灾害救济拨款时空变化规律分析

以人均相对灾害救济强度为指标，利用ＥＯＦ方法分析了１９７８～１９９４年我国农村救灾款发放的时空分异规律，发现其５种主要空间分布形式；在东部地区，１９８４年以前华北救灾强度较东北和江南相对偏大，以后则相反。     

河南省小麦干热风发生规律分析

通过对河南省30个站1967～1996年近30年的气象资料统计,得到全省干热风发生日数,并对其进行了EOF分析。结果发现全省干热风日数场主要呈“南少北多”空间分布型,另外还有其它几种空间分布型;随时间推移,全省干热风发生日数呈减少趋势;对时间系数进行功率谱分析,发现具有准6年和准3年周期;通过相关分析,发现第一、第二模态时间系数与全省小麦单产存在显著相关关系。     

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。     

藏北可可西里地区土壤元素背景值研究

对藏北可可西里的25个表层土壤样品的全样和<20μm粒级样品中的32种元素含量进行了研究,并与藏南雅鲁藏布江沉积物元素含量、西藏土壤元素背景值和中国地壳丰度进行了对比.结果表明,同种元素在<20μm粒级的元素含量普遍高于全样的含量;研究区多种元素含量与西藏土壤背景值接近,而Ca、As的含量远大于全国均值,这主要与当地的高寒干旱气候和广泛分布富含As的母岩有关.对全样元素含量的EOF分析揭示了不同元素的来源及其化学性质的差异:大部分元素如Al、Fe、Ga等保存了该地区母岩的特性,同时易溶于水的化学性质较为活泼的元素(Mg和Sr)和主要存在于重矿物中的元素Zr对总元素的含量和变化也有一定贡献,而且B和Cs等元素显示了热泉对该地区土壤元素含量的影响.     

川渝地区夏季降水异常水汽输送差异

利用川渝地区1960—2006年34站逐月降水量资料和美国NCEP/NCAR同期逐月风场、比湿场和地面气压场资料,网格距2.5°×2.5°,采用EOF分解、区域降水指数、合成分析等方法,详细讨论了川渝地区夏季降水量多、少雨年水汽通量的纬向、经向、整层输送及水汽通量散度的差异。川渝地区夏季降水量标准化距平EOF分解结果表明把川渝地区夏季降水量作为一个整体来分析是合理的。区域降水量指数能很好地揭示出川渝地区夏季降水量的多寡。合成分析表明川渝地区夏季降水量多、少雨年水汽输送通量的纬向、经向、整层输送及水汽通量散度存在着明显差异,多雨年孟加拉湾、南海、西太平洋的水汽输送通量显著增强,水汽输送通量辐合比少雨年显著增强,为川渝地区夏季降水提供了丰沛的水汽条件,有利于川渝地区夏季降水量的异常偏多;少雨年则反之。     

渤海夏季海水pH值年际时空变化

 收集渤海断面1978~2010年历年8月海水pH值、海水温度和大连站8月降水量观测资料,结果表明渤海夏季海水pH值年际变化范围为7.86~8.30,尚在适宜水生物生长的范围.采用EOF和最大熵谱分析,渤海夏季表底层海水pH值年际时空变化主要有两种模态,第一模态空间分量是断面南北海域同位相变化,时间分量周期为5.3a;第二模态空间分量是断面南北海域反位相变化,时间分量周期为3.2~10.7a.渤海夏季水温5a左右年际周期变化是影响夏季海水pH值年际变化的主要因素.历年8月降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际周期变化是影响夏季海水pH值年际变化的次要因素.渤海夏季断面海水pH值年际变化并不是规则的周期变化,其他因素也可以影响夏季海水pH值年际变化.     

江苏省2013-2016年臭氧时空分布特征

利用2013-2016年江苏省国控空气自动站获得的臭氧（O₃）观测数据,探讨江苏省O₃时空变化特征。结果表明,自2013年以来江苏省大气氧化剂OX （O₃和NO₂）和O₃浓度呈逐年升高趋势,升高速率分别为0.98×10^-9a^-1和3.70 μg/（m³·a）,O₃增幅在我国处于较高水平。在O₃空间分布上,东部沿海O₃浓度相对高于西部内陆,O₃浓度高值由沿海地区逐渐向内陆辐散,呈现出区域性O₃污染。结合经验正交分解进行聚类统计检验,结果显示江苏省O₃分区主要分为苏南、苏中和苏北3类,与江苏省经济发展水平表现出一定的同步性。     

中国环保重点城市API指数的时空模态区域分异

从区域空气污染监测、分析、预报研究与综合管理需求出发,利用经验正交函数EOF方法,将全国47个环保重点城市2004年7月1日～2006年6月30日2年逐日API指数(Air Pollution Index)时空分布资料分解为模态特征向量和时间系数,并对模态间差异性进行了Morlet小波分析,研究其频谱差异.在此基础上,建立了全国环保重点城市API指数时空模态区域分异体系.结果表明:以API指数作为评价指标,中国主要城市空气污染存在明显的区域分异,全国47个重点城市可分为10个区域,分别代表不同的污染时空模态.EOF及Morlet小波方法将全国47个环保重点城市API指数的时空分布清晰地表达出来,为空气污染区域分异研究提供了新的方法与思路.由于城市空间分布稀疏,难以涵盖全国所有城市的空气污染信息,因此,区域划分体系合理性有待进一步验证.