江苏省空气质量预报准确度及改进方法分析

介绍了江苏省重污染天气监测预报预警系统以及大气重污染预警会商流程,将2015年13个地级市的模式预报、人工预报结果分别与实际观测值进行比较。结果表明:人工预报更准确,PM_(2.5)日均值、臭氧日最大8 h平均值、AQI 3个指标人工预报和实况的相关性分别比模式预报高出12.8%、0.3%、11.4%,平均标准误差(MNE)分别低20.7%、3.1%、23.1%。依据国家空气质量预报技术指南评分办法,对各市2015年全年空气质量级别为"良"时进行评分。通过开展07∶00预报更新,使2015年上半年空气质量预报级别得分平均提高了0.9分,全年级别得分平均提高了2.6分;通过改进模式预报参数,使PM_(2.5)日均预报值、臭氧日最大8 h平均预报值、AQI预报值和实际观测值的相关性比上年同期分别提高26.0%、5.0%、33.9%,MNE分别降低3.6%、31.3%、7.6%。     

重庆市内环货车错时限行对空气质量的影响

在分析货车实施错时限行后内环车流量时段分布变化基础上,通过对PM_(2.5)、NO_2等指标的ADMS模型模拟和实际监测数据对比分析,探讨了内环货车错时限行对环境空气质量的影响。结果表明,货车错时限行后主城区环境空气中PM_(2.5)、NO_2小时平均质量浓度分别降低了9.4%和6.0%,峰值浓度明显降低,晚上出现峰值时间往后推移了2~3 h。经ADMS模型模拟计算,内环高峰时段机动车排放对主城区NO_2、PM、VOCs的浓度贡献分别降低了54.1%、56.3%、17.5%,CO浓度贡献不大。内环货车错时限行措施对重庆市主城区空气质量的改善有一定的积极作用。     

二维平流扩散模型下的集合卡尔曼滤波模拟同化研究

为提高环境数值预报水平,构建了一个针对污染物扩散的模拟数据同化系统。采用集合卡尔曼滤波方法对二维平流扩散模型的状态变量进行了实时校正,实现污染物浓度的实时模拟预报,完成了敏感性实验中集合数目变化、观测方差变化和同化窗口长度变化研究。比较考察观测点位置与污染源距离不同时的预报效果,探讨了优化条件下的同化策略,提出一种根据距离远近动态调节卡尔曼增益权重的方法。在集合数目较小时,可降低计算代价,得到优化的同化效果。     

大气污染排放窗口机制研究

以2种典型的污染排放源(点污染源和线污染源)为基础,提出排污窗口的概念,通过参数转换分解源强对污染扩散进行研究。首先在高斯污染扩散模型的基础上,对非持续性污染源强建模,然后以某烟囱的周期性排污分析,检验排污窗口设置的合理性。对于单双号限行的窗口性质的污染排放研究中,首先对交通流建立线污染扩散模型,然后融合元胞自动机(9元胞互影响)模拟区域多角度污染的扩散平衡,最后对"单双号限行"下北京市不同区域空气质量指标进行分析与仿真。分析结果表明,合理的排污窗口能够减轻污染程度及对人们日常生活的影响。     

臭氧前体物排放清单相关模型及应用

欧美等国家对于O_3污染的研究开展较早,已建立较成熟的O_3污染生成、扩散及空气质量等模型。文章主要介绍评述了美国环保局推荐使用的计算O_3前体物的相关模型(MOVES、NONROAD、SMOKE、EMFAC和EDMS),从基本原理和功能、污染源类型、研究尺度、所需参数等方面对比分析各模型的特点和适用范围,并综述其国内外研究应用情况;讨论了中国在这些模型的使用方面应该注意的问题,如加强开展模型计算结果验证和基础实验获得本土化的模型参数,以及中国开发的相关模型的优势和适用性等。     

线性修正趋势分析技术在环境质量预警预测中的应用

线性修正趋势分析法根据历年数据建立线性模型并进行修正,预测年度、季环境要素污染物变化情况,可应用于空气质量、水环境质量、噪声环境质量、污染源污染物排放等预警预测数据统计分析评价,为环境决策提供技术支持。本文通过实例论述了该方法在实际工作中的应用。     

决策树模型在水环境监测网络中选取代表性样点的应用

地表水体中的硝酸盐污染已经成为全球关注的热点环境问题之一。现今,国内外均建立了相关的监测网络对地表水体的水质实施长期监测,但是却导致大量的监测数据累积,给后续的科学研究工作带来了不便,尤其是在庞大的监测网络中如何选取有代表性样点的研究点则成为急需解决的问题之一。以比利时弗拉芒地区地表水的长期监测物理化学指标为例,利用决策树模型评估地表水样点的硝酸盐污染来源专家分类的有效性,为点位优化提供理论依据。原有监测点位的污染源专家分类和模型输出的可匹配率为80%,优化后监测点位从原有47个点降低到30个点,提高了监测工作效率。     

一种移动通信基站发射天线非轴向功率密度预测模式

以移动通信基站轴向功率密度计算公式为基础,根据非轴向方向上实际监测点位和轴向方向的相对位置,对轴向功率密度计算公式参数进行系列修正,从而建立一种简单适用的移动通信基站非轴向方向上功率密度预测模式.     

基于轮廓似然函数的PM_(10)极值浓度分析

以R软件为分析工具,选择GEV(generalized extreme value distribution)模型拟合四川省泸州市2003～2007年期间PM10每月最高日平均浓度数据,采用极大似然法估计模型的3个参数即位置参数、尺度参数、形状参数,利用所得的参数估计值计算得出某一标准值(如GB3095—1996)的重现期;进一步利用参数估计值计算轮廓似然函数,估计某一段固定时间间隔的PM10浓度的重现值以及其置信区间。结果表明,GEV模型能很好地拟合泸州市PM10数据,利用轮廓似然函数估计的不同时间间隔的重现值准确度高,统计结果可以为环境主管部门发布污染状况预警信息提供参考。     

高效率颗粒物微物理模型简介与重污染过程应用分析

中国细颗粒物(PM2.5)导致的空气污染和雾霾天气问题越来越突出,在低层对流层中很多地方都有显著的二次颗粒物生成过程,因此对颗粒物物理化学转化过程的研究具有重要意义,其转化过程对空气质量模式模拟和预报的准确性有重要影响。高效率颗粒物微物理(APM)模型经过近20多年的研究和发展,在全球化学传输模型(GEOS-Chem)、区域性气象和化学预报模型(WRF-Chem)通用地球系统模型(CESM-CAM5)等气象及环境空气质量预报模型中取得了很好的应用验证,能够在全球/区域等不同尺度对粒子生成、长大、凝聚、消除等微物理过程以及气溶胶光学厚度(AOD)、直接/间接辐射强迫等进行模拟。应用GEOS-Chem-APM模式模拟了2014年2月京津冀区域的重污染过程。结果显示,湿度模拟的准确性对其他物理和污染物浓度等模拟结果有重要作用;2月20—26日的重污染过程模拟结果与实际观测较为吻合,主要污染特点是较高的湿度(90%以上),同时,二次颗粒物和包裹了二次物种的一次颗粒物(黑碳/有机碳)是低能见度的最大贡献者。