京津冀区域近50年大雾天气气候变化特征

利用京津冀区域内所辖70个站1954—2000年的观测资料，分析了此区域内大雾天气的分布情况和气候变化特征。结果表明：京津冀区域清晨最易出现大雾，午前至傍晚出现最少；大雾日数年分布呈双峰形，秋季最多，春季最少；大雾天气受地形影响很大，具有明显的区域地理特征，山前平原多、山区较少，且山前平原区持续出现日数最多，连续出现时数最长。全区年雾日呈增加趋势，各季及各分区的变化趋势与年值一致，只是变化幅度不同；从20世纪50年代到90年代，大雾日数呈逐渐增加的趋势，50年代到70年代增加幅度最大，80年代后增加速度较为缓慢：各分区大雾日教年代之间变化均呈逐渐增加的趋势，但区域问又略存差异。     

京津冀区域沙尘暴和群发性强沙尘暴特征分析

利用京津冀区域内102个气象站1954～2002年观测资料,分析了此区域沙尘暴和群发性强沙尘暴的变化特征.结果表明:京津冀区域绝大部分地区是沙尘暴主要影响区,冀北高原是此区域的易发区和多发区.沙尘暴发生时间具有明显的日变化特征和季节差异,沙尘暴呈现整体减少趋势,各分区变化趋势具有相似性,只是在减少幅度上略有不同.近50年此区域共出现了39例群发性强沙尘暴,冀北高原和定州、饶阳一带是此区域群发性强沙尘暴天气的多发区.多发季节为春季(3～5月),占全年总数的76.9%,尤以4月份最多,占全年总数的51.3%.群发性强沙尘暴年代际变化呈现总体减少趋势,其发生次数、覆盖面积均以90年代为最低值.     

区域尺度生物多样性维护功能综合评估方法与实证研究

生物多样性是区域可持续发展的基础,准确掌握区域尺度生物多样性维护功能空间格局,对于反映区域生态系统状态、变化和面临的威胁,以及选择保护策略均具有重要意义。利用区域生物量、地形地貌、气候和土地覆被因子,构建生物多样性维护功能综合评估模型,并以京津冀地区为研究区,对评估模型进行应用与验证。结果表明:(1)构建的评估模型能够反映研究区生物多样性维护功能空间格局。经模型评价,京津冀地区生物多样性维护功能高值区主要集中在燕山山区和太行山山区,低值区主要集中在坝上高原和平原地区,评估结果符合研究区实际。(2)研究区县域生物多样性和自然保护区物种多样性与模型评估结果间均存在显著相关关系。县域生物多样性指标中,物种特有性与模型评估结果之间相关性最高(r=0.699,P0.001),其次为生态系统类型多样性(r=0.680,P0.001)、稀有濒危物种丰富度(r=0.571,P0.001)、野生维管植物丰富度(r=0.544,P0.001)、外来物种入侵度(r=-0.437,P0.001)和野生高等动物丰富度(r=0.404,P0.001);自然保护区物种多样性与模型评估结果间呈显著对数相关(r=0.540,P0.001),约70%的自然保护区分布在生物多样性维护功能极重要和高度重要区。构建的评估方法能够从区域尺度和栅格水平反映生物多样性维护功能,从而为区域自然保护区建设和生态修复工作提供科学依据。     

基于时空数据挖掘的大气重污染传输过程时空规律分析

为掌握区域性空气污染传输扩散时空规律,支撑大气污染区域联防联控及应急管控,基于空气质量地面观测数据和时空数据挖掘算法,识别重污染气团的区域传输路径和传输强度,以2021年春季和冬季期间京津冀地区的PM2.5重污染过程为例进行验证。结果表明：研究时段内京津冀地区共发生17次区域重污染,长（>48 h）、中长（24～48 h）、短（<24 h）时间的污染过程分别为3、7和7次,长时间污染过程均发生在春季,污染强度较高,污染范围和传输范围覆盖整个区域;中长和短时间污染过程春、冬季均有发生,污染强度较低,前者影响范围(>80%)高于后者（<63%）;中长时间污染过程的传输范围存在季节性差异。京津冀各城市的重污染过程污染传输强度系数普遍符合本地(0.32～1.00)>城市内(0.01～0.95)>城市间(0.00～0.28)的规律,其中,邢台市的城市间传输强度大于城市内传输,衡水市对周边城市的影响则低于平均水平。     

京津冀电力结构调整大气污染物及CO2减排效应研究

基于2014年京津冀地区电力统计数据,引入多情景分析方法设定了不同的燃煤发电、燃气发电和可再生能源装机比例情景,测算了相应情景下的SO_2、NO_x和CO_2排放量,分析了该地区电力行业装机比例与大气污染物和温室气体减排潜力的关系。结果表明,在发电总装机容量一定的情况下,对燃煤发电和燃气发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2排放量呈现逐渐增加的趋势。但相对于燃煤发电机组,燃气发电机组在一定程度上减少了SO_2、NO_x和CO_2的排放量,减排效果显著。对可再生能源发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2的排放量呈现逐渐下降的趋势。     

京津冀地区资源-环境-经济协调发展模式探究

促进京津冀地区资源环境与经济协调发展是京津冀协同发展的目标之一。将物质流分析方法和系统动力学结合,构建资源-环境-经济系统动力学模型,设置经济加速发展模式、惯性模式、资源环境保护模式和协调发展模式,通过不同模式的对比探寻京津冀资源-环境-经济协调发展的最优路径。结果显示:协调发展模式下各地社会经济保持较快发展,通过调整产业结构,增加环保和科技投资,提高工业固废回收利用率等措施,3地资源环境压力减轻,协调发展度提高幅度高于另外3种模式,是京津冀地区资源-环境-经济协调发展的相对最佳方案,但是河北省仍需注意化解城镇化进程中资源环境压力上升的问题。     

京津冀生态文明与城市化协调发展的时序与空间演变

构建反映生态文明与城市化发展内涵的两系统评价指标体系,以均方差决策法、耦合协调度模型、探索性空间数据分析(ESDA),借助Arc GIS软件从时间和空间两个维度定量分析京津冀13市2007—2016年生态文明与城市化的耦合协调关系及变化趋势。结果表明:①生态文明与城市化系统耦合协调度逐年提升,从2007年13市均处于拮抗发展阶段,到2016年实现较低水平协调,多数城市生态文明建设滞后于城市化进程。②生态文明与城市化耦合协调发展水平存在显著的全局正向空间自相关性,局部空间自相关性存在显著的空间集聚特征,处于高-高集聚区与低-低集聚区的城市最多,北京、廊坊和保定三地的局部空间自相关性最为显著,此三地对周围临近城市的辐射能力更强。基于分析结论,提出实现京津冀13市生态文明与城市化高质量耦合协调发展的策略:①将生态文明建设融入城市化进程,强力推进京津冀"弱势区域"生态文明建设与城市化"同频共振",推动京津两地优势资源向河北溢出和辐射。②强化三地的区域协作,促进共同发展,充分利用高水平集聚区的示范效应,带动和提升低水平集聚区协调发展,加强三地环境治理的联防联控,构建共建共治发展平台。③根据耦合协调度"中间高、南北低"的空间分布差异,三地政府还需根据自身特色,因地制宜研判和明确发展策略。     

京津冀区域大气重污染过程特征初步分析

基于为京津冀区域和城市环境空气质量预报和空气重污染预警业务提供必要基础参考资料和区域重污染发生发展规律认识的需求,应用现有空气监测网2013—2014年度京津冀区域13个城市空气质量监测数据,分析了该区域2013—2014年空气质量整体情况和污染过程的季节变化规律、污染范围,统计了两年间31次区域范围大气重污染过程,并根据污染过程的空气质量变化特点和大气环流形势,着重对31次重污染过程中均压场天气型污染开展分析。结果表明,2013—2014年京津冀区域空气污染形势严峻,全年约有六成日数受颗粒物污染影响;京津冀区域空气污染南北差异显著,有自北向南逐步加重的特点,南部污染严重城市对区域污染贡献巨大,石家庄、保定、邢台、邯郸4城市将PM_(10)、PM_(2.5)年均浓度分别拉升31、16μg/m~3;2013—2014年京津冀区域大范围重污染过程集中发生在秋冬季,两季的污染过程对区域两年PM_(10)、PM_(2.5)平均浓度分别拉升27、21μg/m~3;京津冀区域均压场天气型污染可细分为臭氧型均压场和颗粒物型均压场。当秋冬季出现较小气压梯度、西南小风、逆温层等均压场天气型时,容易造成区域颗粒物污染过程;而春末、夏季出现均压场天气型时,容易造成O_3污染。     

京津冀地区臭氧污染特征与来源分析

2013—2014年京津冀地区13个城市O_3日最大8 h平均值第90百分位数平均为155~162μg/m3,京津冀地区已成为全国O_3污染最严重的地区之一,京津冀地区O_3污染程度有所加重。京津冀地区夏季O_3浓度高,冬季浓度低,O_3质量浓度较高的月份集中在5—9月,12月—次年1月浓度最低。在O_3污染较重的夏季,每日6:00~7:00,O_3质量浓度最低,15:00~16:00 O_3浓度最高。在空间分布上郊区点位的O_3质量浓度往往高于主城区点位。京津冀区域夏季O_3小时浓度和NO2浓度呈高度负相关关系,和其他污染物无明显的相关性。O_3质量浓度和气温呈显著的正相关关系,和大气相对湿度呈显著的负相关关系。京津冀区域O_3的主要来源为NOX和VOC等一次污染物在日光照射下发生光化学反应而产生,控制O_3前体物的源排放,尤其是控制好VOC的排放是控制O_3污染的有效途径。     

京津冀区域循环经济发展对策研究

京津冀是我国经济社会发展较快、循环经济开展较早的地区,但由于长期以来相互之间缺乏统筹规划和协同配合,环境污染问题仍比较严重,迫切需要突破行政壁垒,从一体化的高度推进区域循环经济协同发展.从研究该区域循环经济发展现状入手,分析存在的主要问题,提出相应的对策建议.