基于气流轨迹聚类分析方法浅析桂林市酸雨来源

通过对桂林市2009—2013年的酸雨状况及变化趋势分析,结果表明:桂林市酸雨强度及频率从2010年出现峰值后,呈现逐渐下降的趋势;酸雨的季节分布差异明显,冬、春季酸雨频率较高,夏季相对较低;酸雨中的阴离子主要为SO2-4和NO-3,阳离子主要为Ca2+和NH+4。利用后向轨迹和聚类分析方法对桂林市酸雨来源进行气流轨迹模拟分析,结果显示,主要作用气流来自南方地区,其中东南和偏东南方向气流形成的降雨酸性较强,酸雨频率较高。     

2019年秋冬季京津冀与周边地区污染传输特征分析

本研究结合大气环境观测数据,应用潜在源分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),以及基于WRF-CMAQ模式的传输矩阵和传输通量计算方法,研究分析了2019年秋冬季京津冀典型城市的大气污染特征与成因,量化评估了京津冀地区与周边省份之间的PM_2.5传输贡献.结果表明,京津冀地区冬季较秋季污染严重,且重污染时段PM_2.5浓度均与相对湿度呈显著的正相关,和风速呈显著的负相关;京津冀典型城市北京、天津和石家庄的潜在源区主要分布在京津冀本地、山西、内蒙古中部地区和山东地区,这与CWT结果基本吻合.京津冀各省域的PM_2.5以本地排放贡献为主,北京、天津和河北的本地贡献率范围为54.33%～66.01%,京津冀受区域外传输的贡献率范围为0.11%～26.54%.传输通量结果表明,冬季PM_2.5的传输主要受高空西北气流的作用,尤其清洁天气,高风速驱动清洁气团流入;秋季则主要受低空东南气流作用;传输通量呈现出显著的垂直分布特征,高空区域传输作用更为活跃,传输通量的流入/流出以及垂直分布与污染级别和RH呈现非线...     

2019年昆明市一次臭氧污染过程特征及成因分析

针对2019年4月22—26日昆明出现的臭氧污染过程,利用昆明空气质量数据、气象观测数据、NCEP及ERA5再分析资料,综合气象条件、天气形势、外源输送条件,分析本次污染过程的特征及其成因.结果表明：(1)本次臭氧污染过程O₃浓度呈“单峰型”变化,7:00—8:00出现每日的谷值,13:00—15:00出现每日的峰值.(2)高温低湿条件利于O₃的形成,温度为24～29℃,相对湿度为15%～35%,风向为东南风和西南风时O₃浓度易超标.(3)此次污染过程中存在O₃的水平和垂直外源输送,在天气系统的作用下,近地层静稳天气导致污染物的积累和生成,并利于将云南以西区域高浓度O₃向昆明上空水平输送;平流层下层-对流层上层的垂直入侵使高层含高浓度O₃的空气向对流层及近地层输送.(4)HYSPLIT后向轨迹进一步验证,污染过程外源输送的气团来源于云南以西的中低纬度地区,污染物浓度与气团移动路径及天气系统相吻合.     

用气流输送轨迹分析上海,重庆,贵阳的酸雨特点及其比较

用降雨时的气流输送轨迹,分析了上海、重庆和贵阳三地的酸雨特点和成因。研究表明,重庆和贵阳的酸雨,主要是受局地污染源的影响,远距离外来污染影响不大;但贵阳在静止锋天气时的酸雨,可能也受远处输送来的外来污染的影响。上海地区的酸雨,除受局地污染源的影响外,还受远处外来污染的影响。     

湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究

以300MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象，利用计算流体力学通用软件对其内部两相流场进行模拟。气相湍流由标准κ-ε模型描述，喷淋液滴由拉格朗日颗粒轨道模型描述。预测了无喷淋和有喷淋2种条件下的气相湍流流场分布、沿塔高方向不同截面上的气速分布以及喷淋液滴的轨迹。模拟结果表明，引入喷淋液后，出口截面气速分布明显均匀化，其最大值由无喷淋时的12m／s降至6m／s。该最大值出现在靠近塔壁处，是由塔壁附近喷淋密度较低造成的，可通过改进周边喷嘴的布置方式及喷嘴型式进行优化。     

帕米尔高原东部PM10输送路径及潜在源分析

基于HYSPLIT后向轨迹模式和NCEP的GDAS数据（2019年3月~2020年2月）,对抵达帕米尔高原东部的48h后向气团轨迹按季节聚类,其PM₁₀和PM_2.5年均值分别为（29.4±16.4）,（9.3±5.1）μg/m³,大气颗粒物以PM₁₀为主,结合同期PM₁₀浓度数据,分析不同路径对帕米尔高原东部PM₁₀聚集的贡献,并利用潜在源贡献因子法（PSCF）和浓度权重轨迹法（CWT）,揭示研究期间帕米尔高原东部不同季节PM₁₀的潜在源分布及其贡献水平.结果表明：帕米尔高原东部PM₁₀输送路径的季节特征明显,春季来自中亚的西风气流对应PM₁₀高值,夏季来自中国新疆西部的气流也对应较高PM₁₀值,秋季各轨迹对应PM₁₀值相当,冬季来自南亚方向气流对应PM₁₀高值.PM₁₀春季贡献源区主要位于中国新疆西部、阿富汗东北部、巴基斯坦东北部、塔吉克斯坦中部及东部地区,夏季主要位于中国新疆西部喀什与和田北部地区,秋季主要位于土库曼斯坦东部、乌兹别克斯坦东南部、巴基斯坦北部、阿富汗北部与塔吉克斯坦南部接壤地区,冬季主要位于巴基斯坦东北部、印度北部以及阿富汗北部.     

川南自贡市大气颗粒物污染特征及传输路径与潜在源分析

川南自贡市大气颗粒物污染比较严重, 2015～2018年PM_(10)和PM_(2.5)平均浓度分别为(95.42±9.53)μg·m~(-3)和(65.95±6.98)μg·m~(-3),并有明显的下降趋势,冬季PM_(10)和PM_(2.5)浓度远高于其它季节, 1月平均浓度最高,分别为(138.08±52.29)μg·m~(-3)和(108.50±18.05)μg·m~(-3),夏季平均浓度最低.PM_(2.5)与PM_(10)的平均比值为69.12%,冬季比值约为夏季的1.17倍,空气污染以PM_(2.5)为主.采用拉格朗日混合单粒子轨迹模型(HYSPLIT)和全球资料同化系统的GDAS气象数据,对自贡市细颗粒物(PM_(2.5))浓度和逐日72 h后向轨迹进行计算和聚类研究,利用潜在源贡献分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),探讨不同季节影响自贡市PM_(2.5)浓度的潜在源区以及不同源区的污染贡献.结果表明,自贡市近地面四季多受东南风、偏西风和西北风控制,高浓度PM_(2.5)多出现在0～2 m·s~(-1)的低风速区;不同季节、不同输送路径对自贡PM_(2.5)污染影响的差异显著,春季主要受到来自偏西和偏北方向短距离输送气流的影响,夏季污染轨迹主要来自短距离输送的东南气流,秋季主要受来自资阳,经遂宁、重庆和内江的短距离输送气流的影响,冬季除受到资阳、遂宁和内江等周边城市的影响外,还受到来自西藏中部的远距离输送气流影响;除夏季外,自贡市潜在源区主要位于重庆西部与川南交界区域,冬季的主要贡献区范围最广、贡献程度最大,夏季潜在源区范围最小且贡献程度最弱.     

华中地区黄冈市一次重度污染期间PM2.5中12种微量元素特征及来源解析

为了给华中地区大气污染防制提供数据和理论支持,于2018年1月13～24日的一次重度污染期间,利用颗粒物中流量采样器采集黄冈市大气PM_(2.5)样品48个,运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中Li、 Be、 V、 Se、 Sr、 Mo、 Ag、 Ba、 Tl、 Th、 Bi和U这12种元素进行分析,基于正定矩阵因子分析法(PMF)对此次污染来源进行分析,并结合后向轨迹模式中的聚类分析法、潜在源分析法(PSCF)和浓度权重分析法(CWT)分析了黄冈市此次PM_(2.5)外来输送通道及潜在源分布情况.结果表明,此次污染内因是静稳高湿气象条件的出现,外因是污染的输入,总共有5种污染源,分别为燃料燃烧源(10.59%)、地壳源(24.22%)、工业源(3.16%)、燃煤源(47.57%)和交通源(14.45%).主要的气流轨迹类型有两种,短距离传输占比62.50%,长距离传输占37.50%.本次污染贡献较大的区域有湖北的中东部、湖南的东北部、安徽的西南部以及河南的南部等地,华中地区存在南北方向的传输通道.除了本地污染之外,区域传输的影响不容忽视,在秋冬季重污染应急响应期间,各地都需要控制好减排措施,联防联控是治理大气污染的关键.     

中国碳排放轨迹特征、驱动因素及减排策略

采用1979-2017年数据,对中国中长期碳排放规律和减排对策进行了综合讨论,研究结果显示:(1)中国存在碳库兹涅茨倒U型曲线,2012年开始进入"碳拐点"前期阶段,"碳拐点"预计在2026年左右达到,碳排放峰值约为120亿tCO_2e。(2)HP滤波分析发现,改革开放以来中国碳排放存在1979-1996年、1997-2011年2个长周期和2012年启动的不完整周期。(3)Tapio脱钩弹性分析表明,中国碳排放与经济增长间经历了"弱脱钩-扩张连结-弱脱钩"的变化历程,目前正处于弱脱钩向强脱钩过渡的转变期。(4)LMDI分解分析表明,当前碳排放增长的主要助长性因素是经济增长效应,其次是人口规模效应;主要抑制性因素是能源强度效应;能源结构效应影响相对较小,但其负贡献增长速度较快。(5)"碳拐点"前期减排机制优化方向应着眼于促进能源效率提升、清洁能源使用、工业过程碳排放控制、进出口贸易优化以及更好地运用市场化减排机制方面。     

杭州市典型雾霾期污染特征及污染源的HYSPLIT模型分析

为探究杭州市冬春季节大气污染特征与雾霾成因,本文分析了2015年12月—2016年3月市区10个空气质量监测站的PM_(2.5)、SO_2等6种污染物的浓度变化规律,对比了雾霾期和非雾霾期各污染物间的相关性,利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模型探讨了期间5次典型雾霾期污染物的潜在来源.结果表明,研究期内各污染物浓度呈现冬高春低的变化趋势(除O3浓度3月最高),颗粒物和NO_2是主要的超标污染物,其中PM_(2.5)和PM_(10)日均值分别是一级标准的2.2和2.4倍.雾霾期PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO浓度是非雾霾期的2.4、2.3、1.3、1.5和1.6倍,PM_(2.5)与CO的正相关性最强(0.863),远高于NO_2(0.410)和SO_2(0.399),而非雾霾期三者差异不大,表明雾霾期机动车尾气的贡献更为重要.HYSPLIT后向轨迹和浓度权重轨迹CWT(Concentration-Weighted Trajectory)分析结果表明雾霾时期西南(38.3%)、西北(19.1%)方向和近距离输送(27.3%)的气团携带了较多的污染物,远距离输送是污染物的主要来源.研究结果可为长三角的雾霾污染控制提供数据支撑.