复杂地形上气象条件对城市空气污染影响的数值模拟

本文通过实测资料分析和复杂地形上三维平流扩散方程模式的模拟，讨论了影响河谷城市兰州大气污染物浓度变化的气象因子。实测资料表明，冬季ＳＯ２浓度的变化与温度层结和风速差别相联系。本文建立的三维扩散模式，模拟值与实测值符合较好，并能显示出不同气象条件对污染物浓度的影响。参数敏感性试验表明：（１）Ｋｚ、风向、风速对地面浓度及其分布有很大影响。（２）Ｋｈ对地面浓度的分布也有一定的影响。（３）厚的贴地逆温和底     

北京地区大气污染物时空分布及累积效应分析

用1999年和2000年的监测资料结合随机游走大气扩散模式分析北京地区PM₁₀和SO₂浓度的时空变化、城区污染排放对整个区域的作用和影响、以及污染物在区域内的累积效应。结果表明：(1) 北京地区污染物浓度具有以城区为中心的空间分布特点和季、日变化规律。(2) 城区和清洁对照点的污染物浓度平均日变化具有显著差异,城区基本呈双峰分布,清洁对照点定陵则基本为单峰分布。(3) 由扩散模拟的情况对定陵站的监测浓度进行条件性统计分析,结果明确反映了城区污染扩散对定陵站浓度的影响。(4) 北京冬季从城区排放的污染物在当地累积的情况明显,累积的时间周期大致为2～5d;输送扩散因子在污染物局地累积的过程中起着关键性的作用。     

中国东部四季降水量变化空间结构的研究

利用观测资料和史料所重建的中国东部（110°E以东）71站1880?2004年的四季降水量序列,通过EOF分析得到了各个季节降水量空间分布的主要形态,并且按其特点分为两类,冬春秋季为一类,夏季为一类。利用重建的1880?1950年和观测的1951?2004年的500 hPa高度场资料,分析了大气环流对各季降水异常的影响。结果表明,各季的降水异常分布形态与高空环流形势有很好的对应关系,并且近百年来这种对应关系比较稳定。最后研究了各季降水量空间结构的周期变化特征,结果显示各个季节降水量空间分布形态都存在高频的年际变化和低频的年代际变化。功率谱和子波分析表明,高频集中于2～4年、5～8年,而低频则集中在15年、20～25年、60年,共同代表了中国季节降水异常变化的主要周期。     

中国东部四季降水量变化空间结构的研究

利用观测资料和史料所重建的中国东部(110°E以东)71站1880—2004年的四季降水量序列,通过EOF分析得到了各个季节降水量空间分布的主要形态,并且按其特点分为两类,冬春秋季为一类,夏季为一类。利用重建的1880—1950年和观测的1951—2004年的500hPa高度场资料,分析了大气环流对各季降水异常的影响。结果表明,各季的降水异常分布形态与高空环流形势有很好的对应关系,并且近百年来这种对应关系比较稳定。最后研究了各季降水量空间结构的周期变化特征,结果显示各个季节降水量空间分布形态都存在高频的年际变化和低频的年代际变化。功率谱和子波分析表明,高频集中于2~4年、5~8年,而低频则集中在15年、20~25年、60年,共同代表了中国季节降水异常变化的主要周期。     

楚雄市热岛效应与大气NO2浓度变化关系研究

选取2001～2006年云南省楚雄市气象观测站和楚雄市郊区的南华气象观测站气候资料,以及楚雄市环保局2001～2006年NO2浓度资料,分析楚雄市城市热岛效应的基本特征,然后将楚雄市城市热岛效应月际变化特征与楚雄市大气NO2浓度月际变化特征进行相关性分析。结果表明,楚雄市城市热岛效应有明显的日变化、月际变化和年际变化规律;楚雄市城市热岛效应与大气NO2浓度变化关系呈强正线性相关,相关系数为0．845。     

基于LUR和GIS的西安市PM_(2.5)的空间分布模拟及影响因素

从地学角度出发,基于土地利用、人口状况、道路交通和地形等自然人文因素构建土地利用回归模型(LUR),模拟西安市主城区2014年和2015年冬季采暖季PM_(2.5)平均浓度的空间分布,并分析其空间分布成因和年际变化原因。结果显示:LUR模型构建中,2014年采暖季选择的变量主要有500m缓冲区内植被面积、1 000m缓冲区内植被和居民地面积以及人口密度,2015年采暖季选择的变量主要有1 500m、2 000m、2 500m和3 000m缓冲区内道路总长度。2014年和2015年采暖季LUR模型的R2分别为0.933和0.832,拟合效果很好。2014年采暖季各城区PM_(2.5)平均浓度均较高,碑林区绝大部分区域空气质量为严重污染,新城区次之,其他区空气质量基本为重度污染。2015年各城区PM_(2.5)平均浓度均有所下降,大部分区域为轻度污染。土地利用、污染源、道路交通、人口密度、国家环保相关政策、风向和DEM是西安市2014年和2015年采暖季PM_(2.5)浓度空间分布规律、成因、污染来源和年际变化的影响因素。     

大气甲醛时空特征与影响因素分析——以中国主要经济区为例

基于2007-2018年OMI甲醛数据产品探讨了京津冀、长三角、粤港澳三个主要经济区的大气甲醛柱浓度时空分布特征,并对比分析了不同自然条件和人类活动因素对主要经济区大气甲醛浓度演变的影响关系。结果表明：2007-2018年主要经济区大气甲醛年均柱浓度总体呈增长趋势,变化经历了快速增长、缓慢回落、平稳发展和迅速反弹四个阶段,多年甲醛平均浓度表现为：粤港澳>长三角>京津冀;甲醛浓度变化有明显的季节性,表现为夏秋高,春冬低。空间分布特征表明,京津冀地区大气甲醛东南高、西北低;长三角中部和西部地区甲醛柱浓度较高,并由内陆向沿海地区递减;粤港澳地区广州、佛山两地大气甲醛柱浓度较高,同样表现为内陆向沿海递减。自然影响因素中,地形是影响大气甲醛空间分布特征的重要影响因素,温度、降水和植被与大气甲醛浓度的季节性变化有较强的关联。影响京津冀、长三角和粤港澳地区大气甲醛变化最主要的人为因素分别为工业活动、交通运输和第二产业发展。     

德化大气负氧离子浓度分布及预报方程的建立

利用2019—2020年德化城区大气负氧离子浓度实况数据,分析了大气负氧离子浓度的日、月和季变化,及其与主要气象要素的相关性。结果表明,德化城区大气负氧离子浓度分布具有明显的季节变化,冬季最高,夏季最低。不同季节影响大气负氧离子浓度的主要气象要素不一样,春夏季是降水,秋季是风速,冬季是气温。运用逐步回归方法得出不同季节大气负氧离子浓度的预报方程,通过检验,预报效果较好,在业务中具有参考价值。     

龙岩市中心城区大气污染特征与相关性研究

为了解龙岩市中心城区大气环境质量现状,利用2016—2019年龙岩市中心城区6种大气污染物监测数据进行统计分析,结果表明,2016—2019年,龙岩市中心城区SO_2、CO和NO_2三种污染物质量浓度年际变化平稳。O_3的质量浓度年际变化呈明显上升趋势。PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度于2016—2018年呈上升趋势,2019年则下降。龙岩市中心城区SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)和CO的空气质量分指数(IAQI)具有冬季最高、夏季最低的特征,O_3的IAQI则是秋春季高,冬季最低。PM_(10)、PM__(2.5)、NO_2和CO日间浓度变化呈现双峰特征,O_3和SO_2日间浓度变化呈单峰分布特征。通过对一次臭氧超标事件的模拟表明,外来输入和本地的臭氧污染物的集聚是臭氧超标的原因。分析各种污染物间的关系表明,SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)和CO浓度之间呈显著的两两正相关。O_3与CO、SO_2、NO_2呈显著负相关,与PM_(10)、PM_(2.5)呈正相关。     

南昌市大气能见度变化规律及其主要影响因素分析

利用1990-2012年南昌市大气能见度资料和地面气象要素的观测资料,对大气能见度变化规律统计找出其与气象要素关系,利用2006-2012年空气污染物监测数据,分析了南昌市大气能见度变化规律和空气主要污染物的关系。结果表明:南昌大气能见度有较明显的年际变化、月季变化和日变化特征;能见度与相对湿度呈显著负相关;与空气污染物SO2、NOx质量浓度呈弱负相关。     

东亚低纬地区大气臭氧时空分布特征

利用1979～1992年和1997～2008年2个时间段(分别称为Ⅰ期和Ⅱ期)的TOMS臭氧总量月平均网格资料,对东亚低纬地区大气臭氧的分布变化和纬度带特征进行了较为详细的对比研究.结果表明:①Ⅱ期较Ⅰ期区域大气臭氧浓度水平整体降低;区域臭氧浓度普遍低于同纬度其它区域,受地形和环流影响显著;②Ⅰ期和Ⅱ期区域平均及纬带平均臭氧浓度均表现为不同的季节和年际变化特征,南北有别,近赤道纬带和较高纬带有异;③Ⅰ期和Ⅱ期区域平均臭氧浓度时间序列除典型的年变化周期外,还有略低于QBO振荡的1.3～2.3a主周期,而区域赤道纬度带臭氧浓度QBO振荡却特别明显.值得注意的是,该1.3～2.3a主周期呈现区域南北半球部分的跷跷板式强弱振荡.     

厦漳泉地区气溶胶污染特征及影响因素分析

利用卫星Terra和Aqua上搭载的中分辨率成像光谱仪（moderate resolution imaging spectratiometer,MODIS）的气溶胶产品,研究福建省厦漳泉地区气溶胶污染特征和影响因素,并对比了3市气溶胶质量浓度的差异。研究结果表明2002—2017年厦漳泉地区气溶胶质量浓度的变化趋势可以分为三个阶段:一是在2002—2007年呈现平缓的增长;二是在2008—2011年没有明显的变化;三是在2012年之后,气溶胶质量浓度开始出现明显的下降趋势。在16年的时间里,区域平均气溶胶质量浓度减少了5.1 μg/cm2(约为23.10%),说明厦漳泉地区空气质量有较明显的改善。在气溶胶质量浓度较高的厦门市,2012年出现最大值（45.0 μg/cm2）,之后逐渐下降,到2017年（平均值为37.6 μg/cm2）约下降了16.34%。厦漳泉地区气溶胶质量浓度呈现明显的季节变化,最大值出现在4月;5月开始出现较大的下降;秋末冬初出现最低值;12月区域平均值为(18.4±5.2) μg/cm2,但是时间上的波动达到最大,同时空间异质性也很明显。厦漳泉地区气溶胶质量浓度的空间分布异质性明显,在10~85 μg/cm2之间变化。气溶胶质量浓度高值区主要出现在沿海的泉州市、厦门市和漳州市的城区,三个城区的高值分别为85,75,65 μg/cm2,高值区年际间波动较小;而低值区由于受到其他区域的影响,年际间波动较大。     

紫外线辐射量变化原因分析

利用菏泽市气象局2003年紫外线辐射强度历史资料数据，统计分析了紫外辐射日变化和年变化规律，总结得出臭氧、太阳高度角、大气透明度和云的变化是影响紫外辐射强度的关键因素．     

紫外线辐射量变化原因分析

利用菏泽市气象局2003年紫外线辐射强度历史资料数据,统计分析了紫外辐射日变化和年变化规律,总结得出臭氧、太阳高度角、大气透明度和云的变化是影响紫外辐射强度的关键因素.     

亚印太交汇区低纬上空不同层次大气臭氧的时空变化分析

 利用ECMWF 195709~200208共45a的多层臭氧质量混合比月平均资料,详细分析了亚印太交汇区(AIPO)低纬地带上空平流层、对流层各层次上臭氧浓度的分布特征.结果表明:①区域上空对流层、平流层及臭氧总量大尺度特征均显著,纬度带分布特征明显;②对流层和平流层臭氧各个季节变化趋势相反,平流层臭氧和臭氧总量各个季节变化趋势一致;同一层次夏季臭氧浓度变化趋势与其他3个季节变化趋势相反;③区域上空20~3hPa是臭氧浓度的高值区,50~30hPa臭氧平均变化幅度最大;④对流层臭氧距平变化在整个高度上较为一致,正、负距平随季节绕赤道做南、北半球摆动,且存在季节性突变;⑤赤道上空有明显从平流层上层随季节逐渐往较低层传播的臭氧正负距平现象.     

不同时间角度下的中国霾日数时空变化格局研究(1961年～2015年)

采用2 474个站点数据,从年际、月际和周际变化角度,利用线性趋势和反距离权重插值等多种方法,计算了1961年～2015年中国霾日数时空变化特征.结果表明：在年际尺度上,1961年～2015年中国年均霾日数在波动中呈“先上升(1961年～1980年)-后平稳(1981年～2000年)-再迅速上升(2001年～2015)”的三段式变化特征.在月际尺度上,1～12月份的年均霾日数呈现出“U”型分布,且所有月份的平均霾日数均呈现增加趋势.在周际尺度上,中国年均霾日数从周一到周日呈现出先减少后增加再减少的特征,但变化幅度不大.1961年～2015年中国周一到周日的平均霾日数均呈一致性增加趋势.在空间分布上,1961年～2015年中国年均霾日数变化趋势呈“东南增加显著-西北增加不显著”的空间分异格局.中国华北、华中、华东和华南地区的年代际年均霾日数随年代推移逐渐从负距平演变为正距平.不同月份的年均霾日数呈现出“东南高-西北低”的空间格局.1月和12月份年均霾日数达到2.7 d/a以上的地区分布较广,其它月份分布范围则相对较小.1961年～2015年周一到周日的年均霾日数超过4.5 d/a的地区主要分布在京津冀、长三角、珠三角、山西和陕西地区.通过对比可以发现不同星期的年均霾日数在空间分布上变化不大.     

厦门市臭氧污染空间分布中紫外工艺污染分析

根据厦门市挥发性有机物（volatile organic compounds ,VOCs）调查情况,对80家代表性的企业监测数据的研究表明:臭氧污染主要发生在紫外光解、紫外+活性炭、紫外+等离子等有机废气处理效率低的工艺中;厦门市臭氧工业源空间分布呈现岛内远低于岛外的格局,岛外臭氧工业源主要分布在集美区、同安区和海沧区;厦门市各行政区规模工业增速与臭氧污染没有显著相关性,各行政区臭氧处理总量平均值与其规模工业经济增速皮尔逊相关系数为-031;臭氧污染与VOCs年产生量呈正相关;湖里区、思明区臭氧处理工艺治理效果显著。建议有关部门加强生产工艺和废气治理设施检查,倡导紫外催化分解与其他工艺联用的处理工艺,降低臭氧产生量;在臭氧污染治理时,考虑VOCs年产生量及其空间分布。     

基于EEMD分解的欧洲温度序列的多尺度分析

利用EEMD方法对欧洲5个站大于 150年逐日温度序列进行分解, 分析了欧洲温度序列的低频变化、年循环及季节变化。结果表明: 欧洲5站温度低频变化均存在明显的特征时间尺度, 即年际、年代际和世纪尺度等; 年循环强度在1910?1940年及1970年年末以后的两个暖期里均处于偏弱的状态, 尤其是最近30年里年循环强度减弱趋势更加明显; 此外, 与1910?1940年相比, 在20世纪70年代末以来的暖期里, 夏季更长, 冬季更短。     

中国平均最高气温突变分析

基于1956—2005年中国逐日最高气温的气象站点数据,采用Mann—Kendall法、滑动t检验和Yamamoto法三种方法对其进行突变检验,结果发现：全国8大自然地理区的年和四季平均最高气温的突变基本上发生在20世纪90年代．在区域上,表现出北早南晚的空间差异;在四季中,冬季发生突变的时间最早,秋季各地发生突变均不明显,春夏两季和年平均最高气温发生突变较晚且时间类似．通过与日平均气温的突变时间比较发现,平均最高气温突变的出现时间均晚于日平均气温的突变．