大气混合层厚度的计算方法及影响因子

本文讲述了大气混合层厚度的定义及它在大气环境保护中的作用。论述了大气混合层厚度的多种计算方法如国标法、干绝热法、罗氏法等，并分析了大气混合层厚度的各种影响因子。其中大气稳定度是决定混合层厚度的最主要因子。     

厦门市大气稳定度和混合层厚度的统计分析

为了开展厦门市区空气污染潜势预报和净化空气、降低污染,必须了解大气稳定度和混合层厚度的变化特征。气温的垂直分布表征了大气层结的稳定度,直接影响大气湍流活动的强弱．与大气的垂直和水平扩散参数密切相关．对大气污染物的分布起着重要的作用。     

珠江三角洲地区边界层气象特征研究

根据珠江三角洲地区9个气象台站1995-2000年地面气象资料和部分地区的探空资料,分析研究区域气候与天气背景,风、温、混合层厚度、大气稳定度等大气边界层特征.结果表明:珠江三角洲地区受季风影响显著,还受海陆风、城市热岛环流、越南岭下沉气流等的复合影响;逆温频率很高,混合层高度较低,大气层结比较稳定;复杂的下垫面对珠江三角洲地区大气边界层有重要影响.     

郑州市大气污染特征及其与气象条件的关系

利用2001-2012年郑州市空气质量日报资料及2013-2015年郑州市大气污染逐时监测资料,分析了郑州市大气污染特征.结合同期气象观测资料,分析了郑州市大气污染与地面气象要素、最大混合层厚度和稳定能量等气象参数之间的关系,重点分析了2014-2015年冬季采暖期郑州市发生重污染天气(AQI≥200)的气象条件,结果表明,2013年后,郑州市大气优良天数减少,大气污染加重,PM_(2.5)成为主要污染物.郑州市大气污染程度与风速整体呈负相关,与相对湿度冬季呈正相关,夏季呈负相关,最大混合层厚度和稳定能量是表征郑州市大气污染气象条件(特别是冬季)的重要参数.郑州市重污染天气多发生在冬季采暖期,处于地面均压场控制下,高空以平直纬向气流为主,连续多日出现最大混合层厚度低、低空稳定能量大、高湿小风的气象条件时,容易发生重污染天气.     

大连地区污染气象参数的确定

为了合理地预防和治理大气污染,必须正确地估算污染物在大气中的浓度.为此,须搞清楚污染物在大气中的运动情况.污染物在大气中的运动——输送、扩散、稀释等,主要是由排放条件(排放量、烟囱高度等)和气象条件(平均风速、大气稳定度、扩散参数、逆温和混合层高度等)决定的.对大气环境中污染物浓度估算正确与否,取决于大气污染物浓度扩散数学模式的选择和各类气象参数的确定. 大连地区大气污染物浓度扩散数学模式的选择和各类气象参数的确定就是在我们一年来进行低空探测取得的资料和收集大连气象台1980年1月～1984年12月地面常规气象资料的基础上,经过正理分析而得到的.     

分层热带海洋模式中的Rossby波和Kelvin波：初始混合层深度…

利用一个两层半的热带海洋模式，采用数值实验的方法研究了热带海洋对初始海洋混合层深度异常和大气季节内时间尺度热国强迫激发产生了Ｒｏｓｓｂｙ波和Ｋｅｌｖｉｎ波。研究表明，初始海洋混合层深度异常和大气热力强迫，可以在两层半热带海洋模式中激发产生东向传播具有Ｋｅｌｖｉｎ波性质的波动和具有Ｒｏｓｓｂｙ波性质的波动。热力强迫激发产生海洋Ｒｏｓｓｂｙ波和Ｋｅｌｖｉｎ波所需时间长于初始海洋混合层深度异常和大气季节     

大气混合层高度对通风及污染物扩散的影响

商业区建筑结构日益复杂,严重影响建筑群通风和周围气体污染物的扩散,选取重庆一商业区建筑群作为研究对象,以三维湍流模型为基础,采用CFD软件对商业区建筑的通风能力以及周围连续排放的气体污染物扩散情况进行数值模拟,对比分析基于气象条件的天变化和季节变化对建筑群通风能力和污染物扩散在水平方向和竖直方向的影响;分析得到建筑群通风能力和污染物扩散速率与大气混合层高度正相关;研究结果可为改善建筑通风效果和降低建筑周围污染物浓度提供参考。     

基于气象条件的大气混合层高度模型研究

根据2011-2013年重庆市沙坪坝地区的常规气象数据,运用MATLAB软件分析近3年大气混合层高度mm变化和特征,且与气象参数的相关性;结果表明:每天在8∶00-19∶00,大气混合层高度与太阳辐射强度、温度、风速呈正相关性;与气压、相对湿度呈负相关性,与露点温度的相关性不明显;而在20∶00-7∶00,大气混合层高度与太阳辐射强度和风速呈正相关,与其他参数的相关性不明显;同时,通过气象数据建立重庆市大气混合层高度的预测模型,并验证其准确性。     

咸阳市区颗粒污染物浓度分布特征与气象条件的关系

为研究咸阳市城区大气污染气象条件特征,统计分析了2014—2018年咸阳市城区大气浓度监测数据,对其浓度变化特征进行分析,同时选取冬季污染较重和空气良好的两个时段,对其相应的天气形势、物理量场及污染气象参数进行分析.结果表明:咸阳市城区大气污染物主要是以PM_(2.5)和PM_(10)为主的颗粒物,其季节变化明显,尤其在每年11月至次年3月采暖季最严重,其逐时变化规律明显受到上下班高峰机动车尾气密集排放的影响;重污染期间对流层上层及地面冷空气明显偏弱,关中地区处于均压场控制,对流层低层垂直上升运动偏弱,湿层偏厚偏强;重污染期间混合层高度与颗粒污染物浓度呈明显的负相关,尤其在混合层出现低值次日极易出现重污染天气;静稳指数值与重污染天气呈正相关,重污染期间咸阳市多为静稳天气,颗粒污染物容易聚集导致浓度迅速升高.     

计算混合层高度的实用程序

依据环境影响评价技术导则计算区域大气稳定度、大气混合层高度的基本公式,用Microsoft Excel编制适用全国33个省区和各种气象条件的自动计算程序.仅需输入省份、经度、纬度、月、日、云量和地面风速,即可输出北京时间每小时、昼间平均、夜间平均和日平均的大气稳定度、大气混合层高度,以及昼间、夜间的始末时间和时长.     

大气边界层热力结构的声雷达探测研究

文章分析了1984年春、夏两次用声雷达探测研究大气边界层热力结构的结果。(一)采用从声雷达回波照片上定量地确定逐时混合层高度的方法,分析了城市混合层结构特性。揭示了与空气污染物散布关系甚密的混合层高度的变化规律。(二)通过测量声雷达回波讯号的电压幅值,定量计算溫度脉动结构系数(C_T)及其时空分布。揭示了不同气象条件下,C_T的分布特征,并以观测事实确证了一些理论分析结果。观测结果表明:在中性和不稳定层结状况下,C_T与高度的关系分别符合“-2/3”和“-3/4”次律。     

电厂高烟囱长期浓度估算方法

本文应用高斯羽烟烘模型,考虑了地形、污染物衰变和降水清洗等因子的影响,提出了估算电厂高烟囱地面长期平均浓度公式。由于用常规气象资料估算风、大气稳定度和混合层高度等参数,因此无需野外测试即可估算平均浓度。该法对工程前期选址和气质评价具有实用上和济经的意义。     

临汾市地形气象特征及大气自净能力分析

利用临汾市的空气质量和气象观测数据,结合气象预报模型WRF分析其地形和气象特征,讨论地形和气象对空气质量和大气自净能力的影响.研究发现,临汾市地形轮廓大体呈"凹"字型分布,四周环山,受地形影响,边界层以内大气流场易出现辐合,特别是在重污染过程中,这种辐合流场造成大气污染物在局部地区堆积.临汾市2017年采暖季的平均通风系数约为2016年同期的2倍,扩散条件总体有利,是其污染程度较低的重要原因,且重污染过程累积期及稳定期的通风系数约为清洁时段及污染消散期的80%和30%.临汾市春季(4月、5月)风速最大、相对湿度最低、混合层高度最高,大气自净能力最好.临汾市大气对污染物的扩散能力弱且利于颗粒物的吸湿增长和二次粒子生成,加剧了大气污染.     

小波变换在大气污染物时间序列分析中的应用

以西安市PM10日平均浓度时间序列为例，根据小波分析的基本原理，应用小波变换的时频局部化功能，对大气污染物时间序列的变化进行了分析，清楚地给出了大气污染物的年变化趋势及突变特征。这些特征对大气污染物的治理、预报和控制具有十分重要的实际意义。研究结果表明，将小波变换应用于大气污染物时间序列的分析是可行的。     

兰州市区低空大气温度层结构特征及其与空气污染的关系

利用1988－1992年兰州市气象站逐日08h（北京时，下同）常规气象探空观测资料及同期兰州市环境监测站空气污染物浓度监测资料，统计分析了市区低空大气温度层结变化特征及其与3种主要空气污染物（SO2，CO和NOx）浓度之间的关系，结果表明：兰州市区低空大气温度层结全年以弱稳定为主，一年四季皆有逆温层存在；在冬季，逆温层性频率最高（95．8％），贴地逆温层厚度最厚（平均740m）、强度最强（平均0．53℃／100m），脱地逆温层底相对高度最低（平均935m）；同时，贴地大气层结温度递减度与空气污染物浓度呈显著反相关，由此表明，兰州市区低空大气温度层结状况是影响该市空气污染程度的重要因素之一。     

O3和海温对七月中、低纬环流的影响

在原球圈范围的Ｐ－σ坐标模式中加入了Ｏ３和海洋混合层的影响，对７月中、低纬流场进行了数值模拟试验．第１种方案中包含了Ｏ３，第２种方案既包含了Ｏ３又引入了海洋混合层．将这两种方案与原方案（不包含Ｏ３和海洋混合层）流场的模拟结果作对比分析发现１、２方案模拟结果比原方案更接近实况，特别是第２种方案模拟效果更加理想．表明Ｏ３和海洋混合层对大气环境的影响是重要的，它不仅直接影响到海洋，对陆地也有重要影响．其影响不只是局限于大气的低层，对高层也是显著的     

重庆主城区大气层结特征及与空气质量关系分析

利用L波段探空雷达数据和地面气象观测资料,统计分析了重庆市主城区大气层结特征及其与空气质量的关系,结果表明重庆主城逆温比例很高,各月均有逆温存在,而且有明显的日、月和季节变化;近地层的相对湿度较大,冬季高于夏季,在近地层到2 000m间存在有逆湿现象;近地层盛行偏东风,风速较小;大气以中性层结占主导地位,而且冬季的混合层厚度较薄;高逆温逆湿频率、低风速、多中性层结和较薄的混合层是造成重庆主城冬季空气质量较差的主要气象因素.     

兰州大气污染物浓度与局地气候环境因子的关系

利用2000年12月10～l7日在兰州市城区的大气边界层观测资料以及同期的污染物浓度监测资料、自动气象站观测资料和常规气象站辐射观测资料等，通过山谷内市区污染物浓度变化与山谷外对照点的比较，研究了兰州市城区污染物浓度的变化特征；分析了对应时期兰州市山谷气候环境因子和特征参数的变化。结果发现，大气中污染物对太阳辐射的吸收增温与白天大气逆温层之间有明显的正反馈机制，而且这种反馈机制在白天大气逆温层的形成和发展过程中起主导作用；讨论了兰州市山谷大气污染物浓度与大气逆温、水平风速、Froude数和边界层稳定度参数之间的简单关系。     

大气污染物长期平均浓度预测程序的编制及应用

运用FORTRAN语言编制了大气污染物的长期平均浓度预测程序，并在研究分析某市历年长期风向频率、风速和大气稳定度及不同风向、风速、稳定度联合频率等气象资料和调查污染源的基础上，运用该程序对某公司排放的主要大气污染物TSP、SO2、NOx的长期平均浓度进行了预测，结果表明本程序能够很好的对大气污染物的长期平均浓度进行预测，而且预测结果也是合理的。     

基于GF-4数据的杭州城区大气AOD监测研究

以杭州市8区为研究区,利用高分四号卫星数据,基于暗目标算法和地表反射率数据库相结合的算法,分别对2016年9月2日、2016年9月3日、2016年12月31日和2017年7月26日4个时相的气溶胶光学厚度进行反演,在此基础上分析杭州市AOD的分布特征,并结合MODIS标准陆地气溶胶产品和地基观测数据进行精度验证,同时分析大气污染物与AOD变化之间的关系.结果显示杭州城区气溶胶光学厚度分布特征为东北部高、西南部低;精度验证相关系数分别为0.7和0.9,反演结果相对可靠;研究日内大气颗粒物与气溶胶光学厚度的日内变化趋势基本保持一致,污染物浓度均在中午维持较大水平.