北京地区PM10质量浓度与边界层气象要素相关性分析

对北京市2007年观象台观测站PM₁₀质量浓度资料、观象台气象自动站资料、风廓线资料和探空资料进行了数据分析。结果表明, 在污染物源强一定的条件下, 污染物的积累、稀释、扩散和清除主要取决于气象条件。近地面风速、温度、湿度、气压和边界层高度等气象条件对于可吸入颗粒物的污染程度有着很重要的影响: PM₁₀质量浓度与地面风速、温度、湿度、气压和大气边界层高度呈显著相关性, 并且相关性随季节变化明显。其中, 6月PM₁₀质量浓度与地面风速和大气边界层高度呈负相关性, 而与温度呈正相关, 11月则与温度成负相关; 风速与PM₁₀质量浓度之间的相关性可以用二次多项式来描述, 二者呈“U”形变化。另外由11月份PM₁₀质量浓度资料的分析表明, 当月PM₁₀质量浓度最小值对应的风速为4.1 m/s。     

基于激光雷达数据对混合层高度与细颗粒物浓度关系的研究

利用微脉冲激光雷达观测资料, 运用人工辅助算法, 获得2016―2019年白天混合层高度(MLH), 并分析其变化特征及其与空气污染物PM_2.5浓度的关系。结果表明, 混合层高度表现出明显的季节变化和日变化, 春季高度明显大于其他季节, 最大值均发生在 5月。混合层高度在08:00―15:00 BJT的变化趋势与PM_2.5浓度负相关。线性拟合结果表明, 当考虑风速的影响时, 通风指数与 PM_2.5具有更强的负相关关系; 当考虑风向的影响时, 西南风情况下, 混合层高度与PM_2.5具有更强的负相关关系。对天气分型后, 每个天气类型的PM_2.5浓度与混合层高度的相关性更加显著。     

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.     

无霾和有霾情况下大气混合层高度的日变化及其特征—基于河北香河站激光雷达的观测

利用Mie散射激光雷达EZLidar和自动观测站气象资料对河北香河站2006年8月~2007年11月大气混合层高度(MLH)进行了观测研究,得出了灰霾和非灰霾两种天气大气混合层的日变化特征:1 MLH的日变化同温度、风速的变化密切相关,相关系数分别为0.968、0.580,通过了0.01的置信度检验;2春季的MLH明显高于秋、冬两个季节,秋冬两季混合层的发展相似,MLH较低,大体上秋季的MLH高于冬季;3灰霾天气溶胶含量高,阻挡地面长波辐射向外发射,形成了类似的保温效应,灰霾天大气温度要高于非霾天的温度,且随着时间的增加而增加;4灰霾天属于静稳天气,热力引起的湍流非常弱,风速变化对它的影响更大。热力和机械剪切作用共同影响了灰霾天和非灰霾天MLH的日变化。     

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.     

三明市大气混合层高度变化特征分析

利用三明市1960~2013年逐日02时、08时、14时和20时四个时次的地面气象资料,采用罗氏法计算得出逐日四个时次的混合层高度,分析了混合层高度年变化、月变化、日变化等规律及与有关气象要素的关系。结果表明,54a来,年平均混合层高度呈现先平稳、后缓慢下降、再明显升高的趋势;年平均混合层高度和年降水日数存在一定的负相关关系,相关系数为-0.45。02时、08时、20时年平均混合层高度月变化较小,14时年平均混合层高度月变化较大,该时次能较好地反映夏季整体湍流强,冬季湍流弱的特点;平均混合层高度月变化中,5月500~600m高度占比最大,其他各月600~700m高度占比最大。混合层高度日变化特征为白天高、夜间低,与湍流活动日变化特征吻合较好。相对湿度与混合层高度有明显的负相关关系,相关系数-0.83;风速与混合层高度中度相关,相关系数0.52。     

湿热地区城市热环境评价指标湿球黑球温度简化计算方法

针对室外热环境评价指标湿球黑球温度在实测和数值计算中都比较难获得的问题,在湿热地区广州夏季收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析,相关性分析结果表明：空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关度,可以采用上述三个气象因子作为湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明：回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,认为该回归方程具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法应用。     

绿色植物准稳态叶表面温度理论与试验

为深入研究太阳辐射强度随时间的变化规律以及环境因素对树叶表面温度的影响,建立太阳辐射模型与植物树冠温度单层模型,并采用数值关联分析法对模型进行求解,得出太阳辐射强度关于大气透明系数、太阳方位角、太阳高度角、太阳常数和斜面方位角的拟合公式,以及树叶表面温度关于环境因素(环境温度、空气相对湿度、风速和太阳辐射强度)和植物结构参数(叶面积指数、叶片宽度)的拟合方程。分析环境因素及植物结构参数对植物叶表面温度的影响,对叶表面温度及不同朝向的太阳辐射强度等参数进行测试并与本文拟合公式进行对比。结果表明:植物叶片温度受环境温湿度影响最大;东、南、西、北4墙太阳辐射强度曲线基本呈对称分布,太阳辐射强度及植物叶表面温度的实测结果与模型预测结果基本吻合。     

1959-2021年武清气象要素分析

为进一步做好气象服务，对武清国家气象观测站建站以来1959—2021年63年的温度、湿度、降水量、风速等气象数据进行统计学分析。结果表明：1959—2021年年平均气温、年平均最高和最低气温均呈上升趋势，近10年上升较为明显，增温幅度春季最大；年平均相对湿度呈下降趋势，春季下降幅度最大；年降水量总体呈下降趋势，21世纪00年代的夏季降水贡献最大；年平均风速呈下降趋势，冬季下降最为明显。     

桉树树干径向生长日变化及其对环境因子的响应

为了研究夏季气温、土壤含水量等环境因素对桉树树干径向生长的影响,以海南省儋州的3年生桉树为研究对象,利用DD型树木径向变化记录仪对树干的径向日生长进行连续监测,同时记录土壤含水量、空气相对湿度、气温、大气水势、太阳辐射、饱和水汽压差等环境因子,分析桉树树干径向生长日变化特征对环境因子的响应.结果显示:桉树树干的径向生长呈明显的昼夜周期性变化规律,表现为白天收缩、夜间膨胀的波动过程,日最大值出现在07∶00左右,日最小值出现在16∶00左右.相关分析结果表明,桉树树干径向生长日变化与土壤含水量、空气相对湿度和大气水势呈正相关,与气温、太阳辐射、饱和水汽压差呈负相关,相关性具有高度统计学意义(P0.01).主成分和偏相关分析结果表明,土壤含水量是影响桉树树干径向生长日变化的最主要环境因子.     

1959-2021年武清气象要素分析

为进一步做好气象服务，对武清国家气象观测站建站以来1959—2021年63年的温度、湿度、降水量、风速等气象数据进行统计学分析。结果表明：1959—2021年年平均气温、年平均最高和最低气温均呈上升趋势，近10年上升较为明显，增温幅度春季最大；年平均相对湿度呈下降趋势，春季下降幅度最大；年降水量总体呈下降趋势，21世纪00年代的夏季降水贡献最大；年平均风速呈下降趋势，冬季下降最为明显。     

严寒地区无砟轨道温度场及轨道板温度梯度预估模型

严寒地区无砟轨道结构的温度荷载取值,是轨道结构设计及服役性能研究急需解决的关键工程问题。基于东北地区大连、沈阳、长春、哈尔滨四个主要城市的历史气象数据及热力学基本原理,建立了CRTS Ⅰ 型板式无砟轨道-路基结构热力学模型,分析在不利气象条件下无砟轨道-路基结构温度场分布特征,拟合计算结果建立了轨道板最大正负温度梯度与气象数据关系预估模型,对东北严寒地区轨道板最不利温度梯度进行讨论。结果表明：CRTS Ⅰ 型板式无砟轨道-路基结构内部温度垂向分布呈非线性,0.2米深度范围内,轨道板及路基的日温度变化幅度较为剧烈,在一日内承受正负温度梯度的交替作用,1.4m深度后路基的温度趋于平稳,变化幅度可以忽略;通过日气温温差、日太阳辐射总量、风速三个主要气象数据,可以较好的预估CRTS Ⅰ 型板式无砟轨道轨道板一日内的最大正负温度梯度;轨道板的最大正温度梯度与日温差和太阳辐射总量成正比,与风速成反比,轨道板的最大负温度梯度与日温差、太阳辐射量及风速成正比。     

重庆夏季近地面臭氧变化规律及影响因素分析

利用重庆市主城区近地面臭氧及前体物、气象因子的连续监测资料,重点分析了主城区夏季典型日臭氧质量浓度时空变化规律,以及臭氧与NO、NO2和CO等前体物及气象因素的相关性。结果表明,近地表臭氧质量浓度具有主城核心区域较低而周围地区较高的空间分布特征;臭氧质量浓度日分布呈“单峰型”,最高小时质量浓度出现在午后16时左右,与太阳辐射强度、温度等气象因素呈显著的正相关关系,同时与NO、NO2和CO等前体物呈负相关关系;高质量浓度臭氧污染易出现在高压天气系统中,即太阳辐射强度大、微风、相对湿度低且气温较高的天气下;臭氧质量浓度升高与大气压下降幅度密切相关,大气压下降超过0.4 kPa时,臭氧质量浓度较高。     

基于气象和空气质量观测数据的日太阳辐射估计

研究城市气象参数与城市近地面污染物对水平面太阳辐射强度的影响,并尝试建立水平面太阳辐射与气象、城市空气污染物观测数据的回归模型.1)收集了广州市2009~2012年水平面日太阳总辐射、地面气象数据、近地面空气污染物历史记录数据;2)根据太阳辐射传输理论和前人相关研究进行水平面太阳辐射的影响因素分析,并对收集到的数据进行处理;3)对水平面太阳总辐射、地面气象、近地面污染物浓度的观测数据进行相关性分析,分别建立了总体样本和分区间样本下的水平面太阳总辐射与气象、空气污染物观测数据的回归模型.结果表明,用单一回归模型解释各种影响因素对太阳辐射的削弱并不合理,而分区间样本下的分段回归模型反映了水平面太阳总辐射的随气象变化和颗粒物浓度变化的规律,预测结果也较为准确.     

南京市大气颗粒物污染特征及影响因素分析

利用南京市2013年12月至2014年11月PM2.5和PM10质量浓度及气象观测数据分析了大气颗粒物污染特征和影响因素。结果表明:过去一年南京市PM2.5、PM10年均值分别为0.082 0 mg/m3、0.133 3 mg/m3。季节性差异明显,污染程度顺序为:冬季春季秋季夏季。南京大气颗粒物日变化呈"双峰双谷型"特征,峰值分别出现在上午11:00和晚间23:00附近,谷值分别出现在早晨7:00和下午18:00左右。颗粒物与温度、相对湿度、风速呈一定的负相关性,与能见度、气压有一定正相关性。气象条件共同影响颗粒物质量浓度和大气污染水平。     

不同抚育处理下沙柳新生枝茎流动态及其气象主控因子

针对生长3年以上的成过熟沙柳灌丛,研究了不同采伐抚育模式下沙柳新生枝条液流的变化规律及其与气象因子的关系。研究结果表明:沙柳在不同抚育强度下的茎流日变化均呈现"几"字型规律;两种模式下各气象因子对沙柳茎流速率影响的大小顺序是:太阳辐射大气温度空气相对湿度风速,其中太阳辐射对各抚育强度的影响程度为A3A2A1CK,其余气象因子对茎流影响程度在不同抚育模式和强度下表现出不同规律性;在两种抚育模式下,A3(0.7 M)抚育强度处理时茎流与气象因子逐步回归拟合关系较好,在各月中R2均大于0.7,最大值出现在4月B1模式下:R2=0.906。逐步回归方程中太阳辐射是关键因子;不同抚育强度对沙柳蒸腾的促进程度不同,且在A3B1处理下对沙柳茎流速率提升效果最为明显,可有效缓解沙柳枝条之间的水分竞争压力,从而使沙柳新生枝的生长更为旺盛。     

郑州市臭氧变化特征及影响因素分析

利用2017-2019年郑州市臭氧(O_3)浓度数据和气象数据资料,分析了郑州市O_3污染时间变化特征及其与前体物和气象因子之间的关系.结果表明:郑州市以O_3为首要污染物的天数逐年增加,2019年上升为148 d,约占一年总天数的40.55%,说明O_3污染越来越严重;郑州市O_3浓度具有明显的季节变化,呈现出夏季>春季>秋季>冬季的特征,6月O_3污染最为严重,3年来O_3月均浓度均超过170μg·m^(-3);O_3与NO_2、CO月浓度呈负相关关系.在O_3浓度与气象因素的相关性分析中表明,O_3浓度与温度呈显著正相关,而与气压的相关性刚好相反,与相对湿度和降水量均呈现出弱的负相关性,与风速呈现出弱的正相关性.重污染案例研究表明,在高温、低湿、低压及一定风速条件下有利于O_3的生成与累积.     

1970-2012年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素

基于1970-2012年华北平原探空站和地面站气象资料,分析了大气可降水量的时空变化特征及其影响因素.结果表明:(1)1970-2012年,华北平原年均大气可降水量呈不显著下降趋势,速率为-0.10mm/10a.其中,秋季大气可降水量减少速率最高,为-0.18mm/10a.在空间上,华北平原东南部年均大气可降水量降低速率明显大于西北部.(2)近40多年来,华北平原年均降水效率基本稳定,速率为-0.01%/10a.(3)在年和季节尺度上,华北平原大气可降水量变化与降水量仅在冬季相关性不显著.在空间上,仅华北平原南部年均大气可降水量与降水量呈显著正相关性;而降水效率与降水量在各尺度上均呈极显著相关性.(4)北半球极涡面积和亚洲区极涡强度分别对春季和夏季大气可降水量的变化影响较大.而秋、冬季,大气可降水量与西伯利亚高压和亚洲经向环流关系密切.     

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.     

章丘区空气污染特征及气象因素相关分析

利用济南市章丘区2016年3月至2017年2月空气污染指数(AQI)和6种污染物(PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2、CO、O_3)数据,结合章丘区气象因子(温度、湿度、风速),运用统计分析、相关分析等方法,对该地区污染特征变化及与气象因子的相关性进行了研究.结果表明:章丘区主要污染物有PM_(10)、PM_(2.5)、O_3三项,分别占全年总天数的46%、44%、10%;章丘区全年空气质量较好的时间段集中在夏秋季节,冬春季节空气质量较差,但O_3变化趋势与总体趋势相反;全年温度变化成抛物线状,相对湿度变化不大,春旱现象明显,全年风速起伏变化较小,冬季风速较小;AQI与温度相关系数为-0.329,P0.01,具有显著的负相关性;AQI与湿度相关系数为0.150,P0.01,具有比较显著的正相关性;AQI与风速相关系数为-0.051,P0.01,相关性不显著.