广义相加模型在乌江夏季径流预报中的应用

基于前期冬季海温指数,构建具有4个非线性指数和9个线性指数的广义相加模型(GAM),对乌江流域洪家渡夏季径流进行了模拟与预测,利用5种评估指标,包括最小信息准则(AIC)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、概率空间线性误差(LEPS)和线性相关(r),评估GAM和广义线性模型(GLM)模拟效果。结果表明:在AIC、RMSE和LEPS评估指标上,GAM的模拟效果与实测值相比均小于GLM,在线性相关系数上显著大于GLM。因此,GAM的模拟效果明显优于GLM。利用留一法交叉验证对洪家渡夏季径流分别进行了GAM和GLM预测,结果表明,GAM与实测数据的相关系数提高到0.41,相对误差小于30%的预测值达到60%以上,特别是在洪家渡典型洪水年中,GAM的预测误差仅在10%左右,在典型干旱年中,GAM的预测误差小于10%,GAM的预测结果比GLM明显改善。因此,考虑了径流量与预报因子的非线性关系,在径流预报中使用GAM进行建模,能够有效改善线性回归模型的模拟效果和预测精度。     

基于小波域非对称广义Gauss分布纹理的SAR图像盲去噪

SAR图像盲去噪对后续图像处理具有重要的意义,结合非对称广义Gauss分布提出了新的Wiener滤波算法.首先广义Gauss分布函数被推广到非对称广义Gauss函数,用来描述SAR图像纹理特征.利用该纹理模型,由最大似然准则估计图像小波域的局部信号方差.实验表明非对称广义Gauss分布盲去噪算法能够有效地滤除斑点噪声同时较好地保持图像纹理信息.     

气温对泉州市手足口病发病的影响研究

手足口病(HFMD)发病与日均气温存在密切联系,为了解2010～2015年泉州市HFMD分布特征及日均气温对HFMD发病人次的影响,本论述采用基于准泊松分布的广义线性模型(GLM)结合分布滞后非线性模型(DLNM),在控制星期几效应、长期趋势、气象要素等混杂因素后,计算相对于日均气温P50,在滞后21 d内对HFMD发...     

基于Visual Basic的空气质量臭氧预报软件开发与研究

厦门市环境监测中心站在开展厦门市空气质量臭氧预报和评估系统的研究之后,得出了厦门地区臭氧浓度随四季及气象条件变化的规律,并构建了厦门地区臭氧预报模型,该理论经过《中国环境监测》专家的审查,已录用。秉承理论指导实际的方针,并在实际工作中对理论工作进行有效鉴定,厦门市环境监测中心站运     

重庆中心城区臭氧浓度网格预报方法及其应用研究

为探索不同机器学习方法在臭氧浓度预测中的应用效果，基于重庆市中心城区及其周边区域2017-2019年臭氧数据及气象数据，利用KNN数据挖掘算法与BP神经网络算法，建立了2种以重庆中心城区北碚区为中心的臭氧浓度预报模型，并运用反距离加权插值法将臭氧浓度预报值网格化.研究显示：(1)2017-2019年间，臭氧浓度除铜梁区和沙坪坝区呈逐年上升趋势外，其他区域呈“单峰形”的变化，最大值出现在2018年；夏季臭氧浓度最高，冬季最低；臭氧浓度与气象要素关系最密切的是最高气温、平均气温及相对湿度.(2)2种预测模型在7个区的训练中平均预报准确度超过了74%,其中KNN模型的准确率高于BP神经网络模型，2种模型与实测值的相关性超过了0.7,拟合度较高；在验证模型准确率中，BP神经网络模型在检验过程中的整体效果高于训练效果；总的来说，基于BP神经网络模型的预测结果总体优于KNN模型的.(3)将模型应用于臭氧浓度网格预报中，从数值来看，高值与实测值基本一致，低值低于实测值；从地理位置来看，低值与实测值位置基本一致，分布在重庆中心城区中部偏西地区，高值预测区域差距较大，实测高值区分布在中心城区的南部和东部...     

武汉市臭氧时空分布及环境变量影响分析

武汉是武汉城市群的核心城市,随着经济和城市化快速推进,臭氧污染日趋加重.为探究武汉市臭氧浓度时空分布及影响因素,以该市21个环境监测站点2016年至2018年臭氧观测数据及环境协变量数据为基础,使用时空地理加权回归模型和反距离权重插值法,对该区域臭氧浓度时空变化及其环境影响因素进行了分析.结果表明,武汉市夏半年臭氧平均浓度高于冬半年,而且6月和9月出现两个峰值,年变化呈"M"型;武汉市主城区臭氧浓度普遍低于远城区,并且逐渐形成远城区浓度高主城区浓度低的环状包围结构;气温、边界层高度、总云量、地表压强与臭氧分布有较强影响,因为环境变量的周期性变化导致臭氧浓度亦表现出年际周期性.夏季是武汉臭氧污染高发期,更应加强监管注意防护,尤其是远城区浓度高且污染高发区.     

基于机器学习方法的臭氧和PM2.5污染潜势预报模型——以成都市为例

以成都市为例, 以多项可能影响污染物时空分布的变量为潜在预报因子, 筛选关键入模因子, 利用2016—2018年数据为训练集, 采用多元线性回归、BP神经网络和随机森林算法, 建立成都市夏季(4—8月)臭氧及冬季(11—2月) PM_2.5污染潜势模型, 并利用2019年数据对模型的中长期污染潜势浓度的预报性能进行评估。结果表明, 建立的多元线性回归、BP神经网络和随机森林模型对成都市臭氧及PM_2.5的短期(1~3天)污染潜势都具有良好的预报效果, 对7~15天的中长期潜势预报表现稳定。其中, 多元线性回归模型和随机森林模型分别对臭氧和PM_2.5表现出相对最佳的预报性能。     

关于大气臭氧问题的主要研究进展

大气臭氧是非常重要的温室气体,其在全球的分布具有不均匀性,受到人类活动的显著影响,近几十年来由于对流层臭氧增加造成正的辐射强迫会增加大气温室效应,而平流臭氧减少会使其吸收的紫外线辐射减少,为负的辐射强迫,使得平流层大气降温。因此关于大气臭氧浓度变化及其对气候的影响是非常复杂的,一直是科学界研究的热点和难点问题。自从20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现存在大气臭氧层空洞;自此开始,大气臭氧问题引起了世界各国的极大关注,并给予很多研究。目前,平流层和对流层臭氧浓度的观测仍然是研究的重点。鉴于对流层臭氧浓度持续升高和平流层臭氧浓度的不断下降,以及他们在对流层和平流层大气温度中所起的不同作用,本文将主要针对近五年来大气臭氧相关的研究进展进行简要的综述,包括对流层和平流层臭氧浓度及其观测研究,和人类活动的影响等方面进行分述。最后给出目前研究工作的不足和未来工作展望。     

南亚地区生物体燃烧对昆明地区对流层中下层臭氧浓度的影响

2001-03-21在昆明用电化学臭氧探空仪探测到了对流层低层异常的高浓度臭氧分布。这个个例中昆明对流层低层异常的高浓度臭氧分布特征不同于2001-03-08的昆明个例。使用NCEP分析资料、中尺度数值模式MM5模拟的大气环流数据、卫星观测的东南亚地区的生物体燃烧状况、气溶胶指数等资料,分析了这段时间的天气形势、大气环流、空气块后向轨迹以及生物体燃烧产生的烟尘轨迹,结果发现高浓度的臭氧空气来源于有生物体燃烧的南亚地区。这与以往研究中东南亚地区生物体燃烧导致华南地区对流层低层臭氧浓度异常增高有所不同。     

南亚地区生物体燃烧对昆明地区对流层中下层臭氧浓度的影响

2001-03-21在昆明用电化学臭氧探空仪探测到了对流层低层异常的高浓度臭氧分布。这个个例中昆明对流层低层异常的高浓度臭氧分布特征不同于2001-03-08的昆明个例。使用NCEP分析资料、中尺度数值模式MM5模拟的大气环流数据、卫星观测的东南亚地区的生物体燃烧状况、气溶胶指数等资料,分析了这段时间的天气形势、大气环流、空气块后向轨迹以及生物体燃烧产生的烟尘轨迹,结果发现高浓度的臭氧空气来源于有生物体燃烧的南亚地区。这与以往研究中东南亚地区生物体燃烧导致华南地区对流层低层臭氧浓度异常增高有所不同。     

A larger pool of ozone-forming carbon compounds in urban atmospheres

Volatile organic compounds play a central role in the processes that generate both urban photochemical smog and tropospheric ozone. For successful and accurate prediction of these pollution episodes, identification of the dominant reactive species within the volatile organic carbon pool is needed. At present, lack of resolution inherent in single-column chromatographic analysis limits such a detailed chemical characterization of the complex urban atmosphere. Here we present an improved method of peak deconvolution from double-column (orthogonal) gas chromatography. This has enabled us to isolate and classify more than 500 chemical species of volatile organic compounds in urban air, including over 100 multi-substituted monoaromatic and volatile oxygenated hydrocarbons. We suggest that previous assessments of reactive carbon species may therefore have underestimated the contribution made by volatile organic compounds to urban pollution, particularly for compounds with more than six carbon atoms. Incorporating these species in predictive models should greatly improve our understanding of photochemical ozone yields and the formation of harmful secondary organic aerosols.     

基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝研究

氮氧化物是形成酸雨、光化学烟雾污染、臭氧层破坏和城市灰霾天气等一系列环境问题的重要根源.文章结合课题组研究结果，介绍了空气介质下膜生物反应器烟气脱硝的性能、微生物群落、硝化反硝化烟气脱硝作用，建立了膜生物反应器传质与硝化反硝化耦合作用动力学模型；基于硝化反硝化的复合催化膜生物反应器处理模拟烟气的性能和含氧量的影响，为建立基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝的污染控制策略提供科学依据，具有潜在的应用价值.     

兰州城区臭氧浓度时空变化特征及其与气象条件的关系

依据兰州市环境监测站１９８５－１９９６年大气Ｏ３的监测资料,对兰州城区Ｏ３浓度的年际变化,年变化,日变化和空间分布等时空变化特征进行了分析研究,并分析了其浓度变化与气象条件的关系。结果表明：兰州城区大气Ｏ３浓度存在着较明显的年际变化,最近几年有准两年的变化周期,且其年平均浓度值有波动式升高的趋势;年变化与日变化为单周期,浓度最大值分别出现在７月和午后,空间分布以兰州西固区Ｏ３浓度最高;Ｏ３浓度分布     

我国NOx污染状况与环境效应及综合控制策略

分析了我国当前NO_x相关污染问题现状,包括由NO_x排放造成的臭氧、酸沉降、颗粒物等相关环境问题;讨论了我国NO_x相关环境空气质量标准存在的问题;最后针对NO_x及相关污染问题,提出了多目标综合控制和管理的建议： 执行O₃标准,建立区域光化学烟雾评价监测网络;开展城市地区空气质量模拟和控制;加强电厂和机动车尾气NO_x的控制;针对NO_x相关污染问题开展深入的科学研究。     

蒙特卡罗法模拟光化学烟雾的形成

在微型计算机上，用蒙特卡罗法模拟了光化学烟雾的形成，以Hech和einfeld将81个基元反应缩合成的15个反应的基础，得到光化学烟雾形成的条件，结果与文献的实验结果较一致，为今后进一步研究光化学烟雾的形成机理提供了重要的研究工具。     

机动车NO_x污染与光化学烟雾形成的原因分析

总结了我国大气NOx污染的现状,分析了形成光化学烟雾污染的潜在因索与关键因子,提出了光化学烟雾预防的对策.     

A kinetic study of the reaction of ozone with ethylene in a smog chamber under atmospheric conditions

Ozone is one of the key species in the processes of atmospheric chemistry, which can be taken as an indicator of oxidation capacity in the troposphere. The reaction of ozone with reactive gases is an important process in the troposphere. Experimental simulation equipment of smog chamber for atmospheric reactions is used to study the reaction of ozone with ethylene in real atmospheric environment with ozone concentrations of 100―200 ppb. The concentrations of ozone and ethylene were moni-tored during the reaction with the combination of Model 49C-O_3 Analyzer and GC-FID. A rate constant of 1.01×10~(-18) (cm~3·mol~(-1)·s-(~1)) was obtained at 286.5 K, under condition of which the half-life of ozone was 88 min. The results obtained from our experiments are in excellent agreement with those reported previously by other researchers under extremely low pressure in terms of matrixisolation technology. This demonstrates that our equipment of smog chamber for atmospheric reactions is reliable, which can be used for further research of the processes of atmospheric reactions.     

Extensive halogen-mediated ozone destruction over the tropical Atlantic Ocean

Increasing tropospheric ozone levels over the past 150 years have led to a significant climate perturbation; the prediction of future trends in tropospheric ozone will require a full understanding of both its precursor emissions and its destruction processes. A large proportion of tropospheric ozone loss occurs in the tropical marine boundary layer and is thought to be driven primarily by high ozone photolysis rates in the presence of high concentrations of water vapour. A further reduction in the tropospheric ozone burden through bromine and iodine emitted from open-ocean marine sources has been postulated by numerical models, but thus far has not been verified by observations. Here we report eight months of spectroscopic measurements at the Cape Verde Observatory indicative of the ubiquitous daytime presence of bromine monoxide and iodine monoxide in the tropical marine boundary layer. A year-round data set of co-located in situ surface trace gas measurements made in conjunction with low-level aircraft observations shows that the mean daily observed ozone loss is approximately 50 per cent greater than that simulated by a global chemistry model using a classical photochemistry scheme that excludes halogen chemistry. We perform box model calculations that indicate that the observed halogen concentrations induce the extra ozone loss required for the models to match observations. Our results show that halogen chemistry has a significant and extensive influence on photochemical ozone loss in the tropical Atlantic Ocean boundary layer. The omission of halogen sources and their chemistry in atmospheric models may lead to significant errors in calculations of global ozone budgets, tropospheric oxidizing capacity and methane oxidation rates, both historically and in the future.     

城市光化学烟雾的形成机理及防治

介绍了城市光化学烟雾的形成机理，探讨了光化学烟雾的控制方法，并提出了较为可行的防治措施－控制污染源排放、消除HO自由基、利用EKMA(Empirical Kinetics Modeling Approach)曲线。     

大气光化学烟雾CAI课件的研制

在搜集大量有关大气光化学烟雾知识及背景资料并采编丰富的课件制作影音素材的基础上,编制大气光化学烟雾CAI课件.该课件全部采用flash软件,使各部分内容易于衔接、易于操作、界面统一.并以此课件为例,对在环境化学教学中使用计算机技术的必要性、开发CAI课件的重要性以及开发方法等方面进行阐述.