沙尘天气过境前后北京大气污染物质量浓度的变化

影响北京的沙尘天气可分为沙尘暴、浮尘和扬沙3种类型。沙尘暴和浮尘天气发生前后的污染物类型和质量浓度ρ有明显的差异，属2类不同性质的污染。在沙尘天气发生之前，大气中SO2，NO2等气态污染物的ρ往往较高，在大气逆温的情况下污染尤其严重，并且与颗粒物的ρ相关性较好；随着沙尘天气的爆发，颗粒物的ρ骤然增加，但伴随沙尘天气出现的大风使SO2，NO2等污染物的ρ显著下降，大气污染转变为由降尘过程造成的相对单一的颗粒物污染，属典型的沙尘污染。     

基于PMF模式的北京大气污染特征分析

本文利用PMF模型对北京大气污染进行源解析,进一步分析了北京大气污染特征.针对2000~2005年北京大气污染变化趋势,文章选取了3个主因子,分析结果显示:第一主因子代表北京大气燃烧源型污染,主要污染物为NOX、SO2、CO,污染存在明显的季节变化,以秋、冬季较为严重,年际变化大,整体来看,从2000~2005年,燃烧源型污染有减轻的趋势;第二主因子代表地壳源型污染,以极端气候条件下地壳运动产生的大气颗粒物为主,北京春季容易发生沙尘天气,污染最严重,地壳源型污染年际变化复杂,2000~2002年北京沙尘天气频繁发生,地壳源型污染严重,2003年北京沙尘天气少,污染比较轻,2004和2005年,北京地壳源型污染较2000~2002年减轻;第三主因子代表光化学二次污染,主要特征污染物为O3,北京光化学二次污染夏季最严重,年际变化不大.     

沙尘天气对内蒙古草原城市大气环境质量的影响研究

沙尘不仅是生态环境恶化的重要标志,也会污染大气环境,影响气象、气候和人体健康。为了探讨沙尘天气对内蒙古草原城市大气环境的影响,综合利用遥感影像与地面观测数据,研究了沙尘天气对锡林郭勒盟草原城市大气环境质量的影响,以期为沙尘天气环境影响评价提供理论依据。研究表明利用MODIS(the moderate resolution imaging spectroradiometer)数据可以实现沙尘活动的遥感监测,结果与基于地面观测发生规律一致;并得到气溶胶自动观测网(aerosol robotic network,AERONET)AOD(aerosol optical depth)产品验证。沙尘天气引起草原城市能见度下降,空气环境质量下降。大气污染主要由颗粒物的增加引起;但伴随沙尘天气的大风使CO、NO_2、SO_2等污染物浓度下降,具有清除人为源所排放污染物作用。     

沙尘天气对内蒙古草原城市大气环境质量的影响

沙尘不仅是生态环境恶化的重要标志,也会污染大气环境,影响气象、气候和人体健康。为了探讨沙尘天气对内蒙古草原城市大气环境的影响,综合利用遥感影像与地面观测数据,研究了沙尘天气对锡林郭勒盟草原城市大气环境质量的影响,以期为沙尘天气环境影响评价提供理论依据。研究表明利用MODIS(the moderate resolution imaging spectroradiometer)数据可以实现沙尘活动的遥感监测,结果与基于地面观测发生规律一致;并得到气溶胶自动观测网(aerosol robotic network,AERONET)AOD(aerosol optical depth)产品验证。沙尘天气引起草原城市能见度下降,空气环境质量下降。大气污染主要由颗粒物的增加引起;但伴随沙尘天气的大风使CO、NO_2、SO_2等污染物浓度下降,具有清除人为源所排放污染物作用。     

一次典型沙尘天气过程对甘肃空气质量的影响

利用气象信息综合分析处理系统气象数据、ERA-Interim再分析资料,结合后向轨迹模式(HYSPLIT)、中分辨率成像光谱仪卫星数据和逐小时空气质量数据,分析了一次典型的甘肃沙尘天气过程的成因及其影响.结果表明,此次沙尘天气是由高空槽东移发展,冷空气南下,配合地面高压系统和锋面东移,冷锋后强气压梯度形成大风造成的; HYSPLIT模式模拟结果与气溶胶光学厚度分布显示沙尘天气沿西北路径传输,沙尘源地位于南疆地区,沿河西走廊向东南传输至陇中地区;沙尘天气发生前沙尘源地气温上升造成土壤湿度下降,低层大气处于不稳定状态,有利于起沙,沙尘期间各层水平风速均较大,有利于沙尘的水平输送;沙尘源地和武威沙尘加强区中低层的垂直方向皆为上升运动,有利于将沙尘源地的沙尘粒子带入高空,传输路径中的酒泉、张掖和兰州为下沉运动,有利于将沙尘带至近地面,形成沙尘天气.沙尘天气影响了甘肃绝大部分地区的空气质量,影响由西北向东南减弱, 7个城市空气质量指数≥500的持续时间超过10 h,张掖达19 h,酒泉、武威和兰州达16h;沙尘天气对甘肃各城市污染物质量浓度的影响由西北向东南减弱,对甘肃中西部城市颗粒物质量浓度影响最大:武威w(PM_(10))最大值达8 771μg/m~3,是沙尘天气发生前的258倍, w(PM_(2.5))最大值为1516μg/m~3,是沙尘天气发生前的95倍,沙尘天气期间风速增大,省内中西部城市气态污染物质量浓度下降,兰州w(SO_2)由沙尘天气前30μg/m~3以上,最高80μg/m~3降至沙尘天气时的20μg/m~3以下, w(NO_2)由65μg/m~3以上,最高123μg/m~3,降至沙尘天气时的30μg/m~3以下,沙尘天气结束后气态污染物质量浓度缓慢上升.     

近15a兰州市空气质量变化特征及沙尘天气影响

采用2002-2016年兰州市PM10、SO_2及NO_2质量浓度监测数据、空气质量指数和地面常规气象观测资料,统计分析了兰州市的空气质量变化特征及沙尘天气的影响.结果表明,兰州市空气重污染天数减少,空气质量呈好转趋势,首要污染物仍以PM10为主,其污染天数占总污染天数的89%.较重的空气污染主要出现在11-4月,尤其春季的沙尘天气对空气污染有重要影响.兰州市每3～4 a会出现一个沙尘天气多发年, 3类沙尘天气以浮尘为主;沙尘天气的月、季分布特征明显, 90%以上的沙尘天气出现在春季.沙尘天气的PM10年均质量浓度最高,为非沙尘天气的1.2～5.4倍,平均为2.6倍;沙尘天气的PM2.5年均质量浓度比非沙尘天气高2.4倍, SO_2和NO_2的年均质量浓度差别不大.沙尘天气对兰州市PM10月均质量浓度贡献率较大的月份为3、4月,对PM2.5月均质量浓度贡献率较大的月份则持续至5月. 14 a间3类沙尘天气对PM10日均质量浓度的平均贡献率均为正值,对SO_2和NO_2,除沙尘暴对SO_2的贡献率为正值外,其余均为负值, 2013-2016年浮尘对PM2.5日均质量浓度的平均贡献率为110%,扬沙对PM2.5的平均贡献率为-30%.不同强度的沙尘天气对兰州市空气质量的影响体现在细颗粒物和粗颗粒物上有差异.     

京津冀地区部分城市一次重污染天气特征分析

近年来,京津冀地区重污染天气频发,严重影响了人们的生产生活和身体健康.2017年5月4-6日京津冀地区部分城市发生了一次由沙尘引起的重污染天气.通过对此次沙尘天气进行空气污染整体情况、污染过程出现的主要污染物、颗粒物与各气象要素的相关性的分析,发现本次污染过程具有形成快、持续时间较长、消散快的特点;以PM2.5与PM10为代表的颗粒物是此次污染的主要污染物;气压、平均气温和风向风速等气象因子.影响本次重污染过程;本次扬沙、浮尘天气的污染源是从外地输送而来,是受到来自西北的气流影响而形成的.     

沙尘天气离我们有多远?

2006年4月．北京遭遇了5年来最大沙尘天气，仅4月16日一夜就下“土”30万吨!这是个什么概念呢？据数学家分析．以北京市1500万人口计算，人均约20公斤土。气象专家认为．由于北京上游地区内蒙古高原、外蒙等地出现了强大的风暴和沙尘暴天气。沙尘随后被大风扬向空中．并顺着空气气流飘逸到北京上空。造成了北京的浮尘天气。无独有偶。厦门这个东南海滨城市．从2006年3月31日至4月4日．空气质量连续5天达到或接近轻微污染的程度。主要污染物均是可吸人颗粒物。     

兰州市不同粒径可吸入颗粒物分布特征分析

本文利用Thermo-Andersen 1ACFM非生物环境微粒大小分级采样器在兰州市发生沙尘天气和非沙尘天气期间采集大气环境中粒径范围分别为9.0-10μm,5.8-9.0μm,4.7-5.8μm,3.3-4.7μm,2.1-3.3μm,1.1-2.1μm,0.65-1.1μm,0.43-0.65μm和0.43μm的颗粒物进行监测分析,结果表明非沙尘天气下兰州市PM10的质量浓度主要集中在可吸入粗颗粒物(粒径2.5-10μm范围)内。沙尘天气下,PM10中的不同粒径的颗粒物随着环境空气中颗粒物浓度的升高,均相应增加;浓度峰值不只出现在粒径范围5.8-10μm颗粒物内,粒径范围1.1-3.3μm颗粒物都会出现浓度峰值。     

太原市沙尘和非沙尘天气大气细颗粒物质谱特征及来源

为了探究沙尘过程对太原市空气质量的影响,利用在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱结合后向气团轨迹数据,对沙尘和非沙尘天气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征及来源进行了分析研究。结果表明:(1)从质谱信号强度比较,沙尘天气期间细颗粒物中的~(23 )Na~+、~(24 )Mg~+、~(76)SiO~-等地壳元素质谱信号强度较非沙尘天气明显,非沙尘天气的元素碳(~(12 )C~+、~(36 )C_3~+)、金属离子(~(39 )K~+、~(206,207,208)Pb~+)及~(18 )NH_4~+、~(62 )NO_3~-、~(97 )HSO_4~-等二次离子的信号强度明显大于沙尘天气。(2)从细颗粒物类型比较,沙尘天气矿物质颗粒占比高于非沙尘天气5.4%,有机碳类物质包括有机碳(OC)、左旋葡聚糖(LEV)以及高分子有机物(HOC)和混合碳(ECOC)等占比也均高于非沙尘天气;而非沙尘天气的元素碳、重金属和富钾颗粒分别高出沙尘天气9.3%、1.8%和3.9%。(3)从细颗粒物来源比较,监测期间PM_(2.5)主要受机动车尾气、燃煤、工业工艺和扬尘源的影响。沙尘天气下,燃煤源对细颗粒物的贡献比例(27.4%)明显高于非沙尘天气(13.7%),扬尘源贡献比例(20.5%)也高于非沙尘天气(12.3%)。结合后向气团轨迹数据分析,沙尘气溶胶主要来自中国西北地区。(4)从扬尘源中各类颗粒物类别比较,沙尘天气时段,Dust-Al、Dust-Mg、Dust-Si三类颗粒占比明显高于非沙尘天气时段,其中Dust-Si颗粒占比增加最大,而Dust-Ca、Dust-Fe-Mn和Other三类颗粒占比低于非沙尘天气时段,Dust-Fe-Mn颗粒在沙尘天气中比例下降最大,为16.8%。     

运城市沙尘天气特征分析

利用运城市13个气象观测站的资料,对1961—2001年运城的沙尘天气气候特征和沙尘天气的主要环流形势特征进行了分析研究,结果表明:运城的沙尘天气中,浮尘最多,占66%;扬沙次之,占32%;沙尘暴最少,占2%。风沙多发生在春季,冬季次之,夏季最少。20世纪60年代至70年代沙尘天气多,80年代至90年代明显减少。     

艾比湖流域风沙天气与艾比湖干缩之间的关系初探

本在探讨艾比湖风沙天气形成机制的基础上，对艾比湖流域风沙天气与艾比湖干缩之间的关系作了初步研究，指出由于艾比湖的干缩而导致的风沙天气主要是浮尘天气，浮尘来源主要是干涸湖床所形成的盐尘，但也有因大规模开荒而形成的沙土尘。引起艾比湖风沙天气变化的原因是多方面的，但人为因素是第一位的，其中以河流上游大量截流引水和大规模开荒为主要原因。风沙天气对艾比湖流域(尤其是精河县)的人类生产生活活动的危害是十分严重的，但与其它因素导致的风沙天气相比，因湖泊干缩而产生的风沙天气对精河县的危害相对而言居于次要地位。     

我国北方沙尘暴灾害及防治对策

沙尘暴是与风沙活动、土地沙漠化过程密切相关的一种发生在沙漠及其邻近地区的灾害性天气现象 ,它是高速运行气流即大风与干燥裸露地表相互作用所形成的 ,是干旱与沙漠化气候环境的产物。我国的沙尘暴主要发生在西北、华北和东北西部 ,尤以西北地区的沙尘暴发生频繁、危害严重、影响范围广泛。它的发生、发展除与大气环流、下垫面状况等自然因素有关外 ,人类大量开垦农田、放牧、樵采、过渡利用地表和地下水资源以及进行各种工矿、交通建设等活动 ,破坏了地表植被和土壤层 ,使表土裸露直接遭受风力侵蚀作用 ,既加速了沙漠化土地的扩展 ,也扩大了沙尘源 ,使沙尘暴发生的频率和强度大为增加。为此 ,本文分析了我国沙尘暴的空间分布范围、运移路径、形成原因和危害表现 ,并提出了防治沙尘暴的对策建议     

Influence of vegetations and snow cover on sand-dust events in the west of China

THE CLIMATE SYSTEM IS HIGHLY SENSITIVE TO THE CHANGE OF LAND SURFACE FEATURE INDUCED BY NATURE OR HUMAN ACTIVITY. THE TEMPORAL-SPATIAL CHANGES OF LAND SURFACE TYPES ARE ABLE TO CAUSE AN ANISOTROPIC DISTRIBUTION OF PHYSICAL CHARACTER AT LAND SURFACE, LEADI…     

基于SVM的沙尘暴预测模型

根据沙尘暴天气的特点和支持向量机（support vector machine，SVM）方法在解决小样本学习问题中的优势，提出基于SVM的沙尘暴预测模型．首先利用主成分分析法进行数据预处理，然后选择了径向基核函数，并通过分析惩罚参数和核参数对SVM分类器性能的影响，确定了参数的搜索空间，继而利用网格搜索法对其进行优化．在此基础上，构建并实现了基于SVM的沙尘暴预测模型．该模型与BP神经网络模型的运行结果对比表明，基于SVM的沙尘暴预报模型稳定性好，运行速度快，预报准确率提高了71．2％．     

高海拔沙尘环境对典型长间隙操作冲击放电特性的影响

沙尘条件下输电线路容易发生闪络和跳闸事故.为了研究不同沙尘环境参数对输电线路外绝缘性能的影响,设计了能够调节沙尘天气强度、风沙流风速、沙尘含盐比、粒径和沙尘荷电量的沙尘环境模拟系统,利用额定电压为2400 kV的冲击电压发生器产生标准正极性操作冲击电压波,在青海塔拉地区(海拔3000 m)对1、2、3 m间隙距离的棒-棒、棒-板长空气间隙进行正极性放电特性研究.试验结果表明:风和沙尘混合作用下,间隙的50％操作冲击放电电压随着风速的增大而降低,且下降幅度随着间隙距离的增大而增大;沙尘环境对间隙的操作冲击放电特性既有促进作用也有抑制作用.     

艾比湖湖面萎缩与流域生态环境恶化之间的关系

艾比湖湖面不断萎缩,流域生态环境问题十分严峻。文章探讨了艾比湖湖面面积变化及对流域风沙天气的影响及其两者的关系,分析了造成艾比湖湖面萎缩的因素,提出了维护湖泊面积和改善流域生态环境的对策。     

沙尘暴次数和持续时间呈指数关系N=A·10-bt

通过分析中国国家气象局整理的中国沙尘暴资料,发现持续时间大于t的沙尘暴次数N满足：N=A·10^-bt,其中A、b是正的常数。这个规律具有普适性。另外,还发现b值与沙尘暴阈值风速有关,沙尘暴阈值风速较小的地区,如沙漠、沙地以及干旱的黄土高原,b值较小;沙尘暴阈值风速较大的地区,如戈壁、高山等,则b的值较大。     

中国北方春季沙尘天气气候趋势的多因子客观预测

 分析了中国北方春季沙尘天气日数的时间演变特征及不同阶段大气环流的分布特征，探寻前期关键区海表温度和海冰密集度等外强迫信号，并研究了敏感沙源区夏季降水对次年春季中国北方沙尘天气趋势的影响。在此基础上，建立了春季沙尘气候趋势多因子客观预测模型，从近5年在国家气候中心的实际应用看，对华北区的预测效果最好。经过改善，对西北区的预测技巧也有明显的提高。     

三维对流云模式对成都一次强对流天气过程的数值模拟研究

为了对发生于2008年9月23日成都的强对流天气有更多的认识,利用三维对流云模式对其进行数值模拟研究.结果表明:该模式可以较好地模拟出强对流天气各主要的宏观发展阶段的特征,以及云中水成物固、液相粒子转化的微观特征;强上升气流与充足的水汽含量是系统中强对流单体的旺盛发展的基本条件;在该强对流天气过程中,固态水成物粒子的累积和融化对于降水的贡献都是十分明显的.