PM2.5及气象要素对乌鲁木齐市臭氧的影响

利用乌鲁木齐市2016年12月～2017年11月臭氧(O_3)小时浓度数据,分析了乌鲁木齐市近地面O_3浓度变化特征以及PM_(2.5)和气象要素对O_3浓度的影响。结果表明,2016年12月～2017年11月乌鲁木齐市近地面O_3浓度均值为43.74μg·m~(-3),O_3-8 h浓度第90百分位数为119.98μg·m~(-3)。O_3日变化呈"单峰型",09:00为低谷,16:00达到峰值。臭氧浓度在5～9月相对较高,季节变化从高到低依次为:夏季、春季、秋季、冬季。O_3浓度与PM_(2.5)浓度负相关,高温低湿时二者相关性较高。O_3浓度与相对湿度负相关,与气温、日照时数、风速正相关。在低PM_(2.5)、高温、低湿、长日照时数及风速大于3 m·s~(-1)的气象条件下易发生O_3污染。     

上海临港新城天文气象条件统计研究

上海天文馆落户于上海市浦东新区临港新城,2021年7月已经建成使用。为了解该地区的天文气象条件,以便对天文望远镜的观测优化提出参考意见。该文对临港新城的湿度、露点、风速、风向、气温这几个气象条件进行了系统的统计分析,发现该地区温度适宜,平均温度为16.7℃;湿度偏大,年平均湿度为76.9%;风速稳定,年平均风速为1.9 m/s。研究了临港新城与天文观测相关的气象规律,认为在临港地区建设天文台开展天文观测是可行的。     

基于国家站和平原风电场的风能参数变化分析——以河南省商丘市为例

为了科学准确的应用风能资源,以河南省商丘市为例,基于商丘市8个国家气象站1961—2021年气象资料和民权风电场2018—2020年10～150 m的8个高度层实测数据等资料,利用气候趋势分析、相关分析和风能资源评估等方法,研究商丘市近61年气象要素变化特征以及风能参数变化分析.结果表明：商丘市年平均风速2.4 m/s,季平均风速春季>冬季>夏季>秋季,月平均风速4月最大,9月最小,各站点年平均风速差异不大.商丘市年最多风向以北风和南东南风最多,春季和夏季以南东南风最多,秋季和冬季以北风和东北东风最多,四季均以西风最少,3—7月偏南风最多,8月到翌年2月偏北风最多.平均风速与各气象要素之间呈显著的相关性,民权站与风电场周边4个区域站的平均风速存在显著的正相关关系.民权风电场10～150 m高度平均风速范围1.59～5.51 m/s,平均风功率密度范围9.01～209.96 W/m²,各高度主风向及次风向基本一致,主导风向分布集中.     

区域大气CO_2浓度实时测量及分析——以江苏大学校区为例

二氧化碳(CO_2)浓度是研究大气温室效应最重要的参数,目前国内CO_2监测点少,实时监测数据缺乏,已成为CO_2相关研究的瓶颈.本研究采用日本先进的便携式CO_2测量仪,从2018年3月—2019年9月对江苏大学校园30个不同观测点的CO_2浓度变化进行监测,期间共获得6 300组有效数据.监测结果表明:(1)监测期间CO_2平均浓度为397.9mL/m~3,低于2018年全球CO_2平均浓度(407.8mL/m~3);(2)月平均浓度变化大体呈"M"型,浓度差最大为35.7mL/m~3;日平均浓度变化呈"V"型,早、晚高,中午低;(3)研究区域内CO_2浓度空间分布特征为西北部、中部、东北部偏高(398.7～401.7mL/m~3),北部、东南部、西南部偏低(394.2～396.5mL/m~3);(4)CO_2浓度与湿度呈正相关,与温度及风速呈负相关;(5)研究区域风向在正北方向、东北方向和东南方向具有较高重现率;(6)周边工业生产和居民生活对CO_2浓度变化有较大的影响.     

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。     

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.     

高空大型无人机下投探空观测资料分析

基于2020年8月2日在南海开展的中国首次高空大型无人机观测试验获取的下投探空观测资料、邻近站点常规探空资料和ERA5再分析资料,通过分析资料间的误差、平均绝对误差、均方根误差、相关系数、标准差和变化趋势,研究了下投探空资料的质量水平及其与ERA5再分析资料间的差异,并讨论了引起下投探空观测误差的原因,结果表明：各组下投探空之间温度一致性最优,好于湿度,明显好于风向风速;以常规探空为标准进行对比,下投探空温度、湿度、风速误差水平接近WMO CIMO的精度要求,风向受探空仪下落速度和下垫面差异影响导致误差较大;ERA5的温度、中下层湿度与下投探空偏差较小,风向相差较大,风速在1 000～2 000 m高度区间偏差较大,下投探空上层湿度明显偏干;探空仪高速下落对湿度、风向、风速测量准确度影响明显,湿度还受传感器测量性能影响,可能受环境温度突变影响.     

长江口崇明东滩风况统计分析

本文基于长江口崇明东滩气象站实测资料,给出逐月平均和主导风速及风向.观测资料和统计结果表明,从1月至12月,各月平均风速分别为4.2、4.6、4.9、4.9、4.7、4.4、4.9、4.9、4.5、4.0、4.1和4.3 m/s,平均风向分别为N、NE、NE、SE、SE、SE、S、SE、NE、NE、N和N.统计给出了各月第一、第二风向频率风,最大平均风速所在方位风,强风风向优势和风速优势风的风向、频率和平均速度.总体来看,长江口具有春夏季盛行东南风、秋冬季盛行偏北风的亚热带季风特征.强风频率有明显的季节性变化,3、4月和7、8月明显高于其他月份,且3、4月明显低于7、8月份,分别达到了0.8%和1.52%,相对应的平均风速为11.5和12.4 m/s.     

典型生态旅游城市黔江区大气污染物分析及健康风险评估

以典型生态旅游城市黔江城区大气为研究对象,采用相关性分析、主成分分析、聚类分析和多元统计分析等方法对大气污染物进行研究,结果表明:黔江城区主要污染物随季节变化呈明显时空变化特征,PM_(10),PM_(2.5),SO_2,NO_2,O_3年平均质量浓度分别为(55±19.4),(28±12.5),(18±8.0),(28±5.8),(22±4.8)μg/m~3,均符合国家二级标准(GB3095-2012).研究期间气压、温度、风速和湿度等重要气象因子对5种大气污染物均产生显著性影响;5种大气污染物之间也存在极显著性或显著性影响.利用主成分分析和正交旋转方法,共抽取3个主成分,累计解释了总因子的38.067%,58.408%,70.148%,反映了人类生产生活活动、汽车污染源等排放.气象因子与大气环境中5种污染物之间具有聚合性,综合分为2类,其聚类距离大小为:第一类PM_(10),SO_2,NO_2小于气压,PM_(2.5)最大;第二类O_3、风速小于风向和湿度,温度最大.城区大气环境中PM_(10)和PM_(2.5)健康风险值为0.78×10~(-6)~1.64×10~(-6),0.52×10~(-6)~1.72×10~(-6),除夏季外,其余3个季节均为PM_(2.5)值大于PM_(10)值,由此表明PM_(2.5)比PM_(10)对人类的健康危害更大.     

基于江西省站点资料对智能网格实况分析产品的检验评估

利用江西省2019年3月～2020年2月气象站观测资料,在小时尺度上,对中国气象局下发的智能网格实况的2 m气温、湿度、风速、降水等多个气象要素产品进行检验评估.研究分析各类产品的数据误差及其时空变化规律,验证该产品在研究区的适用性.研究结果表明:2 m气温、相对湿度产品与站点观测较为一致,其相关系数均可达0.9以上,2 m气温均方根误差在1.0 ℃左右,准确率可达80%以上,相对湿度均方根误差小于10%,准确率可达90%以上.风速产品的数据精度较低,相比站点观测风速明显偏弱,70%站点的风向准确率小于50%,风向准确率仅为40%左右.降水产品能准确反映年内逐小时变化趋势,但存在一定程度低估,相关系数基本在0.8以上,平均误差为-0.1～0.1 mm·h^-1,平均绝对误差小于0.2 mm·h^-1.与站点观测相比,降水产品对强降水明显偏弱.地形对实况网格产品准确性有较大影响,产品误差在地形复杂山区中比在平原地区中明显偏大.总体上,2 m气温、相对湿度产品质量较高,基本可满足业务服务需求.风速产品及降水产品在大降水量级下的误差较大,与业务服务需求有一定差距.     

石河子热岛效应和通风廊道气候分析

选取石河子城区站（高中城站）和郊区站（乌兰乌苏站）2016～2021年的月平均气温及四季平均气温资料。统计分析了石河子近6年来石河子热岛效应,得出石河子6年中7月到9月热岛强度大部分为中等,其余月份热岛强度为弱或无,石河子近6年的年平均热岛强度等级均为弱。选用2010～2021年来近12年逐小时2分钟风向风速自动观测数据,筛选出风速在0.3～3.3m/s之间软轻风,结果表明：石河子软轻风出现频率占所有风速的87%,年软轻风风向频率以西南偏南方向的风居多,四季中春秋季以东北偏东风居多,夏季以西南偏南和西南风居多,冬季西北偏西风居多,石河子白天软轻风以西北偏西风居多,夜间则西南偏南风为主,最后提出石河子通风廊道规划建议。     

黔江城区大气环境质量与气象要素的关系研究

采用"十二五"期间黔江城区大气观测数据,结合多元统计分析方法,研究了气象因子与空气污染指数(API)及PM10,SO2,NO2的质量浓度变化特征关系.结果表明:气象因素对空气质量变化产生一定影响,降水对改善空气质量作用明显,日降水量为24mm时,API下降值达到最大,日降水量持续达到49mm以上时,净化作用减弱.气压、温度、湿度对API,PM10质量浓度影响较大;风向、风速对API、污染物质量浓度影响程度不大,风向在低风速区对空气质量变化产生一定影响.相关分析表明,降水对API,PM10的相关性分析具有统计学意义(p0.05),对SO2,NO2影响的相关性分析极具统计学意义(p0.01);气压、温度、湿度、风速、风向对API,PM10,SO2,NO2影响的相关性分析极具统计学意义(p0.01).因子分析表明,气压、温度、湿度、风速对黔江城区大气质量影响较为明显.     

2020年春季江西省大气环境质量时空变化特征及其影响因素

利用江西省6项主要大气污染物的逐时监测资料,通过反距离权重插值法和相关分析方法,探讨了2020年春季江西省空气质量的时空变化特征及其影响因素。研究结果表明：江西省11个地级市2020年春季空气质量较2019年同期均明显改善,其中大气污染物浓度普遍呈现出前期南高北低,随着时间的推移浓度高值区向北部转移的趋势;空气质量与地区生产总值和第二产业占GDP比重等社会经济因素显著相关,其中地区生产总值与O₃相关系数为0.700,第二产业占GDP比重与NO₂相关系数为0.691;空气质量还与平均气温、平均风速以及平均相对湿度等气象因素相关,其中平均气温与CO、PM_2.5、PM₁₀的相关系数分别为0.591、-0.506和-0.543,平均风速与O₃相关系数为0.540,平均相对湿度与SO₂相关系数为0.503。2020年春季江西省空气质量的改善不仅与停工停产等减排措施有关,还受气温、风速以及相对湿度等气象条件的影响。     

邵武市近地层臭氧分布特征及与气象条件的关系

利用2016—2021年邵武市ρ(O₃)(近地层臭氧质量浓度)小时均值与气象常规观测资料,采用统计分析、相关性分析、天气分型等方法,开展邵武市近地层臭氧分布特征及其与气象条件的关系进行分析。结果表明,2016—2021年邵武市ρ(O_3-8h)(臭氧日最大8 h滑动平均值)在52～61μg/m³之间浮动,无臭氧超标情况;ρ(O_3-8h)年平均值呈先上升后下降再上升的趋势,不同年份相同月份的ρ(O_3-8h)平均值差异很大,ρ(O₃)日分布呈现单峰型;ρ(O_{3-8 h})与日最高气温和日照时数呈显著正相关,相关系数分别为0.359、0.592;与日平均相对湿度、日降水量呈显著负相关,相关系数分别为-0.587、-0.429;邵武市ρ(O_3-8h)随天气形势不同而变化,在冷高压脊(GN)控制下,受区域输送臭氧及其前体物的影响,ρ(O_3-8h)平均浓度值最高。     

云南上空700hPa等压面风能资源分布分析

对云南区域(97.5°～107.5°E,22.5°～30°N)从1948年1月至2009年12月的时间段内的700 hPanc风场和温度场月平均再分析资料进行了风速、风功率密度随时间变化的分析和风向的频率分布情况分析.结果发现:云南上空700 hPa平均风速风功率密度年际变化总体波动平稳,二者变化趋势一致.700 hPa上平均风速和风功率密度的月际变化显现出明显的月份特征:最大的月是2月,其次是3月,各月风速、风功率密度差异显著.各季度的风功率密度由大到小依次是:冬季,春季,秋季,夏季,其中冬季波动明显.以云南为中心的(10°～30°N,87.5°～117.5°E)范围内风功率密度图显示云南上空700 hPa风速、风功率密度也有其显著的空间分布特点:滇东南风速较大,风能功率密度大;滇北海拔高,风速小,风功率密度小.云南上空700 hPa风向特点显著:多为偏西偏南风,各季节各年度风向较为集中,并且频率较高的风向伴随较大的风速和风功率密度.     

棋盘洲长江公路大桥桥位区短期考察风特征分析

鄂东棋盘洲长江大桥具有跨度大,结构轻柔的特点,其设计施工对大风极为敏感,为此专门在大桥处拟建一个自动观测站,根据1年完整(2011年2月～2012年1月)的风观测资料及同期气象站资料,对桥位处平均风速、最大风速、极大风速、风向进行了详细的分析,并与黄石站对应要素进行对比分析,结果表明：1)大部分时间,棋盘洲站的逐月平均风速、月最大风速、月极大风速都较黄石大;2)随着风速增大,桥位处与黄石站逐日最大风速的相关性逐渐下降直至不相关;3)桥位棋盘洲站与黄石站主导风向有一定差异,棋盘洲站主导风向为SSE和NW,较为集中,黄石站主导风向为E和NW风,较为分散.     

天津郊区夏季气溶胶谱分布特征观测研究

2009年7月11日到8月14日, 在天津市武清区对粒径在0.02~1.00 μm范围内的气溶胶粒子谱分布进行了连续观测。在对气溶胶谱分布资料进行详细统计分析和参数化的基础上, 研究了其日变化规律及其与风速、风向等气象条件的关系。在该粒径范围内, 气溶胶粒子数浓度的平均值为1.7×10⁴cm^-3, 体积浓度的平均值为59 μm³/cm³。气溶胶的数浓度和谱分布具有明显的日变化规律, 粒子数浓度在道路交通的早晚高峰期间和午后太阳辐射最强的时间段出现峰值, 这与道路上机动车的排放和光化学反应中的气?粒转化过程密切相关。局地风速和风向对气溶胶浓度有显著影响。总体而言, 粒子浓度的高值均出现在低风速条件下, 与风向没有明显的依赖关系, 这说明本地源排放是粒子的重要来源。粒子浓度随着风速增加而降低, 且在盛行南风时出现相对高值, 这说明当地受到来自南部较污染地区输送的影响。     

普陀区风能分析

利用沈家门30年风速资料及近几年建设的8个自动气象站风速资料,对普陀区的风能资源特征量进行计算分析.结果表明,普陀区属于风能资源丰富区,具有很高的开发价值.年平均风速3.9～6.7 m/s,风速分布自西向东逐渐增大.风速≥3 m/s的年有效风速时为5 568～7 708 h,风速≥6 m/s的年有效风速时为2 206～4 699 h.平均风能密度最大值达298.5W/m2,最小值为130.4 W/m2.风能随高度而明显增加,而50～70 m这层厚度上风能变化不大.并分析了4个最佳风能区风速和风向频率,可以极大提高风能的利用率.     

北冰洋海域极昼期间海-冰-气间湍流通量交换特征

利用系留式气象塔探测系统观测到的北冰洋上空气温、湿度、气压、风向和风速等的廓线和梯度资料,使用平均廓线方法和经过大气层结订正交换系数的整体动力学输送公式,计算给出极昼期间该海域不同下垫面的粗糙度长度、动量通量M、曳力系数CDD、感热通量HSS、感热交换系数CHH、潜热通量HLL和潜热交换系数CEE等,其均值变化范围分别为(0.2～1.0)mm,(11.4～91.9)×10-3N/m2,(0.87～1.76)×10-3,-(4.2～12.5)W/m2,(0.84～1.37)×10-3,-6.6～23.6 W/m2和(0.85～1.40)×10-3.曳力系数大于潜热交换系数,而潜热交换系数又大于感热交换系数.此外,动量通量、感热通量和潜热通量与平均风速、平均位温差和平均比湿差有明显的相关关系.     

南昌市霾日气象特征统计及霾治理的政策建议

利用1959-2014年南昌市地面气象观测资料,分析了56年来南昌霾天的地面温度、湿度、风、气压特征。南昌市霾天多发于地面风速为1~2 m/s、风向为东北风、地面处于1 010~1 030 h Pa高压控制、相对湿度较低的气象条件下。近56年南昌市降水日数的减少、平均风速的降低和相对湿度的变小,也可能促进了霾日数的增加。文章还结合南昌市霾日气象特征探讨治理霾污染的政策,并从气象部门角度提出了霾污染治理的相关建议,可为政府科学开展大气环境管理提供决策参考。