天津冬季大气能见度与空气污染的相互关系

为探求天津冬季大气能见度特征与空气污染的相互关系,于2008年12月至2009年1月连续观测大气能见度和空气污染物浓度(PM10、PM2.5质量浓度,O_3、NO_2和SO_2体积浓度),并结合相对湿度进行相关分析。结果表明:天津冬季大气能见度平均值为11.59 km,日变化呈明显的单峰特征,其变化特征受到空气污染物,尤其是气溶胶质量浓度及相对湿度变化共同影响;观测期内霾的发生频率接近50%;采用非线性回归方程拟合能见度与气溶胶质量浓度相互关系显示,PM2.5质量浓度对水平能见度的贡献大于PM10质量浓度,并且高湿情况下,能见度与气溶胶质量浓度相关性更好。     

河南省2011年8月1—2日暴雨过程水汽条件与垂直螺旋度分析

利用济源市2001年1月—2010年12月的地面自动观测资料,统计了该市能见度日变化和月、季变化特征。结果表明,济源市能见度日变化曲线表现为一峰一谷,峰值出现在午后,低值主要出现在清晨。能见度的季节变化特征表现为春季最好,冬秋次之,夏季最差,且夏季、冬季低能见度天气频发。对济源市能见度变化特征影响最大的气象因素是风场。三面环山东部开口的马蹄型地形,导致济源市吹偏东风时空气受阻抬升,相对湿度增大,有利于雾的形成,使能见度降低。由于济源市属大陆性季风气候,夏季盛行偏东风,因而在温度最高、大气湍流最为旺盛的夏季,能见度反而最差。地形作用和人类活动等非气象因素对济源市能见度变化的影响也占一定比重。     

济源市能见度特征及其影响因素分析

利用济源市2001年1月-2010年12月的地面自动观测资料,统计了该市能见度日变化和月、季变化特征。结果表明,济源市能见度日变化曲线表现为一峰一谷,峰值出现在14-17时,低值主要出现在日出前后。能见度的季节变化特征表现为春季最好,冬秋次之,夏季最差,且夏季、冬季低能见度天气频发。对济源市能见度变化特征影响最大的气象因素是风场。三面环山东部开口的马蹄型地形,导致济源市吹偏东风时空气受阻抬升,相对湿度增大,有利于雾的形成,使能见度降低。由于济源市属大陆性季风气候,夏季盛行偏东风,因而在温度最高、大气湍流最为旺盛的夏季,能见度反而最差。地形作用和人类活动等非气象因素对济源市能见度变化的影响也占一定比重。     

西安市大气能见度变化规律及与空气污染关系

利用1980—2005年西安市大气能见度资料对大气能见度变化规律统计分析,并利用2005年西安市逐日污染物质量浓度资料,分析与能见度的相关性,结果表明:大气能见度有较明显的年际变化、月季变化和日变化特征。年际变化总体呈增大趋势,20世纪90年代中期以来明显好于80年代到90年代前期;能见度与空气污染物质量浓度呈负相关,污染物质量浓度对能见度的影响冬季最明显,秋季次之,夏季最差。     

宁波市大气混合层厚度变化特征及其与空气污染的关系

基于2001—2014年宁波市每日4个时次(02时、08时、14时、20时)的常规气象观测资料和同期宁波市环保局空气污染物(SO_2、NO_2、PM_(10))浓度的日监测数据,采用最小二乘曲线拟合法计算了2001—2014年宁波市大气混合层厚度,并分析了大气混合层厚度的时间变化特征及其与空气污染的关系。结果表明:2001—2014年宁波市年平均大气混合层厚度波动变化明显,大气混合层厚度极大值和极小值分别出现在2004年、2007年,分别为866.1 m和746.1 m。水平风速对宁波市大气混合层厚度的影响较大。春季和7月、8月宁波市大气混合层厚度较大,秋季和冬季大气混合层厚度较小,而6月大气混合层厚度最小。大气混合层厚度在中午达最大值,夜间达最小值,大气混合层位于500.0—1200.0 m高度的出现频率最高。随着大气混合层厚度增大,污染物浓度被稀释。夏季,大气混合层厚度对PM_(10)、SO_2和NO_2浓度的调节能力较强。由于输入性污染的影响,冬季PM_(10)与SO_2浓度的极大值明显高于夏季,同时大气混合层厚度的变化对PM_(10)和SO_2浓度的增减效应比夏季明显削弱,但对NO_2浓度的影响较小。另外,当大气混合层厚度位于500.0—1200.0 m高度时,在同一大气混合层厚度下,同一污染物浓度的变化范围较大。     

2012~2020年成都市不同等级能见度的时空分布特征

利用2012~2020年成都市气象站观测资料和环境空气质量监测数据,研究了该地区能见度时空演变规律以及不同等级能见度下气象要素和污染物浓度的关系。结果表明:（1）成都市近9 a年平均能见度呈上升趋势。四季平均能见度由高到低依次为夏季（12.25 km）、春季（10.82 km）、秋季（9.04 km）和冬季（6.33 km）。成都市能见度日变化呈单峰型分布特征,07时能见度最低,17时能见度最高。（2）能见度空间分布特征为东高西低且北高南低,中部中心城区最低。（3）成都市3 km以下低能见度出现频率为10.92%,3~5 km、5~10 km和10~20 km能见度出现频率分别为15.92%、24.95%和22.51%。（4）能见度上升与对应的PM_2.5和PM₁₀浓度、相对湿度减少以及风速增加有关。当能见度低于1 km时,多为高湿（RH>96%）低温（T<10.6℃）和小风速（<1.0 m/s）和高浓度（PM_2.5>84.8 μg/m3,PM₁₀>129.0 μg/m3）。      

北京地区低能见度的气候特征及影响因素

利用近10年地面常规气象观测资料及1998年1月至2000年7月主要空气污染物浓度资料，分析了北京地区＜1km低能见度的气候变化特征及出现 低能见度的气象条件和污染状况，总结出北京地区＜1km低能见度的季、日变化特征、主要影响因素和形成条件。     

北京地区大气能见度变化规律及影响因子统计分析

1990～ 2 0 0 0年北京地区大气能见度的统计分析表明 ,大气能见度有明显的年际变化、季节变化和日变化特征。冬、春、秋三季及全年日平均年际变化表现为 2 0世纪 90年代中期能见度较好 ,前期和末期能见度较差 ,2 0 0 0年能见度迅速好转 ;夏季能见度年际变化在 1997年以前与其他季节相反 ,1995年能见度最差。大气能见度与同期地面气象条件和主要污染物浓度的相关性比较表明 ,春、夏、秋三季以空气湿度、PM10 和风速为主要影响因子 ,冬季以PM10 、SO2 、空气湿度和风速为主要影响因子。能见度与相对湿度和空气污染物浓度呈反相关 ,与风速的相关性较为复杂 (有时呈正相关 ,有时呈反相关 ) ;高湿度 (相对湿度 f≥ 80 % )、小风速 (地面风速u≤ 2m·s-1)和雾是造成低能见度的主要气象条件 ;污染物浓度对能见度的影响以冬季最为明显 ,秋季次之 ,夏季最差     

江门市AQI和能见度特征及其与气象要素的关系

利用2013—2015年江门市空气质量指数(AQI)资料和能见度等同期地面气象资料,分析了AQI和能见度的时间变化特征,并研究了与地面气象要素的关系。结果表明:江门市空气质量近年来存在改善的趋势。AQI和能见度都存在明显的季节变化,散点统计分析显示不同的地面气象要素对AQI和能见度存在不同指示意义。日主导风向为北风时AQI级别最高、东南偏南时最低,二者平均相差超过45。日主导风向为东北偏北时能见度最差,西北偏西时最优,二者平均相差超过10 km。另外,2013—2015年造成江门市中度污染以上级别天气(32 d)的天气形势中,占比从多到少依次为大陆冷高压型、均压场型、热带气旋型和弱高压或均压场型。     

厦门城市能见度和雾的特征与城市环境演变

利用厦门城市1980～2000年21年地面资料和探空资料，对能见度和雾演变特征及其物理成因进行分析，结果表明：厦门城市夏季能见度明显好于冬季，这可能与冬夏盛行风向不同，输送排放污染源地不同以及不同季节天气气候条件相关。厦门城市冬季和夏季能见度呈下降趋势，尤以夏季为突出，轻雾以上的频数也日益增加，其重要因素是城市的热岛效应。厦门城市能见度虽然明显好于污染较为严重的北京，但冬季厦门城市能见度与北京呈反位相演变趋势。夏季厦门城市能见度有着明显的日间变化，这与夏季海陆风日变化的垂直环流圈有密切关系。     

南京大气能见度变化规律及影响因子分析

利用累积百分率法、Ridit中值分析法、"非常好"能见度出现频率法以及平均能见度年际和季节变化法,对1980—2005年南京大气能见度年际变化趋势进行分析,发现1980—1984年能见度呈上升趋势,1985年以后则在波动中呈明显下降趋势。26 a中,日均大气能见度最小值为0.55 km,最大值为29.25 km,平均值为8.59 km。大气能见度具有明显的日变化和季节变化特征,一日之中,14时最好,08时最差;一年之中,冬季能见度最低,夏季最高。能见度与相对湿度呈负相关,与风速呈正相关,与温度和气压的相关性相对较小。PM10是影响南京地区大气能见度的首要污染物,通过对能见度与PM10平均质量浓度进行曲线拟合发现,二者呈负相关,复相关系数在秋季最高,夏季最低。由统计预报方程可知,空气污染和气象条件协同作用对能见度的影响在春季、秋季、冬季较为明显,夏季则相对较差。     

宁波市空气质量变化趋势及影响因素分析

利用2001—2013年宁波市空气污染物浓度数据以及社会经济报表资料,分析了宁波市空气质量的变化,探讨了空气环境质量的影响因素。结果表明,2001—2013年宁波市空气污染物浓度先升后降,整体空气质量2005年最差,2010年以后改善明显,污染物浓度季节变化明显,在冬季最高,空气质量也最差,夏季相反。宁波市首要空气污染物为可吸入颗粒物,空气质量为良的日数最多,污染日中以轻度污染为主,重度污染和严重污染日数很少。工业废气排放量、各种能源消耗量、城市绿化率、汽车数量与宁波市空气质量变化有较强的关联性,而地区产值变化、常住人口数等因素对空气质量的影响也不可忽视。     

西安市低能见度特征分析

利用西安市7个县市23 a的低能见度资料,统计分析西安市水平能见度小于1 km(低能见度)时空分布的气候特征以及23 a的日均、月均、季均、年均变化特征,结果表明西安低能见度有明显的日变化和季变化,秋冬季明显高于春夏季,平原多于临近山区。分析了地形地貌、雾等因素对西安市低能见度的影响,得出影响西安低能见度的主要天气现象是雾。     

南京市灰霾天气的长时间变化特征及其气候原因探讨

以南京市1954—2012年的逐日气象数据分析南京市灰霾天的长时间变化规律并从气候角度探讨其变化原因。南京市的霾日数近60 a来呈现明显上升趋势,从20世纪50年代的40 d/a已增加至21世纪的230 d/a左右,气象行业标准界定的霾日与人工观测的霾日长期变化趋势一致,前者在南京市具有较好的适用性。南京市雾霾混合日呈现出先增加后下降的趋势,其对应的相对湿度在不断降低,这可能是雾霾日向霾日转换,雾霾日数降低而霾日数增多的关键因素。南京地区能见度不断降低,近30 a里约下降8.4 km,霾日数与能见度相关系数高达-0.91,随着能见度的降低,灰霾天数几乎线性增加。南京地区的年平均相对湿度在1985年以后大幅降低,已从约80%下降至68%左右,湿度与霾日的相关系数为-0.72,随着湿度的降低,霾日呈上升趋势。南京年平均温度1985年后明显上升,升高了1.8℃,其中冬季上升幅度最大,夏季上升幅度最小;年均温度与霾日数呈现出明显正相关,和相对湿度呈现明显负相关,温度的升高将造成相对湿度的降低,进而造成霾日增多。南京的年平均风速1978年后不断降低,到20世纪末约降低1.5 m/s,风速与霾日呈现出显著的负相关,随着平均风速的降低,霾日数不断增多。在全球变暖的大气候背景下,南京市霾的长时间变化受到各种气候因子的影响,能见度、相对湿度、温度和风速都是重要的影响因素。     

华北背景地区大气能见度变化特征及影响因素分析

基于1980~2014年上甸子国家级地面气象台站人工观测的大气水平能见度数据和大气成分站资料,采用Mann-Kendall趋势分析及突变检验法对大气能见度进行分析,并结合气象和污染要素进行相关性检验,以了解华北背景地区大气能见度的变化趋势及其影响因素。结果表明:上甸子地区年均能见度呈下降趋势,能见度最大和最小变率出现在夏季和春季,分别为3.4 km（10 a）-1和1.7 km（10 a）-1;冬季能见度（38.1 km）最高,秋季（36.2 km）次之,春季（32.8 km）和夏季（31.4 km）较低;突变分析表明上甸子地区的年均能见度未出现明显突变。能见度受各类气象因子的综合影响。根据Person相关和偏相关的统计结果,能见度与相对湿度和风速均呈明显负相关;与气压呈明显的正相关;而与气温的相关系数时正时负,表明气温对能见度的影响具有两面性。能见度下降的主要原因为大气污染,能见度随着大气细颗粒物增加呈幂指数降低（决定系数R2=0.98,显著性水平p < 0.01）;能见度为10 km时对应的细颗粒物（PM2.5）的边界浓度为74 μg/m3;在现行的国家环境空气质量标准二级标准（75μg/m3）下,可以使华北背景地区保持较高的大气能见度（≥ 10 km）。     

1980—2013年大连市能见度的变化特征及影响因子

根据大连气象站1980—2013年的能见度、天气现象、湿度、风等资料,采用趋势分析、相关分析、频率分析等方法,研究了大连市能见度的变化特征及影响因子。结果表明：近34 a来,大连市能见度呈显著（α=0.01）的下降趋势,下降速率为1.4 km/10a。一年中秋季能见度最好,夏季能见度最差; 月最大值出现在10月,最小值在7月; 一日当中14时能见度最好,08时能见度最差;小于10.0 km的低能见度事件显著增加。大连市能见度的下降可能与雾霾天气增多、水汽压增加及风速的减小有关。     

洛阳市臭氧污染特征及其与气象因子的关系

为了了解洛阳市O_3污染特征及其影响因素,利用2017年洛阳市7个国控点监测到的O_3、NO_2浓度及气象要素逐时数据,统计分析了2017年洛阳市O_3及NO_2的时间分布特征及NO_2浓度、气象因子对O_3浓度的影响。结果表明,洛阳市2017年O_3日最大8 h第90百分位数浓度为200μg/m~3,是二级标准的1.25倍。O_3和NO_2浓度存在明显的季节性变化特征,O_3浓度夏季最高,冬季的最低;NO_2浓度冬季最高,夏季的则最低。O_3浓度的日变化呈现为单峰分布,午后浓度较高,峰值出现在15:00左右;NO_2受机动车早晚高峰影响,表现为双峰分布,峰值分别出现在08:00和21:00。O_3与NO_2浓度呈现出良好的负指数函数关系,当洛阳市NO_2浓度低于40μg/m~3时,存在着O_3浓度超标的风险。高温低湿条件下有利于O_3的生成,当温度超过27℃时,洛阳市O_3小时浓度开始出现超标现象,且温度越高,超标风险越大;当相对湿度低于40%时,O_3小时平均浓度超标率最高为63.30%,随着相对湿度的增加,超标率逐渐降低,当相对湿度大于70%时,未出现O_3小时浓度超标现象。     

广州白云机场低能见度气候特征

利用广州白云机场1970～2000年逐时能见度观测资料，对白云机场低能见度的气候特征进行统计分析。结果表明：小于等于1km的低能见度有明显的8年周期变化，小于等于0．8kin和0．55km的低能见度主要振荡周期是6～10年；自20世纪70年代出现能见度小于等于1km的日数有逐年上升趋势，其中90年代出现的日数明显偏多，80年代相对偏少；低能见度有明显的季节变化和日变化特征；低能见度平均出现次数与持续时间明显成反比；造成低能见度障碍的天气现象仅有雾和雨。     

北京西南部地区大气污染分析

近年来北京的气象特征、雾霾发生频次、能见度变化特征及特点受到越来越多的关注。利用北京西南地区代表站的能见度,通过回归分析、Mann Kendall趋势分析突变检验方法等,对近34年能见度的变化特征及突变性进行了分析研究,发现平原地区和山区日平均能见度年际变化均呈下降趋势,季节变化以春冬季能见度较好,日变化显著,平原站年均能见度在1997年前后出现突变。结合常规地面观测要素进行了相关分析,发现能见度与湿度相关性最好。利用房山区环保局提供的2013年全年污染物浓度数据,分析能见度与污染指数的关系,发现在各污染因子中,PM25同能见度的相关性最好,SO2相关性最差,为今后污染治理提供参考依据。     

西安市低能见度特征分析

利用西安市7个县市23a的低能见度资料,统计分析西安市水平能见度小于1km(低能见度)时空分布的气候特征以及23a的日均、月均、季均、年均变化特征,结果表明西安低能见度有明显的日变化和季变化,秋冬季明显高于春夏季,平原多于临近山区。分析了地形地貌、雾等因素对西安市低能见度的影响,得出影响西安低能见度的主要天气现象是雾。