赤水市大气负氧离子的时空特征及其与气象因子的关系

利用2016年5月—2017年4月赤水市境内复兴驿站、古迹驿站及相邻县市内共6个大气负氧离子自动观测点和气象站的观测资料,分析了赤水市大气负氧离子浓度的时空变化特征及其与气象因子的关系。参照世界卫生组织制定的空气负氧离子等级标准,区划赤水市空气负氧离子的等级。结果表明:(1)赤水市日均大气负氧离子浓度5 056个/m3,高于临近县市的负氧离子浓度,白天略高于夜间,远超过负氧离子含量的一级标准;(2)年均大气负氧离子浓度为5 125个/m3,各季节浓度相差不大;(3)赤水市大气负氧离子浓度空间分布规律为复兴站古迹站,景区大于街道;与邻近县市比较,植被覆盖率大的区域大气负氧离子浓度高于植被覆盖率小的区域;(4)不同天气条件下大气负氧离子与气象因子的相关性不同。在雨日,大气负氧离子与气温、气压、水汽压相关;无雨日,大气负氧离子与日照相关;同时,白天雨相对于大气负氧离子浓度的增加较夜雨更为明显。     

龙门县负氧离子浓度的分布特征

利用龙门县内南昆山、气象观测基地和沈村3个不同的大气负氧离子监测站数据,对龙门县负氧离子时空特征进行分析。结果表明:龙门县负氧离子资源丰富(年均浓度为2989 cm^(-3)),其空间分布与植被覆盖度对应呈现为西高东低趋势。高植被覆盖度区域南昆山站的负氧离子浓度日变化不明显,而低植被覆盖度区域气象观测基地和沈村站存在夜间、早晨高,下午、傍晚低的特征。季节变化来看,龙门县负氧离子浓度呈现春夏高、秋冬低的分布趋势。     

湖北春季大气负氧离子浓度分布特征及与环境因子的关系

空气负氧离子浓度是衡量空气质量好坏的重要指标。选择湖北17个环境一致的国家气象观测站作为观测地点,采用符合国家及行业标准的设备,遵循负氧离子定义,开展了2014年湖北春季负氧离子浓度分布特征及与环境因子的关系分析。研究表明：湖北大气负氧离子浓度西部高于中东部,神农架林区的平均值最高,以武汉为中心的中、东部地区浓度普遍较低。负氧离子浓度的日变化为凌晨及清晨高,白天较低,傍晚后呈逐渐上升的趋势。负氧离子浓度与海拔、植被覆盖情况表现为正相关,与空气中的小颗粒物呈负相关,与气温、气压、相对湿度、风速及日照等气象要素相关性较为复杂,降水和雷电天气有利于负氧离子浓度的增加。     

玉溪空气负氧离子预测模型的建立

利用玉溪市九县区14台空气负氧离子自动测报系统实时观测数据和同步气象要素观测资料,使用相关分析、回归分析等方法,分析了影响空气中负氧离子浓度的主要气象因子,以及影响因子与空气负氧离子浓度的关系,并建立预测模型。结果表明,玉溪市空气负氧离子浓度年变化、季节变化与各气象因子之间无显著的相关关系。影响玉溪空气负氧离子浓度日变化的主要气象因子为空气相对湿度和空气温度。当空气温度20.4℃时,空气负氧离子浓度日变化与空气温度呈负相关关系。当空气湿度45.6%时,空气负氧离子浓度与空气湿度呈正相关关系。通过建立负氧离子浓度预测模型,实现了负氧离子预报的定量化。经检验,预报方程效果显著,在预报业务中具有参考价值。     

金华市不同区域负氧离子浓度特征与气象环境因素相关分析

利用2019—2021年金华市空气负氧离子浓度和气象环境资料，研究不同区域（平原城区、平原公园、水边景区、山林景区）负氧离子浓度时空分布特征，分析人类活动最多的城区负氧离子浓度与气象环境因素不同时间尺度的相关性，以及不同天空状况的差异。结果表明：负氧离子浓度呈现平原低、山区高的分布特征，植被茂密、动态水流可增加负氧离子浓度和提高浓度等级。山林景区日出和日落前后负氧离子浓度较高，水边景区凌晨和午后出现高值，平原地区则在下午达到高峰。不同区域四季日变化趋势整体较一致，但不同季节负氧离子浓度峰值大小、日较差和出现峰值时刻存在差异。四季不同区域负氧离子浓度有所差异，主要表现为6—9月高，其中尤以8月山林景区为最。负氧离子浓度与气象环境因素的相关性在不同时间尺度上差异较大：时尺度上与气温、风速、雨量和O3呈显著正相关，而与PM2.5呈显著负相关。四季看，负氧离子浓度春季与风速相关性最高，夏季为气温，秋季为O3，冬季为PM2.5。日尺度上则与相对湿度、风速、雨量呈显著正相关，与PM2.5和O3呈显著负相关，且雨天负氧离子浓度明显高于其他天空状况，差异在冬季达最大。     

雷雨天气对负氧离子浓度的影响

空气负氧离子含量已经成为康养、生态旅游区域评价的主要指标之一，沿海区域的空气负氧离子含量较高，受雷雨等天气因子的影响显著。本文利用日照大沙洼国家森林公园空气负氧离子逐日监测数据、闪电定位仪监测数据和自动气象站雨量、雨强监测资料，分析检验雷雨天气相关气象因子与空气负氧离子浓度变化率的关系。结果表明：①雷雨天气与负氧离子浓度的变化率具有显著相关性，雷雨时负氧离子的浓度变化率高于无雷雨时的负氧离子浓度变化率。②在发生雷雨的初始阶段，雷雨因子对空气负氧离子浓度变化率的影响较明显，随着雷雨的持续，雷雨因子对空气负氧离子浓度影响趋于平缓，并呈现出波动变化。③雷雨过程中，降雨强度和空气负氧离子浓度变化率存在显著正相关关系，降雨越强空气中的负氧离子含量增加越明显;闪电强度和空气负氧离子浓度变化率也存在显著正相关关系，闪电强度越强空气中负氧离子含量增加越明显。④由负氧离子浓度变化率与降雨强度、闪电强度建立的回归模型及其检验可知，对降雨强度大于1.0 mm/5min、负闪电强度大于50 kA的雷雨天气，模型对负氧离子变化率的预测准确率较高;对降雨强度小于1.0 mm/5min、负闪电强度小于45 kA的雷雨天气，模型对负氧离子变化率的预测能力略显不足。     

城市和森林空气负离子浓度与气象环境关系的通径分析

气象环境与负氧离子浓度关系存在很多的不确定性。利用宿迁市城市和森林区一年负离子观测资料和气象观测资料,使用通径分析方法,结果表明空气负氧子浓度会随着时间、环境的改变而有所不同,森林区的空气负离子浓度要高于城市区,而且这种负离子浓度的差异在夏、秋季节更为明显。气象环境中总云量、平均风速和日照百分率同城市和森林空气负离子浓度相关性不显著。日平均水汽压既是对大气负离子浓度作用最大的直接因子,也是最大的间接因子;日平均气温对城市和森林区负离子浓度具有仅次于平均水汽压的直接效应。城市区和森林区气象要素对负离子浓度的剩余通径系数达到0．8以上,表明气象因子对大气负离子浓度的影响较轻,环境中可能存在影响空气负离子浓度的其他重要因素。     

广西负氧离子浓度的变化特征分析

利用2016年9月至2017年9月广西6个监测站大气负氧离子浓度连续观测数据资料,对广西负氧离子浓度变化特征进行了初步的统计分析。结果表明,广西负氧离子浓度具有明显的日夜差异,呈现出两头高、中间低的"V"字型,夜间至凌晨,负氧离子浓度普遍高于白天,最大值出现在早晨08:00左右,最小值出现在下午15:00左右,白天负氧离子浓度变化波动较大,夜晚变化较平缓。6个站中,大明山月平均大气负氧离子浓度值最高,达2453个/cm~3;四季中,夏季平均负氧离子浓度值最大,为2012个/cm~3。     

宁波市负氧离子浓度分布与预测模型及其在旅游气象中的应用

利用2010-2011年宁波地区空气负氧离子浓度资料,分析其分布特征及与气象因素的相关性,采用逐步回归方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明：负氧离子浓度有市中心附近低、郊区高的地域分布特征;夜晚到清晨高、白天低,夏季高、冬季低的变化规律。据此可选择在早晨或傍晚空气负氧离子含量高的时候多到远郊污染少、植被茂密、有动态水流的地区旅游,避开冬季空气污染大的雾霾日。空气负氧离子浓度与气温、PM₁₀呈负相关,与相对湿度、雷雨、闪电等正相关,可选择在雷阵雨过后的晴朗天气出行旅游。负氧离子预测模型预报能力较好,预测模型的建立实现了宁波地区空气负氧离子浓度的定量化预报,对旅游气象服务有重要意义。     

浙江省空气负离子浓度分布特征

利用2016年浙江省53个站的负氧离子监测结果,制定了负氧离子数据质量控制方法,从年均值、最大值、日最大最小值、各等级浓度占比、清新度等多个指标评价了负氧离子资源,全面分析了全省负氧离子时空分布特征及地区差异。结果表明:浙南和浙西山区空气负氧离子含量高、浙北平原含量相对较低。浙江省负氧离子浓度具有明显日、月变化特征,午后(13:00—16:00)浓度低,夜间和早晨(22:00—07:00)浓度高;4—9月浓度高,冬季浓度低,高山林区站的月变化最显著。高山林区负氧离子浓度基本保持在"清新"级别;浅山景区站"清新"、"一般"、"不清新"级别各约1/3;平原公园站的"不清新"级别占到一半。高山林区的"清新"空气日平均小时数多在20h以上,"非常清新"空气也多在16h以上。在浅山和平原地区的风景区、林区、水体型公园等,"清新"空气时间也在10h以上。     

雅安市近地面空气负(氧)离子状况初探

本文基于2010～2011年雅安市气象局进行的“雅安市空气负(氧)离子观测研究”资料,对雅安市近地面空气负(氧)离子状况进行了初步分析.主要结论为:(1)雅安市具有优异的空气负(氧)离子生态资源,城区空气负(氧)离子浓度等级大多数情况都在6级(负离子浓度≥2100个/cm3)以上,近郊的负(氧)离子浓度大多数情况都超过6级,较高时可接近60000个/cm3,风景区的负(氧)离子浓度大多数情况都远远超过6级,较高时≥60000个/cm3,是名符其实的“天府之肺”、“中国的绿色宝石”和“中国生态气候城市”.(2)雅安市境内,空气负(氧)离子浓度的日变化规律通常为7时左右最大,15时左右最低;空气负(氧)离子浓度和天气、相对湿度有较密切的关系,通常的规律为:降雨后的清晨、雷雨后,空气负(氧)离子浓度明显增加;空气负(氧)离子浓度和相对湿度成正相关.(3)和国内已有研究资料的地区比较,雅安市空气负(氧)离子浓度水平在国内为最高地区之一.     

1962-2020年南澳县暴雨的气候特征

基于1962-2020年南澳县气象观测站的逐降水日资料,采用相关分析、线型趋势、多项式拟合、小波分析等方法,分析了南澳县暴雨的气候特征.结果表明:①南澳县暴雨日数与年暴雨降雨量、年降雨量有很好的相关性,年平均暴雨日 数 6.3 d,以0.013 d/年的速率略增加,暴雨日数存在12年的周期变化.②南澳县平均暴雨强度为8...     

东疆黑戈壁近地大气边界层气象要素季节变化规律

利用东疆红柳河黑戈壁下垫面陆气相互作用观测站2017年近地大气边界层梯度探测资料和红柳河气象站天气现象观测数据,分析该地区典型晴天条件下的近地层风速、温度和比湿的四季廓线特征。结果表明:四季近地层风廓线变化规律明显。典型晴天条件下,在0.5～4 m高度内风速随高度的增加而变大的速度较快,在4～32 m范围内,白天风速随高度增大较缓慢,但夜间出现快速增大;存在明显的夜间逆温,逆温层主要集中在4～32 m,冬季逆温强于夏季,晨间0.5～32 m间的温度差可达4.6℃,且红柳河四季的气温日较差均较大,秋季可达到15.7℃;夜间比湿高于白天,秋、冬季夜间逆湿层出现在10～32 m,其比湿差为0.15 g/kg左右,夏季无逆湿现象。     

辽宁农村代表区域降水离子组成及与气态污染物相关性

对辽宁农村代表区域站点——辽中县马龙村观测站2007年2月至2008年1月酸雨、气态污染物浓度观测资料进行了研究。结果表明：辽中站降水的化学组成阴离子主要为SO4^2-和NO3-阳离子主要为NH4和Ca2＋,SO4^2-／NO3-比值为2．9．Na＋／Cl-比值较大,大于1。各种离子浓度冬春季高,夏秋季较低,表明研究区域降水酸化与污染关系不显著。实测的9种主要阴离子、阳离子总浓度比（∑阴离子／∑阳离子）与降水pH值相关性不高,表明目前酸雨研究观测的主要9种阴阳离子不能完全包括降水中的离子组成。降水酸性与近地面污染气体浓度相关各异,pH与NOx、CO、NO2和O3浓度有较明显的负相关,与SO2浓度负相关不明显;降水pH值与颗粒物等碱性污染物浓度正相关明显。降水中主要致酸离子SO4^2-和NO3-的浓度与相应酸性气体污染物SO2和NOx近地面浓度的相关不明显。     

Observed changes in aerosol physical and optical properties before and after precipitation events

Precipitation scavenging of aerosol particles is an important removal process in the atmosphere that can change aerosol physical and optical properties. This paper analyzes the changes in aerosol physical and optical properties before and after four rain events using in situ observations of mass concentration, number concentration, particle size distribution, scattering and absorption coefficients of aerosols in June and July 2013 at the Xianghe comprehensive atmospheric observation station in China. The results show the effect of rain scavenging is related to the rain intensity and duration, the wind speed and direction. During the rain events, the temporal variation of aerosol number concentration was consistent with the variation in mass concentration, but their size-resolved scavenging ratios were different. After the rain events, the increase in aerosol mass concentration began with an increase in particles with diameter 0.8 μm [measured using an aerodynamic particle sizer(APS)], and fine particles with diameter 0.1 μm [measured using a scanning mobility particle sizer(SMPS)]. Rainfall was most efficient at removing particles with diameter ～0.6 μm and greater than 3.5 μm. The changes in peak values of the particle number distribution(measured using the SMPS) before and after the rain events reflect the strong scavenging effect on particles within the 100–120 nm size range. The variation patterns of aerosol scattering and absorption coefficients before and after the rain events were similar, but their scavenging ratios differed, which may have been related to the aerosol particle size distribution and chemical composition.     

福建省空气负氧离子分布特征及气象预测模型北大核心CSCD

负氧离子是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。利用2018—2021年福建省负氧离子观测站数据分析负氧离子浓度的时空变化特征,并采用多元线性回归方法、多元逻辑回归方法和LightGBM机器学习方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明:福建省负氧离子资源十分丰富,中海拔区(350~550 m)年平均负氧离子浓度最高,低海拔区次之,高海拔区最小。负氧离子浓度日变化特征呈一峰一谷型,04:00—06:00(北京时,下同)达到峰值,12:00—13:00达到谷值;中海拔区负氧离子浓度季节变化较大,季节平均浓度从大到小依次为春季、夏季、冬季、秋季,而高、低海拔区季节变化相对较小。福建省不同海拔地区负氧离子浓度与湿度、降水和能见度均呈显著正相关,负氧离子浓度与气温、风速和气压显著相关,但不同海拔地区的相关性有所不同。机器学习方法对不同海拔地区负氧离子浓度数值的拟合效果比多元线性回归方法有明显提升,对负氧离子浓度等级拟合的准确率比多元逻辑回归方法提高7%~12%,且在绝大部分等级上的准确率均高于多元逻辑回归方法。     

广州黄埔工业区近地层气溶胶分级水溶性成分的物理化学特征

通过对在黄埔工业区收集的气溶胶样品的质量谱与水溶性离子成分谱的分析表明 :总气溶胶质量与诸离子浓度均明显高于华南大陆的值 ,其分布表现为明显的 3峰分布 ,气溶胶中以 SO2 - 4,NO- 3 ,Ca2 ,NH 4 为主要的离子成分 ;较之华南陆地测站 ,除离子浓度成倍增加外 ,SO2 - 4的浓度占了阴离子含量的绝大部分 ,NO- 3 ,NH 4 的含量比重显著增加 ,以及 NO- 3 ,SO2 - 4,NH 4 ,K 较多地存在于细粒态粒子中是其主要特点。     

金沙大气本底站酸雨观测质量考核的质量控制

酸雨水样测量结果的准确性对于研究酸雨时空分布、治理和防治十分重要。湖北金沙大气本底站现用质量控制的极值法和比较法,无法保证酸雨观测数据的准确度。结合金沙大气本底站多年的考核工作情况,从酸雨样品考核的目的和评分标准、测量误差的分类、酸雨测量误差的来源等方面进行分析,提出酸雨测量的质量控制方法,有利于台站提高酸雨观测质量的提高。     

利用风廓线分析影响中山降水的低空急流特征

利用中山市风廓线资料,对2019年4—6月(前汛期)的对低空急流特征以及与降水关系进行分析,结果表明:(1)低空急流(3km以下)的强度与面雨量、单站最大日雨量之间存在正相关性,其中4、6月相关性较好,低空急流风速较大,中山的降雨量相应较大,5月相关性不显著;大雨量级对应的低空急流平均风速值最大,无雨情况对应的平均风速值最小。(2)低空急流中心高度集中在2.0 km以上,占总数的55.0%,低空急流持续时间在4~6h的天数最多,低空急流开始时间在08:00—14:00时段的天数最多。(3)在两次强降水个例分析中,中山风廓线观测产品与降水强度、降水时间有较好的对应关系。水平风存在垂直切变,径向速度和速度谱宽值越大,降水强度越大;速度谱宽和信噪比最大值比强降水提前1h出现,对临近预警预报有一定警示作用。