武汉城市区域水陆风环流的形成与转化特征研究

大气细颗粒物PM_2.5污染引起的雾霾天气既与本地污染物排放密切有关,也受局地特殊的风场影响.本文以武汉城市区域为研究对象,分别研究了长江沿岸的江陆风环流、东湖沿岸湖陆风环流的形成与转化特征,发现江风、湖风开始时间均为07：00-08：00,一年中最大风速均能达到2 m/s左右,而春夏季江风的持续时间高于秋冬季,夏季湖风的持续时间高于春季.同时发现区域附近温度和相对湿度之间有明显的相关性,湿度变化趋势大体上跟温度变化趋势相反,且温度对相对湿度的影响存在一定的滞后性,延迟时间大约为1 h.     

利用WRF-NAQPMS模拟土地利用变化对武汉城市灰霾天气的影响

城市化极大地改变了城市下垫面的性质,这有可能增加灰霾天气发生的概率和强度.利用Landsat-7 ETM+和HJ-1A卫星多光谱遥感数据,通过人工解译获得2002年和2012年武汉市土地利用情况,并对武汉市土地利用规划图进行数字化和尺度转换.在此基础上,针对武汉市典型灰霾天气过程,对不同土地类型（历史、现状和规划）利用WRF-NAQPMS空气质量数值模式进行了不同情景的模拟.同时,对比分析和揭示了不同情境下,大气风场和主要大气污染物浓度场的变化,解析了下垫面对灰霾天气的影响.可为从灰霾天气防治的角度完善城市土地规划和建设提供科学依据.     

武汉市居民区大气VOCs的污染特征和来源解析

于2016年7月-2017年6月在武汉市典型居民区对大气中101种挥发性有机物（VOCs）进行了监测,以便研究武汉市典型居民区周边VOCs的组成特征和变化规律,并探讨了其主要来源.结果表明,武汉市空气中VOCs的体积分数为（46.24±24.57）×10^-9,表现为烷烃>含氧有机物>烯烃>卤代烃>芳香烃.受交通排放影响烷烃的比例上午高于下午,1月机动车尾气为武汉市主要的VOCs排放源,夏季含氧类化合物浓度高于冬季,可能更多地受本地喷涂等溶剂使用行业和光化学反应生成的影响,5-9月表现出明显的生物源排放特征.利用正交矩阵因子分析（PMF）得到武汉市居民区大气VOCs主要有6个来源,分别为燃烧源、机动车尾气、工业排放、溶剂使用、汽油挥发和植物排放.其中,燃烧源、机动车尾气贡献比例最高,是该区域VOCs控制的重要排放源.     

偏东小风在武汉市秋冬季重污染形成过程中的作用

综合运用了多元资料（环境空气质量监测资料、地面气象观测资料、L波段雷达探空资料、风廓线雷达探空资料和再分析资料）和多种方法（后向轨迹追踪、聚类分析、潜在源区贡献法和数值模拟）,研究了武汉地区特殊气象条件对重污染过程的影响,揭示了偏东小风所带来的外源污染物对形成严重污染日的贡献.主要研究结论如下：1）后向轨迹追踪分析表明,武汉地区严重污染日气流主要为来自安徽南部（47.5%）的偏东小风,模拟结果也显示偏东气流、偏北气流与局地环流共同作用,在武汉地区形成一个局地涡旋,成为反复污染带,加重了武汉地区的污染程度;2）利用潜在源区贡献法（PSCF）分析发现,武汉市秋冬季的潜在源区主要是安徽、江苏、山东、河南、湖南、江西以及武汉周边地区,因此在冬季大范围污染背景下,跨区域的联防联控（尤其是安徽南部地区）才能有效地减少武汉市秋冬季的重污染日.