城市空气质量模式

一、前言 由于湍流机制及其理论至今未能获得根本突破,所以一些涉及湍流和湍流扩散的实用问题难以从理论上进行数学模拟。通常为了满足需要,不得不借助于经验或半经验的模式。评价城市的污染现状,制定城市排放标准,预报污染趋势,选择最佳工业布局,设计监测网点,以至校核某些监测值的正确性,都迫切需要有一个既能基本反映城市扩散规律,又便于计算的城市空气质量模式。     

内蒙古主要城市空气质量的DTOPSIS法评价

引入DTOPSIS法对2007年内蒙古主要城市空气质量进行评价,初步探讨了该方法在城市空气质量评价方面的应用效果。评价结果表明,该方法易于理解、计算简单,符合实际,可望成为城市空气质量评价的一种新手段。     

连云港市城市空气质量预报方法研究

本文利用高空大气探测资料和有限区细网格模式的数值预报产品,分别建立统计预报和数值预报等适合连云港市城市空气质量预报业务发展所需要的客观预报方法,最终利用动态分权法,综合决策集成连云港市城市空气质量预报。结果表明:动态分权法能够有效地提高空气质量的预报准确率。     

东营市城市空气质量集成预报研究

利用1999—2003年高空气象资料、东营站地面资料以及东营市环境监测资料，按季度分别建立了高空资料因子库、物理量资料因子库和东营资料因子库，并分别与各污染物求取了相关系数，建立各自的典型场，运用逐步回归法、最优回归法、BP神经网络方法建立了各污染物的预报模式，加上CAPPS模式，分别对2001—2002年进行了试报。根据四种模式预报的准确性计算出各模式的权重系数，建立了空气质量集成预报系统，并对2003年进行了试报，效果较好。     

CUACE模式在兰州城市空气质量预报中的检验订正

利用2014年9月—2015年8月环境保护部对外发布的兰州市6种污染物实况监测数据,对同时期CUACE模式的24 h预报结果进行误差分析,并通过误差滚动线性回归订正方法进行检验订正。结果表明:(1)兰州市的首要污染物以PM10为主,其次是PM_(2.5);(2)CUACE模式对SO2的预报及对O_3、NO_2、PM_(2.5)和PM_(10)预报为2级时,等级预报准确率较高,预报结果可直接使用;(3)模式对O_3和CO预报1级时,采用10 d误差滚动订正后等级预报准确率可提高1.1%~5.5%;(4)模式预报其它要素的其它级别时采用5 d或10 d误差滚动订正后再加上或减去一定值后,等级预报准确率可提高8.7%~75%。     

城市空气质量与气象条件的关系及空气质量预报系统

利用2002年6月1日至2004年5月31日沧州市环境监测站的逐日空气质量报告数据,对沧州市空气质量及其污染物进行了统计分析,发现沧州市空气质量优良的天数居多,两年中有236天污染天气。影响沧州市空气质量的首要污染物为PM10,其次为SO2,空气质量受季节影响较为严重,冬季取暖期污染最为严重,属于“煤烟型”污染,并与天气现象、气压场、风场、总云量等气象因子密切相关。对比沧州市每日运行的空气质量预报系统,CAPPS 1.0模式比统计预报模式预报更为准确。     

大气环境容量及空气质量模式应用研究

本文讨论了大气环境容量的概念和定义。在阐明其原理的基础上提出了定量估算容量的步骤与方法。作为一个实例,在“常州课题”中具体估算了大气环境容量值。本文还阐明了将空气质量模式应用于环境规划和管理时必须解决的几个关键问题。     

城市空气质量周报及其进展

城市空气质量周报是国家环境保护总局深化空气污染防治工作的新举措, 它的公布有利于对政府的环保工作力度和成效以及生产激动经营者的环境行为实施公众监督;有利于调动公众参与污染防治工作的积极性; 有利于提高全民环境意识, 进而提高国家和民族的整体文明程度; 有利于推动我国环保工作与国际接轨, 树立我国在国际社会中的可持续发展形象。但周报仅仅是日报和预报的基础, 随着环境保护力度的加大和环境监测技术的发展, 空气质量日报和空气污染预测预报也将逐步向公众公布     

广西城市空气质量预报技术

以南宁市为例介绍广西城市空气质量预报技术。对南宁市二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物等污染物平均浓度与气象要素的相关分析表明，污染物浓度与地面、高空气象要素相关非常好。在未来24-36小时天气预报基础上，采用动态统计预报两种模式对城市空气质量进行预报，并根据污染日的影响天气系统类型对两种模式预报结果进行订正。业务实践证明预报准确率较高。     

城市空气质量短期统计预报

文章通过污染物浓度时间序列的持续性和气象要素的相似性，进行了城市空气质量短期统计预报可行性分析。以深圳市空气中可吸入性颗粒物的污染指数预报为例，发展了一个基于MM5输出量的自知识统计模式，该预报方法在预报量本身的持续性水平上，预报效果改进15％左右，效果显著。该方法克服了常规预报方法的地域限制，只要积累足够量的污染场资料和气象要素资料，就可以自动、客观地完成具有一定准确度的空气质量短期业务预报。     

辽宁冬季城市空气质量分布状况综合研究

利用2006年12月辽宁14个城市的大气环境现状监测资料和沈阳、鞍山、抚顺、本溪4城市可吸收入颗粒物(PM10,PM2.5和PM1)的监测资料,对辽宁冬季各城市的空气质量分布状况进行了综合研究。结果表明:辽宁14个城市的冬季空气质量分布状况为优、良和轻微污染3个等级,其中铁岭、营口和辽阳的空气质量有28 d为良及以上等级;空气质量级别为轻微污染日数最多的城市是本溪,共计12 d;其次是葫芦岛、沈阳、鞍山、抚顺、盘锦、阜新,共计7—10 d。各城市的首要污染物是PM10。由于冬季燃煤量的增加,沈阳、鞍山、抚顺和本溪4城市PM2.5日平均浓度值的超标率为77.4%—90.3%。     

气象条件对晋江城市空气质量的影响

根据2006—2007年晋江市环境监测资料和同期气象资料,对晋江市空气质量状况分布特征、空气污染与气象条件的关系进行分析。结果表明：晋江市区空气质量优良率较高,夏季空气质量最好,春季空气质量最差;海洋性气候是形成晋江市空气质量优良率高的主要原因;空气质量为优的天气形势主要包括冷空气、副热带高压和台风等,空气质量持续为优;空气质量为轻微污染以上的天气形势主要包括SW暖湿气流、入海高压后部偏东气流、弱冷空气影响后期、副热带高压减弱或东退等。     

烟台市城市空气质量预报业务系统

主要介绍根据城市环境预报业务需要而开发研制的集预报制作、预报会商、资料传输、质量评定与查询、业务管理等于一体的空气质量预报业务系统的多种功能，系统自动化程度较高，减轻了业务人员工作强度，提高了工作效率。自2001年6月5日正式投入业务使用以来，效果思想。     

回归诊断在城市空气质量预报中的应用研究

城市空气质量回归预报模型的残差分布存在着不对称现象，它是由高杠杆点引起。这些高杠杆试验点的残差存在着统计天气预报意义上的不合理性，导致回归系数L5估计的误差，从而引起预报的误差。针对这些问题提出了城市空气质量的回归诊断预报模型。实例计算说明，回归诊断预报模型要优于常规回归预报模型。进一步分析指出，城市空气质量回归预报模型的不合理性并非个别例子的特殊性所造成，而是由模型的数学特点所决定，因此城市空气质量的回归诊断预报模型具有普遍     

内蒙古自治区主要城市空气质量状况分析

文章利用呼和浩特市、包头市、乌海市、赤峰市、东胜区2007年1月1日到2011年12月31日5a空气主要污染物SO2、NO2、PM10浓度资料,统计分析了各城区主要污染物的分布特征,得到:⑴总体来看,乌海市空气质量较差,其次是包头市,东胜区最好;⑵PM10浓度值变化幅度最大,日最大值均出现在3—5月的沙尘日中,SO2最大值都出现在冬季采暖期;⑶各地均是12月出现污染日数最多,其次是1月;⑷从2007年开始,空气质量状况逐年好转。     

空气质量数值模式预报中资料同化的初步研究

利用嵌套网格空气质量预报模式,在对上海市环境监测中心提供的观测数据进行必要的质量控制后,采用最优插值方法对可吸入颗粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2)进行资料同化。选取2004年8月1～20日做作逐日同化试验的结果表明,无论是PM10、NO2还是SO2,其同化偏差平均值均在20μg.m-3以下,比同化前减少了至少50%;3种污染物的同化偏差小于其未同化偏差的天数均在16天以上。在大气清洁和污染两种情况下,对PM10分别作10天的同化试验表明,同化后的均方根误差均小于同化之前。此同化方法能利用观测数据较好地修正空气质量模式预报场,从而为模式提供与实际更加接近的初始场。     

2003广西主要城市空气质量评价及空气污染物浓度与气象条件关系

从南宁、桂林、北海三城市空气质量自动监测站监测到二氧化硫(SO2)，二氧化氮(NOD，可吸入颗粒物(PM10)的日均浓度数据计算的空气污染指数API得出：2003年三城市空气质量状况整体为Ⅰ级“优”或Ⅱ级“良”，达到了国家环境保护总局对城市环境规定的标准，特别是桂林市的空气质量最好。对各种污染物月平均浓度值与地面气象要素关系进行相关分析，发现相关性非常好，其中与气压呈正相关，与气温、水汽压、相对湿度、降雨量、风速、0厘米地温等要素呈反相关。各种污染物日平均浓度值与地面风速相关也非常好。     

2003广西主要城市空气质量评价及空气污染物浓度与气象条件关系

从南宁、桂林、北海三城市空气质量自动监测站监测到二氧化硫(SO2),二氧化氮(NO2),可吸入颗粒物(PM10)的日均浓度数据计算的空气污染指数API得出:2003年三城市空气质量状况整体为 级"优"或 级"良",达到了国家环境保护总局对城市环境规定的标准,特别是桂林市的空气质量最好。对各种污染物月平均浓度值与地面气象要素关系进行相关分析,发现相关性非常好,其中与气压呈正相关,与气温、水汽压、相对湿度、降雨量、风速、0厘米地温等要素呈反相关。各种污染物日平均浓度值与地面风速相关也非常好。     

绿化带对城市大气环境及空气质量的影响

采用北京大学城市大气边界层模式模拟了城区下风向绿化带对城市温度场、风场及空气质量的影响。模拟表明,一天中不同时刻绿化带附近存在不同程度的污染加重现象,上午10:00(北京时)污染浓度最大增加66%;绿化带降温范围最大达到下风向0.5 km。同时还进行了下风向绿化带与城区加强绿化的对比数值试验,结果表明,城区加强绿化后绝大部分范围气温出现较明显下降,最大降温幅度为1.6℃。此项研究可为园林及城市规划等部门提供参考。     

河西走廊东部城市空气质量预报系统

利用气象和环保资料详细分析了武威市空气质量的特点,针对不同季节、不同时次分别建立了沙尘暴短时、短期预报模式及空气质量统计预报、潜势预报模式,经检验效果良好。应用Fortran和VB语言设计编程,建立了武威市空气质量预报系统,该系统包括沙尘暴预报预警服务系统、空气质量统计预报系统和空气质量潜势预报系统,直接和MICAPS系统接口,具有资料处理、动力统计预报、潜势预报等模式计算及资料采集、处理、模式运行、预报显示、产品分发、资料查询、预报评分等多种功能,在业务应用中效果良好。