基于单纯形优化方法的大气污染物总量控制模型

在总结大气污染物输送扩散模型和大气污染物排放总量模型的基础上 ,建立了基于线性规划单纯形方法的总量模型 ,并对多源正态烟流模型的适用性进行了检验。采用该模型计算了河北省唐山市高新技术开发区大气污染物排放总量 ,结果表明 :在平原地区 ,该模式简捷实用 ,可用于大气环境容量及规划研究。     

区域大气环境容量测算及二氧化硫总量平衡分配研究

利用CALPUFF中尺度模型模拟计算出来的影响矩阵建立容量模型,使用专业的数学计算软件Lindo对容量模型进行计算,在综合考虑中部城市群区域的客观情况下,得到基于环境容量的辽宁中部城市群SO2排放总量平衡分配方案,为环境管理提供科技支撑。     

地基遥感大气水汽总量和云液态水总量的研究

介绍了地基微波辐射计遥感反演大气柱中的水汽总量和云液态水总量的辐射传输原理和反演方法。给出了实用的有气候代表性的北京地区4个季节的反演公式，并对反演公式进行了数值检验，分析了反演精度：春、夏、秋、冬4季水汽总量反演的相对标准偏差分别为3．1％、1．6％、2．2％和2．4％。用反演公式反演在香河探测的NASA微波辐射计资料发现：微波辐射计反演的水汽总量平均比探空测量值偏大O．21cm，二者的线性相关系数为0．988．均方根误差为0．16cm：云液态水总量除降水云天外．值均在0．1mm以下。     

大气水汽总量的垂直分解

利用1986-2001年探空资料, 分析了我国5个不同地区的水汽垂直分布规律, 建立了大气边界层以上比湿随气压为幂函数分布, 边界层内比湿随气压线性分布的模型, 并用2004年11月-2005年10月的探空资料、 NCEP再分析资料作了对比检验和误差分析, 最后将模型应用于微波辐射计反演水汽总量的垂直分解.结果表明, 模型分解产生的误差越接近地面则越大, 对于1 mm总量的水汽, 分解得到的比湿最大误差为0.1 g·kg-1.     

华东地区大气臭氧总量的变化特点

分析了１９９３年１２月至１９９４年１１月的大气臭氧总量资料并与同纬度全球平均值进行比较，分析了大气臭氧总量的年变化、日变化和季节变化。结果表明，臭氧总量的年变化中有双峰特征，它的日变化则以中午时较高，早晚较低；季节变化以春季高，冬季低，与大气透明度的关系较为密切     

北京地区秋季大气CO柱总量的变化

利用中分辨率红外光谱仪于1999年秋采暖前后在北京进行了为期两个月的CO、水汽等大气微量成分柱总量的测量.测量结果表明,采暖后北京市区CO柱总量较采暖前有所增加,采暖前CO柱总量较小,日均值为0.147 atm-cm,而采暖后CO柱总量较大,前7天的日均值为0.205 atm-cm,相应地日变化也比较大.但是,大气中的CO柱总量受到气象条件的重要影响,影响CO柱总量逐日变化和日变化的气象因子主要有大气稳定度、风速和风向等.     

大气臭氧总量的经验计算方法

依据臭氧生消与紫外辐射(UV)能量利用相互作用的观点,考虑与臭氧有关的主要因子UV、大气中物质在化学和光化学反应中对UV能量的吸收、气溶胶粒子的散射等,在分析1990—1992年臭氧总量、太阳辐射、气象资料的基础上,建立了计算臭氧总量的经验模式,其优点是所用资料均可由常规气象站获得。结果表明,计算值与观测值符合得比较好。利用该经验模式计算了北京地区1979年1月—1996年6月的臭氧总量,计算值与观测值同样比较一致,二者相对偏差的最大值、最小值、平均值分别为15.2%、0.05%和4.9%,相对偏差在±10%之内的比例为91.4%,因而该经验模式是合理、可行的。1991年之后北京地区臭氧的下降与Pinatubo火山气溶胶的影响有关。     

基于大气污染控制的中国煤炭消费总量控制方案初步研究

控制煤炭消费是应对大气污染问题的关键措施,但中国煤炭消费总量控制仍未分解与落实到地方层面。研究基于大气污染的约束分析,结合情景分析与数据回归,通过建立大气污染物与煤炭消费之间的量化关系,分析了2020、2030年全国及各省/市煤炭消费总量控制目标,初步设计了中国煤炭消费总量控制方案,提出2020和2030年全国煤炭消费量控制目标分别为40亿t和45亿t,各省则均按预测结果调整执行,汇总值分别为44亿t和50亿t,鉴于两者之间的差距在于国家统计口径考虑了重复因素的剔除,故采纳基于国家统计数据的分析结果。建议构建绿色经济发展用煤指标,适当提高电力耗煤的比例,为促进中国中长期煤炭资源的合理消费提供科技支撑。     

利用EKMA曲线制定光化学烟雾污染区域总量控制方案

光化学烟雾的主要成分———Ｏ３是二次污染物,故以往对一次污染物的控制方案不能直接用于对Ｏ３的控制。利用ＥＫＭＡ曲线,通过控制光化学烟雾的前体物ＮＯｘ和ＨＣ来控制Ｏ３的日最大浓度,从而达到对光化学烟雾进行总量控制的目的。以光化学污染较严重的兰州西固区为例,列出了光化学烟雾的反应过程和有关参数,并详细地说明了ＥＫＭＡ曲线的制作过程和使用方法,从而解决了前体物排放量与大气质量之间的关系,为总量控制提供了ＮＯｘ和ＨＣ的削减方案。模式计算结果表明,削减方案使最大Ｏ３浓度显著降低,达到了国家标准。最后,结合经济技术的可行性,确定出最优的削减方案。这是我国对Ｏ３进行控制的首次尝试,有关的计算结果已被环保部门采纳。     

银川市主要污染物变化特征及其关系研究

利用2013-2019年银川市主要污染物浓度数据,分析了近年来银川市主要污染物浓度变化特征,并运用主成分分析法对主要污染物之间的关系进行研究。结果表明：近年来银川市主要污染物浓度除O₃逐年呈上升趋势外,其他均呈下降趋势;市区站O₃浓度较郊区背景站低,其他污染物市区较郊区背景站高;市区站PM₁₀和PM_2.5浓度超国家二级标准;除O₃浓度夏季高,冬季低外,其他污染物冬季高,夏季低;CO、NO₂、PM₁₀、PM_2.5浓度呈双峰型日变化特征,O₃和SO₂呈单峰型日变化特征。银川市主要污染物NO₂浓度与CO和O₃相关性显著,PM₁₀和PM_2.5之间相关性显著;污染物第一主成分是NO₂、CO和O₃,方差贡献率达到50%以上,加之银川市O₃浓度逐年呈升高趋势,表明近年来银川市大气光化学污染增加。     

关中区域主要大气污染物时空分布特征分析

利用关中区域西安、咸阳、渭南、铜川、宝鸡五个主要城市2014-2018年PM2.5、PM10、SO2和NO2四种主要大气污染物逐日平均质量浓度,统计分析了关中区域近5年环境空气质量时间变化特征和区域分布特征。结果表明:关中区域颗粒物PM2.5、PM10和SO2年平均质量浓度呈逐年下降趋势;西安、咸阳和渭南NO2年平均质量浓度呈逐年上升趋势,宝鸡和铜川相对较低且变化趋势不明显;区域大气环境质量总体在不断改善。关中区域4-10月尤其是夏季6-9月空气质量状况较好,7月最好;采暖期空气污染较为严重,其中1月环境空气质量最差,其次是2月。近5年以颗粒物PM2.5和PM10为主要污染物,年平均值均超标,而SO2质量浓度相对较低;从区域分布来看,中部环境空气质量最差,其中PM2.5、PM10和NO2质量浓度明显较高,东部次之,北部和西部相对较好。咸阳中度以上污染日数明显较多,其次为西安,渭南居第三,铜川最少;咸阳、西安和渭南中度以上污染日数呈逐年增加趋势,咸阳增加趋势最为显著,而宝鸡和铜川呈逐年减少趋势。     

铜仁国家基本站气象要素代表性、连续性分析

应用贵州省气候中心铜仁站1961—2008年为期48 a整编信息化资料,对该站探测环境渐进变化过程中的地面气象要素压、温、湿、风、日照进行了年均值、累5 a均值、连续30 a累年均值序列分析,对各要素按1961—2008年为期48 a均值标准差范围设置信区间,考查1961—2008年中各年的压、温、湿、风速、日照的年均值(年值)是否在上述相应的置信区间来分析其连续性。与其近邻江口站相同要素比较,结果表明该站气压、相对湿度具有连续性、代表性,温度、风、日照虽有连续性,但代表性渐失。     

三亚地区冬春季大气污染特征观测研究

为了研究海南省三亚地区冬春季大气污染状况,于2011年12月—2013年4月的冬春季节在三亚鹿回头村(监测点位于三亚市郊,三面临海,周围没有工业污染源)开展了大气主要污染物(NO_x、O₃、PM_2.5)的连续监测,利用观测数据对三亚地区冬春季大气污染变化特征进行分析.结果表明:三亚地区大气污染物浓度均低于国家一级标准的浓度值,NO、NO₂、NO_x、O₃、PM_2.5质量浓度的日平均值(平均值±标准差)分别为(2.1±2.2)、(5.2±3.4)、(7.3±3.8)、(59.8±28.4)和(17.5±14.3)μg·m^-3.在污染物的日变化方面,NO_x、PM_2.5呈现典型的双峰型,其峰值分别出现在08:00和17:00,峰谷在13:00;O₃的日变化为单峰型,峰值出现在13:00.通过后向轨迹分析发现,三亚地区大气污染物受局地源排放和外源输送的共同影响,来自陆地的气流易造成污染物的积累,而来自海上的气流则有利于污染物的清除.     

Relative influence of air pollutants and weather conditions on solar radiation – Part 1: Relationship of air pollutants with weather conditions

Summary Air pollution measurements from January 1999 to December 2003 were studied in 14 sites covering most of Egypt, with the aim of understanding the governing processes pollutants phase interaction. The nature of the contributing sources has been investigated, and some attempts have been made to indicate the role played by neighboring regions in determining the air quality at these sites. The seasonal variability of particulate matter (PM₁₀) and some gaseous pollutants (e.g., SO₂, NO₂, CO and O₃) were analyzed. Their relationships with meteorology were also examined. The results reveal that levels of major air pollutants were not significantly different at the rural and background sites during any season. On contrary the high atmospheric loading for PM₁₀, CO and SO₂ was frequently observed in winter at the urban sites. As expected, the prevailing winds were found to have an influence not only on air pollutants but also on the correlation between them.     

基于空气质量模拟的江苏省大气污染物排放清单比较研究

大气污染物排放清单是空气质量模拟和空气污染治理的重要依据.本研究比较分析了两套覆盖江苏省的2017年大气污染物排放清单，即分别由上海市环境科学研究院、江苏省环境科学研究院编制的"长三角清单"和"江苏省清单"，并结合区域空气质量模型CMAQ评估不同清单对长三角地区2017年1、4、7、10月的空气质量模拟的影响.清单比较结果表明，除二氧化硫（SO₂）以外，江苏省清单估算的各污染物排放量较长三角清单低.通过与观测数据比较，发现两套清单对SO₂、氮氧化物（NO_x）、臭氧（O₃）和细颗粒物（PM_2.5）的模型模拟性能均较好.江苏省清单与长三角清单两者的模拟结果空间分布接近，其中江苏省清单模拟的PM_2.5和O₃在长三角多数地区略低于长三角清单的模拟结果（1月O₃除外）.江苏省清单与长三角清单均能够用于空气质量模式模拟，可为江苏地区的细颗粒物和光化学烟雾污染的控制策略制定提供参考.     

A study of photochemical air pollutants in the urban Airsheds of Edmonton and Calgary

Abstract

A small catchment in south‐central Ontario was divided into two zones to evaluate the effect of a small wetland on runoff response during spring snowmelt in 1980. Runoff from the downstream side‐slope zone was produced by a combination of saturation overland flow and subsurface flow. The response to individual snowmelt and rainfall events varied according to antecedent wetness conditions. Runoff delivery from the wetland zone was affected even more by antecedent conditions. For the first and largest event, the response of the wetland was very similar to that of the side‐slope zone, but as the runoff season progressed, the increasing storage capacity of the wetland resulted in more marked contrasts. Quickflow yields and peak flows were much lower from the wetland and response times were longer. Over the whole runoff season, the wetland yielded substantially less runoff mainly because the perched ground water system that sustained it became isolated from the regional ground water system, and this limited the extent of the runoff contributing area in the wetland zone.     

2020年1—3月四川地区大气污染物变化特征分析

利用2018-2020年中国环境监测总站全国城市空气质量实时发布平台公布的监测点数据以及中国气象局气象站点的同期地面观测资料,采用相关性分析的方法对2020年1-3月四川地区大气污染物的变化特征进行分析。结果表明：由于2020年1-3月人为排放源管控政策的实施,成都、绵阳、宜宾和攀枝花的NO₂和PM₁₀浓度相比2018-2019年同期平均下降幅度达到30%,而O₃质量浓度在四座城市的日均值却分别上升了15.21%、10.32%、5.03%和0.42%。同时,O₃与相对湿度成负相关关系,与温度、风速和降水成正相关关系且相关系数都超过了0.7。O₃的反常增长不仅是受到气象要素的影响,较低的氮氧化物和PM₁₀浓度也间接维持了O₃的存在。严格的污染物排放控制措施对主要污染物排放影响较大,但对臭氧等次生污染物的影响较小,次生污染物污染的防治依旧面临严峻挑战。     

Climatic effects of air pollutants over china: A review

Tropospheric ozone(O3) and aerosols are major air pollutants in the atmosphere. They have also made significant contributions to radiative forcing of climate since preindustrial times. With its rapid economic development, concentrations of air pollutants are relatively high in China; hence, quantifying the role of air pollutants in China in regional climate change is especially important. This review summarizes existing knowledge with regard to impacts of air pollutants on climate change in China and defines critical gaps needed to reduce the associated uncertainties. Measured monthly, seasonal, and annual mean surface-layer concentrations of O3 and aerosols over China are compiled in this work, with the aim to show the magnitude of concentrations of O3 and aerosols over China and to provide datasets for evaluation of model results in future studies. Ground-based and satellite measurements of O3 column burden and aerosol optical properties, as well as model estimates of radiative forcing by tropospheric O3 and aerosols are summarized. We also review regional and global modeling studies that have investigated climate change driven by tropospheric O3and/or aerosols in China; the predicted sign and magnitude of the responses in temperature and precipitation to O3/aerosol forcings are presented. Based on this review, key priorities for future research on the climatic effects of air pollutants in China are highlighted.     

Meteorological prerequisites of formation of severe wintertime air pollution episodes in Moscow

Large-scale and local weather conditions during severe wintertime air pollution episodes in the Moscow megalopolis are analyzed. Concentrations of CO, NO, and NO₂ obtained from the automated network of the atmosphere pollution control are used as tracers for atmospheric processes in the urban atmospheric boundary layer. It is shown that a high surface air pollution level in the city is formed at a weak wind in the lower atmosphere and only in the presence of a surface or low elevated temperature inversion. Temperature contrasts in the urban heat island generate the circulation that promotes air pollution in megapolis regions remote from large emission sources. It is supposed that in case of severe frosts the amount of anthropogenic heat in the megapolis sharply increases, promoting active turbulent mixing, thus preventing pollution accumulation in the surface air.