酸雨自动观测与人工观测对比试验研究

选取2021年1月—2022年5月乌鲁木齐市国家基本气象站、2021年1月—2022年12月伊宁国家基本气象站以及2020年4—12月、2021 年1—8月、2022 年3—5月喀什国家基准气候站的酸雨观测数据共计206条,开展自动和人工酸雨观测对比试验,分析pH值和电导率（K值）之间的差异。研究结果表明：（1）在pH值和电导率的一致性方面,乌鲁木齐气象站和喀什气象站电导率的一致性明显大于pH值的一致性,乌鲁木齐气象站电导率和pH值数据均具有显著的线性正相关性,喀什气象站的电导率数据显示有较高的线性相关性,而pH值的相关性则具有中等线性相关性,而在伊宁气象站pH值和电导率的相关性都相对较弱;（2）在平行比对相关性方面,乌鲁木齐气象站的pH值和电导率的人工观测和自动观测结果具有较好的相关性,而喀什气象站的pH值人工观测和自动观测结果的相关性较差,伊宁气象站的降水的pH值和电导率的人工观测结果也与自动观测结果相关性较差;（3）人工观测和自动观测结果之间的差异可能是多种因素综合影响的结果,其中包括采样方式和观测方法的不同,以及观测时间的差异等,人工观测受制于观测人员的经验和操作水平,而自动观测则更加精确和稳定,此外,观测时间的不同也可能导致观测结果的差异,自动观测可以实时监测,避免了漏采或误采现象。     

山西省自动与人工酸雨观测数据对比分析

利用山西省5个酸雨观测站自动和人工测定的pH、电导率等数据进行分析,评估两种观测方法的结果差异。结果表明：平行观测期间5个站降水采样情况正常,自动观测降雨次数缺测率为3.6%,仪器全年无故障运行时间达到99.0%。就pH测量而言,研究期间人工观测的非酸雨(pH>5.6)次数占比为86.9%,低于自动观测结果(91.5%)。人工观测值和自动观测值相对pH偏差在20%以内的观测次数占比为91.25%。电导率K值测量,两种方法相对偏差在20%以内的观测次数占比64.1%。5个观测站中电导率的人工与自动观测线性相关性明显高于pH。总体来说,仪器运行较为可靠,但平行观测期间人工观测值与自动观测值仍存在一定差异,建议延长平行观测时间。     

上海地区酸雨气候特征及成因分析

基于宝山及浦东两个气象站的酸雨历史观测资料,分析了上海地区酸雨长期变化的气候特征及其形成原因,并对比分析降水酸度的空间分布差异。宝山站降水总体上呈弱酸性,多年平均pH值为5.21,酸雨率为24%。降水pH值年际变化仅呈现微弱下降趋势,电导率K值呈明显地逐年上升变化,平均每年增加2.0 μs·cm^-1,而酸雨率波动较大,由2004年8%增至2009年48%。降水pH值在冷季较低,暖季较高,电导率K值正相反。浦东酸雨平均pH值4.38,低于宝山的5.08,酸雨率浦东79.5%,远高于宝山的33%。大气污染物SO₂、NO₂及PM₁₀浓度与酸雨pH值呈负线性相关,而与电导率K值呈正相关。大气颗粒物含量、污染物化学组成、降水量、风向等对降水pH值及酸雨率变化具有重要的影响作用。     

酸雨观测记录审核流程和质量控制

陕西省目前有15个台站开展酸雨观测业务,其中有5个属于国家级酸雨观测站。除西安站外,其它台站酸雨观测始于2006年。中国气象局规定[1],酸雨观测站每日08时(北京时,下同)为酸雨观测降水采样日界。当日08时至次日08时降水量达1.0 mm以上必须采集一个酸雨观测样品,测量降水酸度pH值,电导率K值。每日16时前     

2006—2019年山西省酸雨变化特征分析

利用2006—2019年山西省五台山、大同、太原、长治、侯马5个站酸雨观测资料,分析山西省不同时间尺度上酸雨次数和频率、降水pH、电导率K值的变化以及空间分布特征,不同酸度各雨量等级酸雨频率变化特征.结果表明:2006—2019年山西省酸雨次数和酸雨频率均呈下降趋势,年平均pH值范围为5.43—6.49,年平均电导率K...     

2010—2021年浙江地区酸雨变化趋势分析

利用浙江省气象局13个酸雨观测站观测的降水pH值和降水电导率数据,分析了2010—2021年浙江地区的酸雨污染变化趋势。结果显示,浙江省酸雨污染逐年减轻,降水pH值总体上在逐渐上升,酸雨发生频率在逐年下降,至2021年全省平均降水pH值达到近10 a的最高值5.29,酸雨发生频率降至40%。酸雨污染的季节变化特征表现为夏季较轻、冬季较重。对比浙江二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)排放量的年际变化趋势以及2020年疫情管控期间浙江的酸雨污染特征表明,污染物排放量的减少是缓解酸雨污染的重要因素。     

格尔木地区降水pH值变化特征及气象影响因子分析

利用格尔木市基准气候观测站2006—2017年的酸雨观测资料,分析格尔木地区降水pH值、电导率K值的变化特征及影响因素。结果表明:格尔木地区年平均降水pH值为7.34,电导率K值为138.7μs·cm~(-1),pH值呈弱碱性,属于非酸雨区。2006—2017年pH值呈上升趋势,电导率K值呈下降趋势。降水的pH值在冬春季明显大于夏秋季,平均K值春季最大为161.1μs·cm~(-1),夏季最小为120.5μs·cm~(-1),秋冬分别为125.5μs·cm~(-1)、147.7μs·cm~(-1)。降水量、风速、降水前及降水时的浮尘、扬沙、沙尘暴等天气现象对该地区降水pH值、K值一定影响。     

江苏省宿迁市酸雨发生规律的分析与研究

该文利用宿迁市沭阳县和泗洪县观测站2007—2010年的酸雨观测数据和气象资料,统计分析了宿迁市酸雨的变化特征,并对比了酸雨pH值与降水量、降水电导率(K值)、酸雨频率变化规律的关系。结果表明:宿迁市5 a来酸雨单次降水pH值最低达3.26 mol·L-1,属强酸雨。5 a来,沭阳县降水平均pH值均达酸雨标准;泗洪县降水平均pH值未达酸雨标准。春秋季降水酸性最强,酸雨频率出现也最多,冬季则降水酸性和酸雨频率最低;地面风向对宿迁酸雨污染也有一定的影响,形成宿迁酸雨的主要是东南风和东北风;宿迁市雨量的大小对酸雨出现百分率影响不大,但对降水酸度有影响,暴雨的酸性最强,其次是大雨。     

2003-2015年北京市观象台酸雨特征以及长期趋势分析

本文利用2003年-2015年观象台的酸雨观测资料,统计分析了北京市观象台酸雨分布特征及长期变化趋势。结论如下,北京市观象台降水年均pH值的变化范围为4.34～5.87,北京市观象台酸雨变化分为三个阶段：2003～2005年年均pH值较高,2006年是转折点,年均pH值比2005年下降0.42, 2007～2010年的年均pH值均低于4.5,在此期间北京地区已成为重酸雨污染区,2011～2015年pH值呈现较稳定的上升趋势。由于北京地区夏、秋季节温度及湿度均较高,加快了酸雨前体物的转换速率,而冬、春季节干旱少雨,大气中沙尘和颗粒较多,对酸性降水有缓冲作用,所以酸雨发生频率在夏季、秋季明显高于春季、冬季。降水的年均电导率的变化范围为48.8～99.5μs/cm,年际变化规律不明显,但电导率与降水量存在相关性,总降水量较小的年份,年均电导率偏高;总降水量较大的年份,年均电导率偏低。     

2006-2017年成都地区酸雨变化特征及趋势分析

利用成都地区温江、简阳两个酸雨观测站2006—2017年的历史酸雨观测资料，结合主要大气污染物浓度数据以及降水量、风等地面气象要素，分析成都地区的酸雨变化特征及趋势。研究结果表明：温江站多年平均pH值为4.74，酸雨频率为51.6%，简阳站多年平均pH值为5.64，酸雨频率为27.2%，酸雨频率在地理区域上分布呈现不均一性；降水pH值和电导率(K)季节变化特征显著，降水pH值夏季最高，冬季最低，而降水K值则相反，夏季最小，冬季最大；近年来酸雨年变化有年平均pH值上升、酸雨频率下降和强度减弱趋势特征，年平均K值减小规律明显：温江K值以每年约3.5 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降，简阳以每年约3.7 μS〖DK〗·cm-1〖DK〗·a-1的速率下降；降水pH值与大气污染物SO2、NO2的负相关较为明显，相关系数为-0.488，硫氧化物对酸雨污染贡献逐渐减小；降水K值和大气主要污染物有较强的正相关，相关系数为0.657，与PM10、PM2.5相关性好于与SO2、NO2，近地层大气污染颗粒物浓度对降水K值影响较大；降水pH值与降水量级的变化不明显,但降水量越大其K值越小，且随平均风速的增大降水pH值相对偏大而K值偏小。     

乌鲁木齐市酸雨特征及变化趋势

通过对乌鲁木齐市1991—2007年降水pH值、K值(电导率)以及相关的天气气候资料的处理,分析了酸雨特征和变化趋势。结果表明:pH平均值有逐年降低的趋势;从2000年开始K平均值呈下降趋势;降水pH平均值和K平均值具有明显的季节变化;供暖对pH平均值和K平均值造成很大的影响,是形成酸雨的重要因素之一。     

长春市酸雨变化特征及其影响因素分析

利用2012—2015年长春市酸雨观测资料和同期气象要素观测资料、探空资料及大气污染物监测资料,对长春市酸雨的变化特征及气象条件对酸雨的影响进行了分析,并研究了大气污染物浓度对酸雨的作用。结果表明:2012—2015年长春市由轻度酸雨区逐渐发展为中度酸雨区,降水pH值呈波动下降的趋势,秋季和冬季降水的pH值低于春季和夏季,降水的电导率K值呈相反的变化态势。长春市区酸雨更易发生在小量级降水中,受偏南风或偏西风影响时,酸雨污染严重;降水pH值随逆温温差和逆温厚度的增大而减小。长春市降水pH值与前一日的SO_2和NO_2浓度呈显著的负相关关系,可见NO_2和SO_2浓度对长春市酸雨污染的贡献更大。     

降水现象平行观测评估与分析

利用2017年8月～2018年7月广西区7个国家基准气候站降水现象仪自动观测与人工观测记录,以《降水现象平行观测业务技术规定》为依据,分别从数据准确性、现象发生时段一致性等方面对降水现象的雨记录进行统计分析。结果表明:捕获率较低,漏报率较高,一致性有待提高。建议延长平行观测时间,加强人工质控,进一步提高仪器性能及优化数据处理软件。     

石家庄市酸雨污染现状研究

利用1992—2005年石家庄气象站酸雨观测资料,计算了近14 a的年平均降水pH值、酸雨发生频率等反映酸雨强度的参数,分析了酸雨的变化特征以及pH平均值与气象条件、电导率、空气污染的关系。结果表明：1992—2005年石家庄年平均酸雨发生频率为8.7%;酸雨主要发生在夏、秋季,占全年的74.4%;月平均降水pH值与电导率具有相似的变化规律,显著相关系数为0.661;SO2浓度的逐年下降是石家庄市酸雨减弱的主要原因;月平均风速和月平均降水pH值相关不显著;不同降水等级酸雨的发生频率差异较大,暴雨的酸雨发生频率最高为41.67%;采用Daniel趋势检验法分析表明,石家庄酸雨污染呈下降趋势。     

广州地区酸雨长期变化趋势分析

根据1992—2012年的酸雨观测记录,对广州地区的酸雨变化特征及其长期趋势进行了统计分析。结果表明,近21年,广州地区酸雨年、季、月变化明显,降水年均pH最低出现在1998年,其年均pH为3.43,最高出现在2012年,其年均pH为4.65。降水pH大体经历了两个阶段,1998年以前降水pH呈现波动式下降,平均变化率约为-0.14a-1,1999年后降水pH逐年增大,特别是2009年后降水pH稳步增长,平均变化率约为0.03a-1;春季酸雨污染严重,夏、秋季次之,而冬季酸雨污染相对较轻;各月降水pH均较低,pH最高月出现在12月,平均值为4.36,2月pH最低,为3.95。在污染源稳定的情况下,降水强度影响pH,降水量增大时,降水pH越高,降水电导率K也越低;风速越大,降水pH则越高,降水电导率K则越小,酸雨发生频率也越小;风向影响降水pH,出现偏西风时,酸雨污染相对严重。     

降水现象仪与人工观测资料对比分析

选取4个设置于不同探测环境下的国家级气象站2017年9月—2018年6月降水天气现象仪和人工观测降水天气现象资料进行对比分析,统计了降水现象仪资料的完整性、准确性和一致性,得出如下结论:雨的捕获率较高,空报率、错报率、漏报率均较低,自动观测记录准确性最好;毛毛雨空报率最高,冰雹空报率次之,自动观测记录准确性较差;雪和雨夹雪准确性比较好,但是由于软件的bug,使空报率较高。自动观测天气现象的开始时间多晚于人工观测,结束时间多早于人工观测,致使自动观测记录时间偏短。     

贵阳市近年酸雨特征分析

该文利用2005—2010年贵阳酸雨观测资料并结合探空及大气成分资料,分析了近年来贵阳地区的酸雨变化特征,研究了气象条件及大气污染物与酸雨的关系。结果表明:2005—2010年降水平均pH值均小于5.6,且近5 a来,降水pH值呈两端高中间低的分布型。贵阳地区夏、秋两季降水平均pH值及K值较春、冬季节高;pH值及K值随降水量的增大呈下降趋势,而强酸雨频率则随降水量的增大呈上升趋势,酸雨污染严重;当连续发生逆温状况时,酸雨出现频率增大;大气污染物SO2、NO2、PM2.5的浓度与降水pH值呈负相关关系,说明近地层污染物浓度对降水酸度有重要影响。     

北京地区酸雨特征及影响因素

利用2003—2008年北京地区3个酸雨观测站(北京市观象台、昌平站、上甸子站)的酸雨观测资料并结合探空及大气成分资料,分析了近年来北京地区的酸雨变化特征,研究了不同气象条件和大气污染物对酸雨的影响。结果表明:2003—2008年降水平均pH值均小于5.6,且近6年来,降水pH值呈波动下降的趋势。北京地区夏、秋两季降水平均pH值及K值较春、冬季节低;pH值及K值随降水量的增大呈下降趋势,而强酸雨频率则随降水量的增大呈上升趋势;在偏南气流影响下,降水酸度增强且酸沉降量大,酸雨污染严重;当连续发生逆温状况时,酸雨出现频率增大;大气污染物SO_2,NO_2,PM_(2.5)的浓度与降水pH值成负相关关系,说明近地层污染物浓度对降水酸度有重要影响。     

漠河酸雨观测数据及初步分析

通过分析漠河酸雨观测数据,得出降水的pH值有明显的季节变化,pH值与降水量有明显负相关关系,与风向有不明显的正相关关系;K年均值较小,说明漠河大气降水是较洁净的;K值与降水量、风向关系不明显。     

西南地区酸雨时空分布特征研究

利用中国气象局酸雨观测网西南地区四川、重庆、贵州、昆明、西藏五省、市、自治区17个酸雨观测站1993—2004年的观测资料．研究了西南地区降水pH值、酸雨频率及降水电导率时空分布特征。分析结果表明,红原、拉萨、甘孜极少出现酸雨;重庆酸雨频率最高,遵义降水pH均值最小,降水酸性较强;酸雨年际变化有降低趋势;酸雨强度及频率存在明显的月际变化,变化接近U型分布,并且与降水量成正相关。西南地区的酸雨污染仍很严重。