近20年天津市酸雨变化特征及趋势分析

根据1992—2012年的酸雨观测记录,对天津市近20年的酸雨变化特征及长期趋势进行了统计分析。结果显示:天津市的降水pH值范围变化较大,1992 2012年的降水pH值在3.30 ～8.80变化,pH值低于5.6的酸性降水出现182次,出现频率21.2%。近20年来天津市降水pH值变化分两个阶段,1992-2002年降水pH年均值呈缓慢升高的趋势,pH值平均年增长率约为0.13 a ～(-1);2003—2012年为降水pH值波动阶段,增长趋势放缓,pH值平均年增长率约为0.11 a ～(-1)。近20年春季降水pH值变化趋势不明显,夏、秋两季降水pH值呈明显增加趋势,夏、秋季是主要影响天津的降水pH值长期变化趋势的季节。大气中SO_2和NO_2的浓度与降水pH值呈负相关,本地源和周边源都对天津市的降水酸度有影响。     

天津一次雾过程的边界层特征研究

雾作为边界层内一种特殊的天气现象与边界层结构有着密切联系。本文利用天津边界层梯度观测平台分析2010年11月28日至12月2日一次雾过程的边界层结构特征。结果表明:此次过程雾Ⅰ阶段水汽最先在离地面80～100 m的高度凝结,雾Ⅱ(平流雾)阶段水汽由上往下传输;雾Ⅰ前,大气有明显的逆温,雾Ⅱ前大气处于不稳定状态,雾中大气趋于中性,在雾变薄过程中,边界层气象塔可观测到雾顶的强逆温;雾中长波辐射达到平衡,净长波辐射为0,可用此区分水雾和霾;雾对光化学烟雾有抑制作用,NO_x和小粒子会出现累积,影响人体健康。     

基于天津255m气象塔对近年天津近地面风和气温变化特征的研究

通过分析2010—2018年天津气象塔风、温度资料,对近年来天津城市边界层粗糙度、大气稳定度和逆温特征进行研究。结果表明:随着城市发展,气象塔周边各方向粗糙度和零平面位移明显增高,气象塔周边建筑物对80 m高度以下风场的影响较为明显。受湍流强度日变化影响,各季节中气象塔高层和低层风速日变化特征差异明显。通过温差-风速法计算大气稳定度发现稳定类层结多出现在秋冬季的夜间,稳定层结条件下逆温情况多发,其逆温强度、逆温层厚度和贴地逆温比例也明显高于不稳定和中性层结。天津城市热岛强度的时间分布表现出夜间强于白天,秋冬季强于春夏季的特征。城市热岛强度与大气稳定度时间分布具有一定相关性。     

2009年天津城区空气负离子变化规律

空气负离子为空气清洁度的重要评价指标。利用2009年天津城区空气负离子观测数据,研究城区空气负离子的时空变化规律。结果表明：天津城区空气负离子月变化浓度呈双峰型分布,主峰值出现在9月,次峰值出现在5月,7月负离子浓度最低;四季中负离子的日变化特征存在明显差异;天津市和大连市两个沿海城市的负离子浓度范围相差不大,最低值均出现在7月,但二者月变化规律不同。     

天津大气能见度与相对湿度、PM10及PM2.5的关系

为研究大气气溶胶及空气中水汽与大气能见度下降的关系,利用2009年天津大气边界层观测站大气能见度资料和同期观测的相对湿度、PM₁₀及PM_2.5资料,对三者与大气能见度的关系进行了分析。结果表明：大气能见度与相对湿度线性相关系数最高,PM2.5次之;大气能见度随相对湿度的增大而明显降低。相对湿度低于60 %时,大气能见度与PM_2.5的非线性相关性较好,与PM₁₀次之,与PM₁₀与PM_2.5差值的相关性最差。相对湿度高于60 %时,大气能见度与PM₁₀的非线性相关性较好,与PM₁₀-PM_2.5差值的相关性次之。大气能见度与相对湿度非线性相关系数高于线性相关系数。利用相对湿度、PM₁₀及PM_2.5数据计算得到了具有季节变化的非线性大气能见度拟合公式,经验证,该公式能较好地模拟天津地区的大气能见度。     

室外热环境指标的简化计算和应用研究

利用天津市边界层观测站2008年5-9月、2009年5-7月温度、湿度、风速、湿球黑球温度(WBGT)和太阳辐射资料作相关性分析,结果表明：干球温度、相对湿度、太阳辐射、风速与湿球黑球温度具有一定的线性相关度。结合Rayman模型计算平均辐射温度,建立了以云、大气温度、相对湿度、风作为预报因子的湿球黑球温度统计方程。利...