塔克拉玛干沙漠腹地及周边地区PM10时空变化特征及影响因素分析

利用Thermo RP 1400a对塔克拉玛干沙漠腹地塔中及周边的哈密与和田进行了长达6 a多的沙尘气溶胶PM10连续观测,结合气象资料,分析了该区域沙尘气溶胶PM10的基本特征及影响因素。其结果是:①在哈密、塔中与和田,浮尘、扬沙日数呈上升趋势,沙尘暴日数变化不明显,沙尘天气出现的频率和强度是影响沙漠地区沙尘气溶胶PM10浓度的主要因素。②PM10质量浓度具有明显的区域分布特征,塔克拉玛干沙漠东缘的哈密最低,其次为沙漠南缘的和田,最高的为沙漠腹地的塔中。③每年3—9月是哈密PM10质量浓度的高值时段;塔中与和田PM10质量浓度高值时段分布在3—8月,平均浓度分别在500~1 000 μg·m-3之间变化。④哈密、塔中与和田PM10季节平均浓度变化特征,春季>夏季>秋季>冬季;PM10平均浓度最高的塔中,春季在1 000 μg·m-3左右变化,夏季在400~900 μg·m-3之间,秋冬两季浓度较低基本上在200~400 μg·m-3之间变化。⑤哈密、塔中与和田沙尘暴季节PM10浓度远高于非沙尘暴季节,沙尘暴季节浓度基本上为非沙尘暴季节浓度的两倍以上;塔中2004年和2008年沙尘暴季节平均浓度分别是非沙尘暴季节的6.2倍和3.6倍。⑥沙尘天气过程中PM10质量浓度变化具有以下规律,晴天<浮尘天气<浮尘、扬沙天气<沙尘暴天气。⑦风速大小直接影响大气中PM10浓度,风速越大浓度越高。气温、相对湿度和气压是影响沙尘暴强度的重要因素,也间接影响大气中PM10浓度的变化。     

2014年中国城市PM_(2.5)浓度的时空变化规律

大气霾污染因其对人体健康、生态环境和气候变化的影响而成为全球关注的严重环境问题,PM2.5是中国霾污染频繁的主要原因。过去对国家尺度上PM2.5时空分布的认识主要基于卫星观测,因其反演方法的局限性,卫星资料难以真实反映近地面PM2.5浓度的时空变化规律。本文基于中国2014年190个城市中的945个监测站的PM2.5浓度观测数据,采用空间数据统计模型,揭示了中国PM2.5的时空格局。结果显示,2014年中国城市PM2.5平均浓度61μg/m3,具有显著的冬秋高、春夏低的"U"型逐月变化规律和周期性U-脉冲型逐日变化规律;中国城市PM2.5浓度呈现显著的空间分异与集聚规律,以及两次南北进退的空间循环周期;胡焕庸线和长江是中国PM2.5浓度高值区和低值区的东西和南北分界线,胡焕庸线以东和长江以北的环渤海城市群、中原城市群、长三角城市群、长江中游城市群和哈长城市群等地区是2014年PM2.5的高污染城市聚集地,京津冀城市群是全年污染核心区;以珠三角为核心的东南沿海地区是稳定的空气质量优良区。     

浦东地区秋末冬初冷空气风雨对PM2.5质量浓度影响研究

利用上海浦东地区2007-2014年秋末冬初PM2.5质量浓度资料和最低气温、降水量、平均气压、最大风速等气象资料,探讨了冷空气风雨对PM2.5质量浓度的影响,结果表明:浦东地区秋末冬初冷空气过程对PM2.5质量浓度产生重要影响,冷空气影响前一天PM2.5质量浓度平均增幅为13.7%,冷空气影响当天PM2.5质量浓度平均下降7.4%。不同等级冷空气影响前后PM2.5质量浓度的变化有较大差异,其中强冷空气影响前PM2.5质量浓度上升幅度最大,影响时下降幅度也最大。弱冷空气影响前后PM2.5质量浓度变化幅度最小。冷空气通过风雨影响PM2.5质量浓度,其中风速每增加1 m·s~(-1),PM2.5质量浓度下降7.8μg·m-3。降水对PM2.5质量浓度的影响明显小于风的影响。典型个例分析表明,冷空气影响期间除风速变化是影响PM2.5质量浓度的主要因子外,24 h变压的峰值及正负值交替的时间与PM2.5质量浓度的变化存在密切的联系,其对PM2.5质量浓度的预报具有一定的指示意义。     

乌鲁木齐大气颗粒物的时空分布规律

依据峡口城市乌鲁木齐市2013-2016年6个环境监测站逐时的6类污染物数据,分析大气污染物的时空分布规律。总体来看,乌鲁木齐市以颗粒物污染为主,即PM₁₀、PM_2.5污染严重。从季节上来看,乌鲁木齐污染物浓度大多冬季高、夏季低,春秋季次之。春、夏、秋、冬PM_2.5的浓度依次为59.8、40.5、67.8、139.6 μg·m^-3,而PM₁₀则是148.6、119.7、146.4、209.4 μg·m^-3,粗细粒子浓度在春秋季的细微变化凸显在春季沙尘天气的影响。从日变化方面来看,污染物多呈现为双峰型结构。PM₁₀、PM_2.5春夏秋3个季节都是在子夜1：00时浓度最高,9：00～10：00时次之,但是冬季日最高值则出现在17：00时左右,次峰值出现在21：00～22：00时。从空间分布来看,颗粒物浓度总体上是中心城区低、四周高的分布格局;从PM_2.5浓度占PM₁₀浓度比重分析来看,冬季比重最高,达70%,以城区及城北最为明显,达73%,日变化分布则主要集中在下午至夜间,且冬季比重达71%。     

2001-2010年非洲大气PM2.5污染浓度空间格局演化

基于NASA的全球大气PM2.5年均污染浓度栅格数据,通过对非洲行政边界矢量化、分区统计各国大气PM2.5浓度均值及建立空间数据库,利用重力模型、ESDA模型及GIS空间统计分析方法,对非洲52个主要国家（地区）2001 – 2010年间的大气PM2.5污染浓度时空格局特征演化进行探究,并依据时间序列特征将研究对象划分为8类。研究结果表明：（1）2001-2010年非洲大气PM2.5污染浓度大致呈现“中间高、南北低;西部高、东部低”的空间特征;其中高值区集中分布在非洲西部几内亚湾附近的尼日利亚、刚果与喀麦隆等国家,低值区则广泛地分布在北非、南非以及非洲东南部印度洋沿岸地区或岛屿。（2）基于ESDA模型的空间自相关分析发现PM2.5浓度“高-高”热点区主要集聚在几内亚湾附近主要国家,“低-低”冷点区集中在东南部印度洋沿岸的南非、莫桑比克与马达加斯加岛。（3）时序上2001-2010年非洲PM2.5年平均污染浓度呈现明显下降趋势,其中32个国家（占研究区总数的61.54%）2010年PM2.5污染年均浓度低于2001年。（4）从自然环境条件及社会经济因素两方面浅析其空间格局主要成因：几内亚湾沿岸是非洲PM2.5污染最严重的地区,因其人口稠密且高度依赖石油产业;非洲东南部地区PM2.5污染最轻,得益于其良好的自然环境条件及低污染的支柱产业。     

城市道路PM2.5浓度的时空变化及地理因子影响分析

通过移动走航式观测获取长沙市岳麓山周边道路不同通勤时段PM2.5浓度数据,结合土地覆盖、兴趣点、数字高程模型、邻近污染源和街区路网分布5类微环境地理因子,采用空间聚合、空间自相关分析、分位数回归分析等方法,探究研究区内道路PM2.5浓度的时空变化及其与城市微环境地理因子的潜在联系.结果表明,长沙市岳麓山周边道路不同通勤时段PM2.5浓度时空差异明显:晚高峰时段PM2.5中位数浓度高达31.5μg/m3,早高峰和非高峰时段分别为28.2μg/m3和22.0μg/m3;高值PM2.5浓度在通勤高峰时段空间分布相对集中,在非高峰时段则相对分散.就地理因子影响而言:不同通勤时段影响PM2.5浓度的微环境地理因子在数量与类别上存在差异;同时,微环境地理因子对不同分位数道路PM2.5浓度的影响也具有异质性.依据各通勤时段不同地理因子的影响趋势和影响程度,采取相应的针对性调控、空间合理配置等干预策略有望全面降低道路PM2.5浓度.本研究可为基于空气质量视角的城市空间规划与开发建设调控提供科学依据.     

扬州市空气PM2.5浓度时空分异研究

利用江苏省环保厅数据监测平台发布的扬州市区空气PM2.5浓度数据资料,结合仪器测量所得数据资料,分析扬州市空气PM2.5时空分异及其影响因素。结果表明:扬州市空气PM2.5浓度日均值总体低于75微克/立方米。从时间分布来看,早-中-晚呈现出"高-低-高"的变化趋势,夏收时期则高于规定的标准;从空间分布来看,城乡之间的浓度差异较大。影响扬州市空气PM2.5浓度的主要因素:一是污染源的排放程度(机动车尾气为主);二是气象条件(逆温、风、雨等)。对应对PM2.5污染提出了建议。     

基于GWR模型的中国城市雾霾污染影响因素的空间异质性研究

基于全国城市的PM_2.5监测数据,识别PM_2.5的时空分布特征,并着重利用地理加权回归模型分析自然和社会经济因素对PM_2.5影响的空间异质性。结果显示：2015年全国PM_2.5的年均浓度为50.3 μg/m3,浓度变化呈现冬高夏低,春秋居中的“U型”特征;PM_2.5的空间集聚状态明显,其中京津冀城市群是全国PM_2.5的污染重心。地理加权回归结果显示：影响因素除高程外,其余指标均呈现正负两种效应,且影响程度具有显著的空间差异性特征。从回归系数的贡献均值来看,自然因素对城市PM_2.5浓度影响强度由高到低依次是高程、相对湿度、温度、降雨量、风速、植被覆盖指数;各类社会经济指标对城市PM_2.5浓度影响强度排名依次是人口密度、研发经费、建设用地比例、产业结构、外商直接投资、人均GDP。由于各指标对城市PM_2.5浓度变化的影响程度存在着空间异质性,因此在制定大气治理对策时可以考虑不同指标影响程度的空间差异,从而使得治霾对策更具针对性。     

中国中东部秋季PM10时空变化及其与日气温的关系

利用2000-2010年秋季中国中东部83个重点城市的PM10浓度数据以及其中63个城市的逐日气象资料,分析了PM10浓度的时空变化以及晴空条件下PM10浓度与日气温之间的关系,讨论了不同云量条件下二者关系的稳定性以及辐射的相应变化.结果表明:(1)近11年来,秋季PM10浓度呈现下降趋势,全部天气条件下和晴空条件下的线性趋势值分别为-2.87 μg·m-3/年、-4.92 μg·m-3/年;空间分布上,中国中东部重点城市的秋季PM10浓度普遍下降,其中华北地区的下降最快最显著.(2)秋季PM10浓度与日气温的波动之间存在显著相关,定量统计表明:当PM10浓度偏高10 μg·m-3时,日最高气温、日最低气温和日平均气温分别偏低0.15℃、0.14℃和0.16℃,同时气温日较差减小0.01 ℃.(3)秋季日气温的上述变化可能主要与气溶胶的直接效应有关.PM10增多会造成地面总辐射和地表净辐射的显著减少,进而造成日最高气温、日平均气温的显著下降;同时,PM10增多对近地面的影响总体上是致冷效果.     

峡口城市乌鲁木齐冬季大气污染的时空分布特征

基于2013年1~3月每日发布的6类污染物(PM10、SO2、NO2、PM2.5、CO和O3)逐时数据和同期气象数据,对乌鲁木齐污染物的时空分布变化规律进行了分析。结果表明:乌鲁木齐污染物浓度空间分布型可分为两种,即城区中心-外围过渡型和南北过渡型。PM10是城区中心-外围递增型,SO2和CO则是城区中心-外围递减型。南北递增型是PM2.5和O3,南北递减型为NO2;乌鲁木齐冬季六类污染物污染指数级别由小到大依次是:O3SO2NO2COPM10PM2.5;污染物日变化曲线大致为双峰结构(PM10、PM2.5和SO2)单峰结构(CO、NO2和O3);PM2.5超标率很高(88.7%),其与相对湿度、能见度、风速、降水呈反相关关系,与逆温差呈显著的正相关。当PM2.5的AQI值逐步升高时,低空型东南大风出现频率和逆温层厚度、温差等总体上也呈现增加趋势,说明低空型东南风对于峡口城市的空气质量存在重要的影响。     

明代雹灾的时空特征分析

对我国明代的雹灾史料进行整理和分类,构建了明代雹灾数据库,并根据冰雹的大小和造成的危害程度进行等级划分。利用统计等方法揭示明代雹灾的时间特征和频次规律;通过明代各省区行政区划图展示不同等级雹灾的空间分布特征。结果表明：我国明代共有1 970次雹灾发生,可分为3种不同的等级,其中2级雹灾最多;明代的雹灾具有明显的阶段性和季节性特征,雹灾多集中于明代的中后期且多发于春、夏季节,秋季较少,冬季最少;在空间分布上,明代雹灾多集中于东部,西部少,中部不多,南北少,不同省区雹灾的季节分布也不同。这些研究结论可为雹灾的预测、预防提供历史背景。     

Rainfall partitioning by desert shrubs in arid regions

We measured the rainfall partitioning among throughfall, stemflow, and interception by desert shrubs in an arid region of China, and analyzed the influence of rainfall and canopy characteristics on this partitioning and its ecohydrological effects. The percent-ages of total rainfall accounted for by throughfall, stemflow, and interception ranged from 78.85±2.78 percent to 86.29±5.07 per-cent, from 5.50±3.73 percent to 8.47±4.19 percent, and from 7.54±2.36 percent to 15.95±4.70 percent, respectively, for the four shrubs in our study (Haloxylon ammodendron, Elaeagnus angustifolia, Tamarix ramosissima, and Nitraria sphaerocarpa). Rain-fall was significantly linearly correlated with throughfall, stemflow, and interception (P < 0.0001). The throughfall, stemflow, and interception percentages were logarithmically related to total rainfall (P < 0.01), but were quadratically related to the maximum 1-hour rainfall intensity (P < 0.01). The throughfall and stemflow percentages increased significantly with increasing values of the rainfall characteristics, whereas the interception percentage generally decreased (except for average wind speed, air temperature, and canopy evaporation). Regression analysis suggested that the stemflow percentage increased significantly with increasing crown length, number of branches, and branch angle (R2 = 0.92, P < 0.001). The interception percentage increased significantly with increasing LAI (leaf area index) and crown length, but decreased with increasing branch angle (R2 = 0.96, P < 0.001). The mean funnelling percentages for the four shrubs ranged from 30.27±4.86 percent to 164.37±6.41 percent of the bulk precipitation. Much of the precipitation was funnelled toward the basal area of the stem, confirming that shrub stemflow conserved in deep soil layers may be an available moisture source to support plant survival and growth under arid conditions.     

中国沙尘事件的区域特征

AsevereduststormoccurredoverEastAsiainthemiddletendaysofApril1998.Afteroneweek,itsdustplumeaffectedthecontinentofNorthAmerica.Thisattractedtheattentionofmanyscientistsintherelatedcountriestoduststorms.InrecentyearsthenumberofduststormshasbeenincreasinginChina.Itisnotonlyanimportantsymptomofdesertificationfromslowerchangetofasterchange,butalsoareflectionofthesynthesisofenvironmentalstates,includingclimate,ecosystemandsoil,whicharealldeterioratingtosomedegrees.AccordingtothedefinitionofMeteo…     

Regional characteristics of dust events in China

The regional characteristics of dust events in China has been mainly studied by using the data of dust storm, wind-blown sand and floating dust from 338 observation stations through China from 1954 to 2000. The results of this study are as follows: (1) In China, there are two high frequent areas of dust events, one is located in the area of Minfeng and Hotan in the South Xinjiang Basin, the other is situated in the area of Minqin and Jilantai in the Hexi Region. Furthermore, the spatial distributions of the various types of dust events are different. The dust storms mainly occur in the arid and semiarid areas covering the deserts and the areas undergoing desertification in northern China. Wind-blown sand and floating-dust not only occur in the areas where dust storms occur, but also extend to the neighboring areas. The range of wind-blown sand extends northeastward and southeastward, but floating-dust mainly extends southeastward to the low-latitude region such as the East China Plain and the area of the middle and lower reaches of the Yangtze River. Compared with wind-blown sand, the floating-dust seldom occurs in the high latitude areas such as North Xinjiang and Northeast China. (2) The affected areas of dust storms can be divided into seven sub-regions, that is, North Xinjiang Region, South Xinjiang Region, Hexi Region, Qaidam Basin Region, Hetao Region, Northeastern China Region and Qinghai-Xizang (Tibet) Region. The area of the most frequent occurrence of dust storms and floating-dust is in South Xinjiang Region, and of wind-blown sand in the Hexi Region. In general, the frequency of dust events in all the seven regions shows a decreasing tendency from 1954 to 2000, but there are certain differences between various dust events in different regions. The maximum interannual change and variance of dust events during this time happened in South Xinjiang Region and Hexi Region. The dust events generally occur most frequently in April in most parts of China. The spring occurred days of dust events occupied 60-70% of the whole year in Hetao Region and Northeastern China Region. However, in South Xinjiang Region and North Xinjiang Region, which was less affected by monsoon climate, dust events may occur at any time of the year, less than 50% of the events in this region occur during spring. In the remaining three regions 50-60% of the dust events occur in spring of a year.     

北京市生态旅游者的行为特征调查与分析--以百花山自然保护区为例

通过对北京市百花山自然保护区 139位生态旅游者的调查 ,根据回答者每年去基于自然的目的地旅游次数以及他们的NEP得分 ,从而类分为严格的生态旅游者、经常的生态旅游者和偶尔的生态旅游者。数据分析使用了描述性统计以及一系列独立性T TEST检验和ANOVA分析。研究表明 :(1) 3类生态旅游者在人口统计、动机、环境态度、管理倾向等行为特征方面存在差异 ;(2 ) 3类生态旅游者对自然环境态度都很友好 ,而严格的和偶尔的生态旅游者NEP分数更高 ;(3)不同的生态旅游者来源有不同 ;(4 )与国外的生态旅游者相比 ,百花山生态旅游者更年轻 ,男性更多 ,但受过很好教育的游客数量不及国外     

1960-2010年中国西北地区水分盈亏量时空特征

基于1960-2010年中国西北地区126个国家气象站点实测数据,应用Morlet小波函数、Kendall趋势系数、Mann-Kendall突变检验等方法分析西北地区水分盈亏量时空变化特征。结果表明:西北地区大部分区域水分盈亏量为负值,呈由东南和西北两侧向中部逐渐减小的空间格局。在研究时段内水分盈亏量总体呈上升趋势,但各季节水分盈亏量变化存在一定的差异性,其中春夏冬三个季节水分盈亏量呈上升趋势,而在秋季呈下降趋势。西北地区水分盈亏量变化存在3.5~5 a左右的主周期,其中夏季周期变化以强振荡为主,年际波动大,而其它三个季节以弱振荡周期为主。位于西风带气候区与高原气候区的站点水分盈亏量呈上升趋势,且多发生突变;水分盈亏量呈下降趋势的站点主要位于东南季风区及其边缘区。     

近50a来民勤沙尘暴的环境特征

根据民勤县气象局近50a来观测的1436次沙尘暴资料, 系统地分析了这一时段沙尘暴发生的时间特性。从沙尘暴发生的机制出发, 并结合当地的其他气象要素, 初步确定沙尘暴和与之对应的气象要素之间的关系, 为该地区治理沙害、恢复生态提供理论依据。     

乌鲁木齐近30年低能见度气候特征

为探寻乌鲁木齐市低能见度的变化规律,分析城市发展、大气污染对能见度的影响,利用乌鲁木齐市气象站的常规气象资料和环境监测站的大气污染资料对乌鲁木齐近30年低能见度进行统计分析,结果表明:大部分低能见度出现在11月至次年3月份,占全年总次数的97%,出现频率为4.5%,其中12月份出现频率最高,为7.4%;夏半年低能见度出现频率很低,6~8月几乎没有低能见度出现;夜间20时至早晨08时是低能见度的高发时段。近30年低能见度的年出现频率随年代增加而减小的倾向度为0.52%/10 a。冬半年和夏半年低能见度出现频率随年代增加而减小的倾向度分别为0.68%/10 a和0.08%/10 a。低能见度出现时相对湿度≥85%,同时伴有24小时正变湿、负变温、负变压,冬半年平均风速<2 m/s;浓雾、低空逆温及大气污染是造成乌鲁木齐市低能见度的主要原因。本文还对城市化发展、空气污染对能见度的影响进行了正反两个方面的讨论,认为冬半年低能见度出现频率随年代增加而减小的速率远远大于夏半年的原因除气候变化外,与乌鲁木齐加大冬季大气污染治理,实施集中供热有关。     

五台山旅游气候及其舒适度评价

气候是一个地区旅游发展的基本因子。本文分析了五台山气候状况和气象景观 ,计算了各月舒适度指数、寒冷指数和平均着衣指数 ,得出了人体气候舒适度的时间分布。根据舒适度指数、寒冷指数和穿衣指数对各月旅游气候适宜性进行分析评价 ,并提出穿衣建议 ,从而为五台山旅游发展规划和游客选择旅游时间提供了科学的依据     

中国沙尘天气的区域特征

利用筛选的1954~2000年中国338个站沙尘天气资料及相关气候资料,从沙尘天气区划方面着重分析研究了我国沙尘天气的区域特征。结果表明： 1) 我国沙尘天气多发区分别位于以民丰至和田为中心的南疆盆地和以民勤至吉兰泰为中心的河西地区。不同类型沙尘天气的空间分布范围不尽相同,其中沙尘暴主要发生在与北方沙漠及沙漠化土地相联系的极干旱、干旱和半干旱区内。扬沙和浮尘天气除了在沙尘暴发生区的绝大部分地区出现外,还向其它邻近地区扩展,如扬沙可向东北地区和东南的黄淮海平原及以南地区扩展;而浮尘天气则主要向东南方向扩展,可涉及整个黄淮海平原和长江中下游地区。相比之下,上风方向的中高纬地区,如北疆和东北北部地区,浮尘天气发生甚少。2) 全国沙尘暴天气易发区可划分为北疆、南疆、河西、柴达木盆地、河套、东北和青藏等7个亚区。沙尘暴和浮尘在南疆区发生日数最多,而扬沙在河西区发生日数最多。