基于多元线性回归算法的雾霾预测模型的研究

对乌鲁木齐市环境监测站2013—2015年冬季逐日AQI、PM_2.5、PM₁₀、SO_2、NO_2、CO、O_3数据进行相关分析,并利用MATLAB编程工具进行多元回归统计分析,建立了多元回归统计预测模型。对2015年1—3月乌鲁木齐雾霾天气进行预测试验,发现预测值与实际值有较好的拟合效果和预报效果。实验证明,在大气层结稳定的冬季将当天的大气污染物浓度作为因子,用多元线性回归算法建立预测模型对次日雾霾天气进行预测是一种有效的雾霾统计预报手段,本文试图用MATLAB编程工具建立动态多元回归预测模型,编写了自动预测系统软件,测试取得了较好的预测效果。     

城市绿化对城市气候环境的影响

随着城市化的发展,城市中众多建筑物和混凝土铺装使城市下垫面性质发生改变,高密度的人口活动和高强度的经济活动使城市形成与城市周围不同的局部气候环境。热岛效应、低湿、多雾霾成为目前城市气候的主要问题,对居民的健康生活产生严重的影响。城市绿化是缓解城市问题的重要手段,以西安市为例,从降低城市热岛效应、降温增湿以及通风引风和降低雾霾几个方面,介绍分析城市绿地对于城市气候环境显著的改善作用。     

Characteristics of urban boundary layer in heavy haze process based on Beijing 325m tower data

2015年11月24日至2015年12月2日北京市经历了一次严重的雾霾污染过程。本文利用这次过程期间北京325米气象塔的观测资料,对重污染天气条件下的边界层风场、温度场、湿度场和湍流特征进行了分析研究。本次污染过程并未发布红色预警,但是实际的污染形势被低估了,本文也对低估原因进行了分析。结果表明:北京地区这次污染过程主要是由偏东风和偏南风引起的,11月29日高层(280米)风速增加而低层(15m)风速并未增加,且次日高层风速大幅减小,导致了对于这次污染形势的低估。风速、湍动动能和摩擦速度与PM2.5浓度呈反相关关系。在晴天,风速随高度的增加而显著增加,但在污染严重的时期,风速从近地层到塔顶的变化不是很大。湍流动能从近地层到铁塔高层的变化并不是很明显。雾霾过程通常伴随有逆温层的出现,边界层内温度的日变化很小。在严重污染时,相对湿度接近100%,此时感热通量和水汽通量也都减小,湍流活动受到抑制,湍流活动强度的减弱又会进一步加重污染形势。     

基于RS和GIS的城市雾霾与汽车保有量关系研究

近年来我国许多城市雾霾天数增多,雾霾强度增强。本研究利用遥感数据反演获得沈阳市雾霾强度空间分布图。通过分析预测,未来的5年,汽车保有量依然呈现逐年增多的趋势,雾霾强度也将呈现逐年增强的趋势。     

2015年3月大气环流和天气分析

2015年3月大气环流主要特征是:北半球极涡呈偶极型分布,位置较常年同期明显偏南,欧亚中高纬环流经向度较小,南支槽平均位置位于70°E附近;同时,西太平洋副热带高压较常年同期明显偏强、位置偏西.3月,全国平均降水量为21.8mm,较常年同期(29.5mm)偏少26.1％.全国平均气温为5.8℃,较常年同期(4.1℃)偏高1.7℃.月内,我国出现5次主要的冷空气过程和5次主要的降水过程.江南等地多阴雨天气,我国东部出现3次轻到中度雾-霾天气,北方出现5次沙尘天气过程.     

2014年10月大气环流和天气分析

2014年10月大气环流特征如下：北半球高纬地区极涡为单极型,中高纬地区为5波型分布,南支槽偏北,西太平洋副热带高压与常年相当。10月,全国平均降水量29．5 mm,较常年同期（35．8 mm）偏少17．6％;全国平均气温11．2℃,较常年同期（10．3℃）偏高0．9℃。甘肃南部、东北东部和京津冀等地共有51站发生极端日降温事件,东北地区共有17站发生极端连续降温事件。月内共有3次强降水过程,其中,10月27—31日,海南及四川盆地、贵州至长江中下游一带出现大到暴雨天气过程,局地大暴雨到特大暴雨。10月,冷空气势力较弱,有两次主要冷空气过程影响我国。我国中东部出现4次大范围雾霾天气。江西、湖南南部和东部、广东大部、福建南部和西部、广西东部等地存在中度气象干旱。     

一次低能见度事件中大气颗粒物的微物理特征

利用合肥地区高时间分辨率观测资料对2013年1月13-15日一次低能见度事件中大气颗粒物变化进行分析,依据能见度、相对湿度和PM2.5浓度将过程划分为轻雾、霾、雾3个阶段,进而研究不同阶段大气颗粒物的微物理特征。结果表明：这次低能见度事件经历了“轻雾—霾—轻雾—雾—轻雾—雾—轻雾”的阶段转换过程。整个过程PM2.5/PM10和PM1/PM2.5与能见度呈负相关关系,雾阶段PM2.5/PM10大,细颗粒物积聚程度较快;而轻雾和霾阶段PM2.5/PM10小且离散程度大,粗颗粒物生成速度较快。不同阶段的颗粒物谱分布存在较大差异,轻雾和霾阶段的细颗粒物数浓度、表面积浓度和体积浓度谱形相似;雾阶段对不同粒径尺度的颗粒物数浓度、表面积浓度和体积浓度均有沉降作用,雾过程持续时间越长,对颗粒物的沉降作用越强。     

基于HJ1A数据的沈阳市雾霾时空变化模拟研究

基于HJ1A-CCD数据,采用6S大气辐射传输模型,反演出研究区气溶胶光学厚度。采用偏最小二乘法,基于气溶胶空间分布的估算结果,模拟出研究区PM_(2.5)的空间分布。基于GIS和改进的高斯大气扩散模型,进行了研究区PM_(2.5)的扩散模拟。根据我国PM_(2.5)检测网的空气质量新标准,对沈阳市的雾霾进行等级了划分。     

辽宁一次区域持续性雾霾的气象成因分析

近年来,雾霾天气频发,加剧了空气质量的恶化。研究雾霾天气的成因,加强雾霾的预报能力,对指导公众出行和保护身体健康有着重要的意义。本文利用辽宁62个国家级自动站观测资料和NCEP再分析资料,对2015年11月7—14日辽宁一次持续性雾霾天气过程的环流背景、形成条件和持续原因进行分析,结果表明:(1)高层西南偏西气流,低层暖脊及地面倒槽和弱气压场的环流背景为雾霾天气的发生提供了有利的天气形势。(2)逆温是这次雾霾天气持续的重要原因。雾和霾天气逆温表现形式不同,大雾过程中,逆温层高度低,厚度小;霾过程中,逆温层高度高,厚度大,且表现为多个逆温层同时存在。(3)水汽条件是雾和霾转换的关键因素。当近地层空气相对湿度大于95%时,有利于雾的生成;而相对湿度在60%~70%时,有利于霾的形成。雾向霾转换时,比湿增大;霾向雾转换时,比湿下降。(4)近地面弱的上升运动、中高层弱的下沉运动是此次雾霾加强的动力机制。(5)雾霾出现前后气象要素特征差异明显,可为雾霾天气的预报提供重要参考。     

风廓线雷达资料在北京秋季雾霾天气过程分析中的应用

利用L波段风廓线雷达资料,对北京2014年10月7-10日持续性雾霾天气过程的机理进行了研究,结果表明:低空偏南气流对雾霾的维持和发展有明显影响,当偏南风速大于8m/s时对大气扩散能力有一定改善作用,会抑制PM2.5浓度的持续增加;中低空弱冷空气扰动的下传高度决定了对污染物浓度的影响,当扰动不能到达近地层时,对污染物浓度影响较为微弱;雾霾维持阶段,近地层信噪比强度一般为10~35dB,可反映雾霾层的厚度;折射率结构常数可用于判断大气边界层高度变化情况,在热力湍流和污染物粒子散射作用下,白天边界层折射率结构常数可比夜间增大约3个量级。