岳阳城区空气污染的变化特征及气象影响因素

根据2003年12月至2013年12月空气污染资料, 对岳阳城区空气污染的变化特征及气象影响因素进行了分析,探讨了2013年岳阳城区出现的典型空气污染过程的天气实况、大尺度环流背景及成因。结果表明：近10年来,岳阳城区API指数呈显著下降趋势。冬季空气污染最严重且年际变化较大,而夏季空气污染相对较轻且年际变化较小。1—12月API指数基本呈V形变化,且具有冬半年（10月至次年3月）偏高,夏半年（4—9月）偏低的变化规律。工业布局、主导风向、地理条件等导致岳阳城区空气质量具有显著的时空分布。气温日较差大、逆温等大气处于稳定状态下空气污染加重。本地气象和外地输入因素导致2013年岳阳城区出现一次比较典型的空气污染过程。用多元回归方法建立的API指数预报方程表明,气象要素和天气现象对岳阳城区API指数有显著影响。     

汾渭平原东部运城市空气污染变化特征及其气象因素影响分析

本文综合利用2015—2020年地面气象观测资料、欧洲中心ERA5再分析资料及大气环境监测数据,分析了汾渭平原东部运城市污染物浓度的变化特征以及与天气形势和气象要素的关系。结果表明：①2015—2020年期间运城市PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO 5种污染物年平均浓度呈下降趋势,而O3浓度呈上升趋势;②冬季和夏季空气质量相对较差,首要污染物分别是PM2.5和O3,边界层高度的变化与近地层风向风速、污染物浓度的关系密切,冬季（夏季）PM2.5（O3）污染较重时边界层高度较低（较高）,以东北风（东南风）为主,风速偏小（偏大）;③最后利用自组织映射神经网络（SOM）算法分别对冬夏925 hPa位势高度场进行天气分型并开展不同天气形势下污染物浓度与气象要素的变化对比研究,发现冬季污染时以静稳天气为主,低层弱东北风将污染物输送至运城市,而夏季O3污染较重时受热低压形势控制,利于O3前体物汇合,太阳辐射较强时O3浓度较高。     

上海地区2017年三次短时重度污染过程变化特征及其气象影响因素

2017年10月29日、11月2—3日和7—8日上海地区出现了三次PM2.5短时重度污染过程,根据环流形势可以将其分为两种污染类型：10月29日为输送型污染,具有污染输送过程快,污染持续时间短的特点;11月2—3日和7—8日为静稳叠加输送型污染,具有污染输送过程较慢,污染持续时间长的特点。分析这三次污染过程的气象要素特征可知,小的风速、稳定的垂直结构及下沉运动使得污染物在水平和垂直方向上都不易扩散出去,为污染物的积聚和污染的长时间维持创造了有利条件。另外,分析北京—上海一线PM2.5浓度、地面气象要素和垂直环流的剖面图发现,10月29日污染带自北向南呈窄带状分布,中低空和近地面对上海的污染输送都有贡献;11月的两次污染过程污染自北向南持续时间较长,分布范围较广,对上海的污染输送以近地面传输为主。计算三次污染过程的静稳指数和输送指数,进一步验证了10月29日的重度污染由外源输送造成,而11月的两次污染则由本地积累和外源输送叠加造成。应用FLEXPART扩散模式和华东区域大气环境数值预报系统对11月的两次污染过程进行定量分析,得到与观测数据分析一致的结论,同时发现这两次污染过程的潜在来源区域均为上海周边地区,来源集中,且江苏、浙江和安徽都有贡献。     

上海地区AQI变化特征及与气象因素的相关性

基于上海地区2012—2016年逐日PM_2.5、PM₁₀、CO、O₃、SO₂、NO₂的分指数（individual air quality index,IAQI）数据以及同期气象要素（风速、降水量、气温、相对湿度、总云量、低云量）、逆温数据和高空大气环流数据,分析了上海地区空气质量指数的时间变化特征和气候要素对空气质量的影响,并选取PM_2.5和O₃污染天气过程及其邻近的非污染天气过程,对比分析高空大气环流形势的差异。结果表明：上海地区出现PM_2.5、PM₁₀和NO₂污染天气在冬季最多,分别为31.4 d、10.0 d和14.8 d,而O₃污染天气在夏季最多（18.8 d）。风速和低云量是影响PM_2.5污染的重要气象因素,最大相关系数分别为-0.313和-0.261,O₃污染则与气温和日照时数密切相关,最大相关系数分别为0.449和0.363,PM_2.5、O₃污染的发生也与前一日以及当日出现逆等温天气存在较好的相关性。在PM_2.5污染天气过程,上海位于槽后高压前部,850 hPa有较强西北风,而非PM_2.5污染天气过程中上海位于高压后部,低层850 hPa为东南风。在O₃污染天气和非污染天气过程,中国东部长波射出辐射（Outgoing Longwave Radiation,OLR）分别为正、负距平,副热带高压控制下上海晴热少云,易引起O₃污染,反之上海上空云系多,不容易出现污染。     

2019-2020年上海地区空气质量变化特征及气象影响因素分析

利用2019-2020年上海地区6种空气污染物小时浓度和逐日空气质量分指数(IAQI)的监测资料,统计分析了上海地区空气质量变化特征及其气象因素的影响.结果表明,2020年上海地区空气质量优良率达86.9％,空气质量状况优于2019年.上海地区AQI具有冬季最差,秋季最好的季节特征,最主要的污染物已由过去的PM2.5转...     

空气污染气象指数在上海地区的应用

利用常规气象观测资料和逐小时PM_2.5浓度实况数据,对上海近3年污染天气过程分析后发现,导致上海重污染的天气类型主要为冷空气输送型和静稳累积型。为更好地表征及描述两种导致污染的天气类型,并在业务预报中起到指示作用,本文在反映大气垂直扩散条件的通风系数和反映水平扩散条件的滞留指数的基础上建立了空气污染扩散指数,通过检验发现,空气污染扩散指数与PM_2.5浓度呈线性正相关,相关系数达0.525,并优于单一的通风系数和滞留指数对空气污染的指示作用。针对冷空气导致的区域输送型,结合历史个例分析改进了输送强度指数,将公式中排放源参数改为上游PM_2.5浓度实况,回算检验表明改进后输送强度指数和上海市PM_2.5浓度呈指数正相关,对区域输送性污染具有明显的指示性。     

近50年上海地区日照时数的变化特征及影响因素

基于上海地区11个气象站1960—2009年的日照时数、云量、水汽压、降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验等气候统计诊断方法,分析了上海地区日照时数年际、季节的变化特征以及空间分布特征,并对影响日照时数的气候因子进行了分析。结果表明,1960—2009年期间,上海地区日照时数呈显著减少的趋势,其中夏季、秋季和冬季的日照时数显著减少,春季日照时数变化不显著。1980年是上海日照时数减少突变的时间点,是日照时数由正距平占优势转为负距平占优势的转折点。空间上,整个上海日照时数在过去50年均呈减少趋势,并且由北向南减少趋势逐渐减弱。上海年日照时数与降水量和降水日数呈显著负相关,年日照时数的减少与年降水量的增加有关。上海各季日照时数与云量、水汽压和降水基本都呈显著的负相关,夏季日照时数减少主要是由降水量的增加造成的,冬季日照时数的减少与水汽压和降水量的增加有关。     

江门市城区臭氧浓度变化特征及气象影响因素分析

基于2015—2017年广东省江门市城区臭氧浓度监测数据和气象观测数据,结合应用统计分析、聚类分析等方法,分析了江门臭氧浓度特征及气象影响因素,探讨了2017年江门臭氧严重超标的气象成因。2015—2017年,江门臭氧污染程度逐年加重,秋季臭氧浓度均值高于其它季节;37%的臭氧浓度超标日与西北太平洋或南海热带气旋活动有关,显著高于其它天气类型下超标日占比。臭氧浓度与白天气象要素相关性高于夜间,对臭氧浓度影响较大的气象要素有日照、相对湿度、气温。聚类分析得到6类气流轨迹,当气流轨迹为偏东(陆地)和偏北路径时,其受体臭氧浓度均值和污染气流轨迹占比显著高于平均值。2017年臭氧严重超标的气象成因是达到利于臭氧生成的气象条件阈值时数和日数显著高于以往,且途经江门以北和以东陆地的气流数目明显多于以往。     

石河子市空气质量特征及其气象影响因素的研究

运用石河子市2015—2020年6种污染物浓度,研究了石河子市近6年空气质量及污染物浓度时间变化特征。结果显示：石河子市近6年空气质量有所改善,首要污染物主要以可吸入颗粒物和臭氧为主,并有明显的采暖期和非采暖期之分。冬季空气质量对全年空气质量优良天数占比为负贡献,各污染物浓度的峰值多出现在白天。分析石河子市相对湿度、气压、温度等气象要素和空气质量指数的相关性,并建立拟合方程,结果显示石河子市除冬季外其他时间最小相对湿度、最低气温和空气质量指数相关性较好,在预报空气质量过程中可重点考虑。     

自贡市臭氧浓度变化特征及其与气象因素的相关性研究

根据2014-2018年自贡市逐日大气污染物监测数据及地面气象数据,采用统计方法,分析了自贡市臭氧变化特征及其与气象因素的关系,结果表明:2014-2018年内自贡市O3-8h(1日中最大连续8 h O3浓度均值)月平均浓度峰值出现在7月份,从年平均浓度变化上看,自贡市O3-8h浓度每年平均增长10.6μg/m3.各季...     

上海地区冬季不同等级冷空气变化特征及其对风雨的影响

基于1960年12月至2016年2月上海地区地面气象站气温、气压、降水、风速等观测资料,采用趋势分析、相关分析、小波分析、功率谱分析等方法,对冬季影响上海地区不同等级冷空气的活动特征及其对风雨影响进行分析。结果表明:尽管近56 a冬季影响上海地区的冷空气频次未发生明显变化,但所致降温幅度呈现先由大变小、再由小变大的变化特征;冬季中等强度冷空气、弱冷空气次数有14 a和4 a的显著周期;冷空气过程平均最大风速呈明显下降趋势,其中强冷空气平均最大风速下降幅度最大;冷空气降水总量呈增多趋势,弱冷空气降水总量占冷空气所致总降水量的57%。     

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。     

中国典型代表城市空气污染特征及其与气象参数的关系

基于2000年6月至2013年8月中国120个环境保护重点城市的空气污染逐日监测数据及同期地面气象观测资料和探空资料,分析了中国典型代表城市的空气质量状况及其与污染气象参数的相关性。结果表明:中国典型代表城市的AQI整体呈由北向南减小的空间分布特征,北方城市API的季节分布呈"冬高夏低"型,且变幅明显大于南方城市。北方城市的逆温层厚度整体较南方城市高,且代表城市的逆温层厚度在年际尺度上均呈"U"型分布,并呈现"冬半年强夏半年弱"的特点。中国典型代表城市最大混合层厚度与逆温层厚度呈反位相关系,北方和南方地区高海拔城市最大混合层厚度较高,变幅大;南方地区低海拔城市则相反。污染气象参数与API关系密切。可见,北方城市冬季污染重,是由取暖引起的污染排放量增加和由污染气象参数反映的大气边界层扩散能力降低双重作用造成的,可以为空气污染潜势预报提供参考。     

铜川市玉米生长季气象因子变化特征及其对气象产量的影响

利用铜川市1964—2021年国家气象观测站玉米生长季逐日平均气温、降水量、日照时数等资料及1990—2020年各区县玉米产量资料,采用气候倾向率方法、累积距平法及滑动平均法分析≥10℃积温、降水量、日照时数变化特征及其对玉米气象产量的影响。结果表明：近58 a来各区县≥10℃积温随时间均呈显著上升趋势(P<0.01),且均在1993年发生了由偏冷到偏暖的转折;空间上南部耀州多,北部宜君少。降水量随时间变化趋势不明显,空间上降水量丰富区位于北部宜君县。耀州日照时数随时间呈显著减少趋势(P<0.01),其余区县变化不明显;空间上各区县日照时数差别小。气象因子中,降水量对玉米气象产量影响最大,日照时数影响次之,≥10℃积温影响最小,其中降水量和玉米气象产量呈显著正相关(P<0.01)。     

昌都市地表湿润状况变化特征及其影响因素

基于昌都市7个气象站点1981~2012年气温、降水量、风速等气候要素资料,应用Penman-Monteith模型计算了潜在蒸散以及地表湿润指数,分析地表湿润指数时空分布特征、季节性差异及主要气象因子的影响。结果表明,昌都市年潜在蒸散以14.1mm/10 a的速率显著减小,春夏两季减幅明显;地表湿润指数的空间分布表现为北部、东南部高于中部;地表湿润指数总体上呈增大趋势,增幅为0.027/10a,其中春夏两季增幅最为明显;地表湿润指数的增大主要受降水量增加的影响,平均风速的减小,平均日较差的减小也对地表湿润指数的增加起到重要的作用。     

广州市空气污染的变化特征及预报

利用2002年11月-2004年9月广州市空气污染指数（API）和PM10、NO2、SO2等污染物逐日浓度资料,采用小波分析、相关分析等方法对广州市空气污染的变化特征及与同期地面气象要素的关系进行了分析。并采用最优子集回归方法分别建立冬、夏季API指数及污染物浓度的预报方程。结果表明。PM10是广州市的主要污染物。其次为NO2、SO2。除SO2外,广州市API指数、NO2、PM10等污染物浓度具有冬半年（11-4月）偏高,夏半年（5-10月）偏低的变化规律。API指数及各种污染物浓度均具有明显的年周期振荡及5-7天的准单周、10-20天准双周、30-60天左右的季节内振荡,且30-60天的季节内振荡在冬半年较强而在夏半年较弱。冬半年API指数和PM10、NO2、SO2浓度与气压、风速、降水呈稳定负相关,与温度、相对湿度等呈稳定的正相关,而夏半年主要与风速、降水具有较好且稳定的负相关。增加前一天的污染物浓度作为预报因子后,所建的最优子集回归方程比单选用气象因子要稳定。具有较强的预测能力。     

浙江省重度空气污染过程时空变化特征

利用2012年10月至2015年5月浙江省11个地市逐日和逐时AQI监测资料,对浙江省各地AQI200的61次重度空气污染过程的发生时间、持续时间及各重度污染过程AQI的时间变化特征进行了分析,并结合天气形势场探讨重度空气污染过程的时空变化特征。结果表明:2012年10月至2015年5月浙江省各地重度空气污染和严重空气污染过程主要发生在冬季(12月至翌年1月),主要污染物为PM_(2.5);重度空气污染时数呈西北部地区多、东南部地区少的空间分布,地区间差异显著。浙江省重度空气污染过程可以分为同步变化型、南北输送型和区域累积型3种类型,南北输送型又可以分为移动输送和扩散输送,其中移动输送表现为局域移动和片区移动两种形式;区域累积型污染易发展为严重污染,且持续时间较长。     

青海省公路沿线能见度时空变化特征及其影响因素

基于青海省公路沿线附近青海境内50个气象站点2004—2015年能见度地面观测资料和DEM数据,采用梯度距离平方反比空间插值方法,进行能见度的时空特征分析,在此基础上结合大雾、大风沙尘暴、短时强降水等观测资料,对能见度变化成因进行天气学分析。结果表明:(1)青海省公路沿线年、季、月、日平均能见度大体呈东西低、中间高的空间分布特征,其中玉树东部、果洛州、海南州、海北西部、海西中东部地区平均能见度最好,有利于公路交通线路的安全运行,而西宁地区、海东市、黄南州、海北中东部、格尔木地区平均能见度最差,对公路交通运行安全影响较大,应注意防范;(2)全省年平均能见度在17.4~48.8 km之间,能见度的月变化特征显著,但日变化特征不明显;(3)造成青海省能见度时空变化的主要天气现象有大雾、大风沙尘暴和短时强降水。     

银川市大气混合层高度变化特征及其与空气污染的关系

基于银川高空站2008～2017年的L波段秒级数据和地面观测数据,利用干绝热法计算银川2008～2017年逐时大气混合层高度,分析其变化特征,同时利用银川6种污染物的质量浓度和AQI指数,分析大气混合层高度与空气污染物的关系。结果表明：银川市的大气混合层高度（MLH）大部时间在600 m以下,占比为68%;银川MLH具有明显的单峰型日变化特征,07:00（北京时间,下同）最低,16:00最高;各月MLH值在282～936 m,4～6月MLH值最高,12月MLH值最低;季节变化方面,春季最高,夏季次之,冬季最低;年变化方面,2012年MLH平均值最高为621 m,2015年最低为566 m;银川市6种污染物除O3外,其余5种污染物的质量浓度与MLH值都为负相关,O3与MLH值的相关性最好;四季中,冬季污染物浓度与MLH值的相关性最好,夏季最差,秋季好于春季;银川MLH值与AQI指数呈负相关。