S/P模式计算的冷却塔烟气抬升高度敏感性试验

德国VDI3784的S/P模式为三维流体动力学积分模式,其方程主要描述了无穷小体积元素的质量、动量、静态污染物质量浓度及能量的守恒。利用德国模式进行了冷却塔烟气排放不同参数、不同大气条件下烟气抬升高度的敏感性试验。结果表明：在影响烟气抬升高度的3个气象要素（风速、气温和湿度）中,风速和气温的变化对结果影响较大,而湿度影响较小。在D类稳定度,当环境风速从0.1 m/s增加到15.0 m/s时,抬升高度从711.7 m变为38.5 m。随着环境温度的升高,抬升高度明显单调变小;当稳定度为A类,环境温度从10升到40时,烟气抬升最大高度从688.9 m降低到45.1 m,降低了14倍多。而环境湿度的变化,对抬升高度的影响不是很明显。对于E类稳定度和F类稳定度,当环境湿度从20%增加到70%,最大抬升高度分别从115.3 m和84.6 m降到112.9 m和81.7 m,分别降低了3.43%和2.08%。在影响烟气抬升高度的其他3个因素（凉水塔直径、烟气出口速度和混合气体温度）中,混合气体温度的变化对结果影响较大,而凉水塔直径和烟气出口速度的影响较小。在各类稳定度条件下,当出口温度从20变到90时,烟气抬升高度增加1.2—13.3倍;在各类稳定度条件下,当凉水塔直径从30 m变到90 m,烟气抬升高度仅增加0.63—1.40倍;在各类稳定度条件下,当出口速度从2.5 m/s变到8.0 m/s,烟气抬升高度增加了0.24—0.74倍。     

S/P模式计算的冷却塔烟气抬升高度敏感性试验

德国VDI3784的S/P模式为三维流体动力学积分模式,其方程主要描述了无穷小体积元素的质量、动量、静态污染物质量浓度及能量的守恒。利用德国模式进行了冷却塔烟气排放不同参数、不同大气条件下烟气抬升高度的敏感性试验。结果表明：在影响烟气抬升高度的3个气象要素（风速,气温和湿度）中,风速和气温的变化对结果影响较大,而湿度影响较小。在D类稳定度,当环境风速从0.1 m/s增加到15.0 m/s时,抬升高度将从711.7 m变为38.5 m。随着环境温度的升高,抬升高度明显单调变小;当稳定度为A类,环境温度从10℃升到40℃时,烟气抬升最大高度从688.9 m降低到45.1 m,降低了14倍多。而环境湿度的变化,对抬升高度的影响不是很明显。对于E和F类,当环境湿度从20 %增加到70 %,最大抬升高度分别从115.3 m和84.6m降到112.9 m和81.7m,分别降低了3.43 %和2.08 %。在影响烟气抬升高度的其他3个因素（凉水塔直径,烟气出口速度和混合气体温度）中,混合气体温度的变化对结果影响较大,而凉水塔直径和烟气出口速度的影响较小。在各类稳定度条件下,当出口温度从20 ℃变到90 ℃时,烟气抬升高度增加1.2-13.3倍;在各类稳定度条件下,当凉水塔直径从30 m变到90 m,烟气抬升高度仅增加0.63-1.40倍;在各类稳定度条件下,当出口速度从2.5 m/s变到8 m/s,烟气抬升高度增加0.24-0.74倍。     

冷却塔烟气抬升高度及污染物浓度变化

介绍了冷却塔烟气排放原理及德国VDI 3784的S/P模式,结合实例研究了冷却塔烟气排放不同参数、不同大气条件下烟气抬升高度变化特征,并使用德国VDI 3945的Austal 2000模式分析了冷却塔与烟囱的排放浓度对比。结果表明:烟气抬升高度主要取决于出口温度气环境温度之差;随着风速的增大,抬升高度明显变小;随着直径的增加,烟气抬升高度也增加;随着出口速度的增加,抬升高度增加的相对较多;随着出口温度的增加,烟气抬升高度在逐渐增加,稳定度决定增加的倍数。VDI 3945模拟结果表明:小时浓度值差别相对较小,而年平均浓度值差别较大,日平均值的差别介于小时与年平均值之间。     

彭州市大气污染物浓度变化特征研究

本文利用2017年彭州市大气污染物(SO₂、NO₂、O₃、CO、PM₁₀、PM_2.5)小时浓度数据并结合地面气象观测资料,统计分析了该地区大气污染物浓度的演变规律及影响因素。结果表明：该地区细粒子(PM₁₀和PM_2.5)污染较为严重,O₃次之,其它污染物浓度水平则低于国家新二级标准限值。观测期间,各污染物浓度表现出明显的日变化与季节变化,其中SO₂、O₃呈单峰型日变化,NO₂、CO和细粒子则呈双峰型日变化;污染物浓度的季节变化基本表现为冬高夏低、春秋次之的变化特征(O₃为夏高冬低),并且固态污染物(PM₁₀、PM_2.5)与气态污染物(NO₂、CO)之间有显著的相关性。在污染物浓度与气象要素相关性分析中表明,湿度对于污染物浓度的影响整体上要弱于温度和风速,除了O₃与温度、风速呈正相关外,其它污染物与两者均呈负相关。除此以外,风向对于当地各种大气污染物的积累与清除也有直接的影响。     

银川大气污染物浓度变化特征及其与气象条件的关系

利用2013年银川地区6个监测点污染物质量浓度和同期气象要素数据,对区域内污染物浓度变化特征及其与气象条件的关系进行分析。结果表明：银川市区PM10年均值超标0.7倍,PM_2.5年均值超标0.4倍,SO₂和NO₂也有一定程度超标,CO和O₃未超标|1、2、11月和12月为SO₂、NO₂、PM₁₀、PM_2.5、CO质量浓度较高月,O₃浓度最高月为5月,次高月为10月|9:00-12:00和21:00-00:00是SO₂、NO₂、PM₁₀、PM_2.5和CO质量浓度较高的两个时段,O₃浓度一般于15:00达到最大;6类污染物普遍表现出季节性的准7 d周期和全年性的准30 d周期|空气质量状况良的频率是56 %,轻度污染26 %,优仅为12%;首要污染物以PM₁₀、PM_2.5和SO₂为主|风速与SO₂、NO₂和CO具有良好的负相关关系,与O₃则呈显著正相关关系,风速对PM₁₀和PM_2.5影响较复杂,当风速小于某一值时,有利于PM₁₀和PM_2.5扩散,当风速达到一定程度后,又会导致PM₁₀和PM_2.5浓度的增加|降水对污染物有较好的冲刷作用,且对SO₂的清除作用最明显,对O₃的清洁作用最弱。     

城市边界层高度变化特征与颗粒物浓度影响分析

利用2007年以来西安郊区泾河观象台大气细颗粒物质量浓度资料和气象自动站资料以及探空资料,采用国标法、罗氏法和位温法三种不同方法计算边界层高度。结果表明,三种方法得到的结果有一定差异,但日变化分布一致,可以用于分析边界层高度变化特征。边界层高度季节变化明显,春、夏、秋和冬季边界层高度分别是1300,1200,820和800 m。边界层日变化与颗粒物浓度呈显著负相关关系,即冬季边界层顶高度低,三种粒径颗粒物质量浓度高,夏季则相反。PM2.5、PM1.0、PM1.0分别在PM10、PM2.5、PM10含量中有明显月变化,表明西安除了本地污染源之外,春季易受上游风沙天气影响。     

连续雾霾天气污染物浓度变化及天气形势特征分析

利用MICAPS资料、地面观测资料、NCEP资料和衡水市环境监测站细颗粒物(PM2.5)及PM10浓度资料,对2013年1月衡水市出现的连续雾霾天气从PM10及细颗粒物浓度演变、雾霾天气污染物浓度与地面要素关系、中低层环流形势特征进行了分析,结果表明:1)雾霾天气期间06:00(北京时间,下同)至07:00和16:00至21:00为PM10和细颗粒物浓度较低时段,PM10最大值出现在15:00,细颗粒物最大值出现在02:00,两者并不同时达到极值。2)雾霾天气污染物浓度与地面湿度并不是简单的正相关或负相关关系,还和许多其它因素有关。3)衡水市污染源主要来源于工业污染源、扬尘污染、冬季燃煤采暖、局部污染源及区域性污染。4)雾霾天气相对湿度和能见度基本呈负相关,气压变化不大,风向频率最多为北到东北风,平均风速一般都在2 m/s以下。雾日时大部分时段为雾和霾的混合物。5)重污染日期间500 hPa为平直偏西气流或西北偏西气流,没有明显的槽脊活动。而污染较轻的时段500 hPa为明显的西北气流控制或有槽脊活动。6)雾霾天气期间大部分日数08:00在850hPa以下都存在逆温层;地面气压场偏弱,尤其河北平原一带基本为均压场。最后对雾霾天气影响及对策进行了简单探讨。     

太原地区主要污染物污染的气象特征

选用2002年太原地区6个环境监测站主要污染物逐时浓度监测资料和山西省观象台逐时的气象观测资料,系统的统计分析了太原地区主要污染物浓度的时空分布特征,其中包括SO2和可吸入颗粒物PM10平均浓度的逐月变化、采暖期和非采暖期平均浓度的逐时变化,以及主要污染物浓度与地面常规气象要素的相关性。揭示了各代表站主要污染物污染的年、日变化趋势、采暖期和非采暖期日变化的差异,并分析了春季大风天气时PM10与SO2污染浓度的变化特征。     

银川市主要污染物变化特征及其关系研究

利用2013-2019年银川市主要污染物浓度数据,分析了近年来银川市主要污染物浓度变化特征,并运用主成分分析法对主要污染物之间的关系进行研究。结果表明：近年来银川市主要污染物浓度除O₃逐年呈上升趋势外,其他均呈下降趋势;市区站O₃浓度较郊区背景站低,其他污染物市区较郊区背景站高;市区站PM₁₀和PM_2.5浓度超国家二级标准;除O₃浓度夏季高,冬季低外,其他污染物冬季高,夏季低;CO、NO₂、PM₁₀、PM_2.5浓度呈双峰型日变化特征,O₃和SO₂呈单峰型日变化特征。银川市主要污染物NO₂浓度与CO和O₃相关性显著,PM₁₀和PM_2.5之间相关性显著;污染物第一主成分是NO₂、CO和O₃,方差贡献率达到50%以上,加之银川市O₃浓度逐年呈升高趋势,表明近年来银川市大气光化学污染增加。     

黑龙江省主要城市的大气污染物变化特征

本文利用哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江2005年1月1日-2010年12月31日的空气质量数据,统计了三个城市的总体污染情况及PM10的年、月变化特征。结果表明:哈尔滨的空气污染比其它两城市严重,重度污染的天数比例最高为0.33%;PM10是三个城市主要的首要污染物,出现的天数占总天数比例都>94%,NO2、SO2为首要污染物主要出现在冬季取暖期;统计6 a的平均PM10浓度,哈尔滨>牡丹江>齐齐哈尔,哈尔滨PM10浓度的年变化呈上下波动趋势,齐齐哈尔、牡丹江PM10浓度则呈递减趋势;10月-次年4月是三个城市PM10浓度高值期,6-8月为浓度低值期。     

Application of a semi-spectral cloud water parameterization to cooling tower plumes simulations

In order to simulate the plume produced by large natural draft cooling towers, a semi-spectral warm cloud parameterization has been implemented in an anelastic and non-hydrostatic 3D micro-scale meteorological code. The model results are compared to observations from a detailed field experiment carried out in 1980 at Bugey (location of an electrical nuclear power plant in the Rhône valley in East Central France) including airborne dynamical and microphysical measurements. Although we observe a slight overestimation of the liquid-water content, the results are satisfactory for all the 15 different cases simulated, which include different meteorological conditions ranging from low wind speed and convective conditions in clear sky to high wind and very cloudy. Such parameterization, which includes semi-spectral determination for droplet spectra, seems to be promising to describe plume interaction with atmosphere especially for aerosols and cloud droplets.     

天津市城区静风与污染物浓度变化规律的分析

利用2000—2004年天津市城区气象和污染物资料,采用统计分析方法,研究了城区静风分布及污染物浓度变化规律。结果表明:静风分布有明显的日、年变化规律,在华北地形槽或低压、高压前部和高压的天气形势下易出现静风天气现象且持续时间较长。污染物浓度与风速呈现出较好的负相关,即风速越大、污染物浓度越小。但风速达到一定临界值时,TSP与风速呈正相关,大风可以引起二次扬尘并增加了空气中颗粒物的含量;PM10,SO2和NO2三种污染物在静风日的浓度值均高于非静风时的浓度值。     

水文比拟法在水文资料缺乏地区计算断面径流量方法探讨

利用现场调查方法,对2012年8月6日谷城500 KV十樊一回#170倒塔事故的现场损害状况、洪水淹没范围等进行调查梳理;使用资料调查方法,对灾害发生时段的水文、气象以及发生区域内的水库、河道工况、自然地理等进行调查整理。最后,运用数理统计方法对水位、流量及降水等要素极值进行推算,并利用二维水动力模型模拟洪水路径及淹没深度和范围,对倒塔原因作进一步论证。结果表明：此次由暴雨诱发的倒塔事故呈明显的灾害链式传递特征,局地强降水诱发山洪、中小河流洪水,谷城县潭口水库入库洪峰流量和北河洪峰流量超百年一遇;洪水的巨大冲击力使行洪路径上的树木、房屋、桥梁等承灾体首先受损,受损承灾体演变为洪水路径上的卷挟物,与洪水共同转变成新的致灾因子,导致铁塔遭受上游洪水和卷挟物迎流顶冲而倒伏;模拟的170号铁塔所在的潭口水库上游的洪涝淹没区域随时间不断扩大,与现场调查确认的淹没区域基本一致。

     

Ground-Based Atmospheric CO2, CH4, and CO Column Measurements at Golmud in the Qinghai-Tibetan Plateau and Comparisons with TROPOMI/S5P Satellite Observations

Measurements of carbon dioxide(CO₂), methane(CH₄), and carbon monoxide(CO) are of great importance in the Qinghai-Tibetan region, as it is the highest and largest plateau in the world affecting global weather and climate systems. In this study, for the first time, we present CO₂, CH₄, and CO column measurements carried out by a Bruker EM27/SUN Fourier-transform infrared spectrometer(FTIR) at Golmud(36.42°E, 94.91°N, 2808 m) in August 2021. The mean and...     

1960—2009年汉中市气候变化特征及未来趋势

运用一元回归分析、Mann-Kendall和R/S方法,对1960—2009年汉中市气温、降水量和日照时数变化特征及未来趋势进行分析。结果表明：近50 a来,汉中市年平均气温以0.14℃/10 a的速率升高,并在1997年发生增温突变,其Hurst值为0.94,表明未来气温的变化与过去50 a有较强的持续性,仍将呈现上升趋势。汉中市年降水量以-28.45 mm/10 a的速率显著减少,呈波动变化,突变不显著,其Hurst值为0.75,说明汉中市降水量减少的趋势还将继续;日照时数在过去50 a呈减少趋势,减少率为-56.42 h/10 a,并在1979—1980年发生突变,其Hurst值为0.91,说明汉中市未来日照时数变化趋势与过去一致,仍将持续减少。     

1960-2009年汉中市气候变化特征及未来趋势

运用一元回归分析、Mann-Kendall和R/S方法,对1960-2009年汉中市气温、降水量和日照时数变化特征及未来趋势进行分析。结果表明：近50 a来,汉中市年平均气温以0.14℃/10 a的速率升高,并在1997年发生增温突变,其Hurst值为0.94,表明未来气温的变化与过去50 a有较强的持续性,仍将呈现上...     

大连市负氧离子浓度分布及预测模型的建立

利用2008—2009年大连市逐日负氧离子实况资料,分析了负氧离子季、月和日变化特征及其与相关气象要素的关系。结果表明：负氧离子浓度具有明显的季节变化,冬季最大,夏季最小;而气温和PM10等是影响大连市负氧离子浓度的关键因素。运用逐步回归方法,求得各季节负氧离子的预报方程,实现了预报的定量化。经检验,预报方程效果显著,在预报业务中具有实际参考价值。