关键词： 灰霾   近地面风场   污染输送  

摘要： 利用2015—2016年全国PM 2.5质量浓度站点资料及CCMP(Cross Calibrated Multi-Platform)风场再分析资料,对中国华北、长三角、珠三角以及四川盆地主要城市在PM 2.5污染下的近地面风场及其影响进行统计分析。结果表明:(1)近地面风速与PM 2.5质量浓度表现为负相关,低风速有利于PM 2.5的积累,但是该相关关系并不完全显著,体现出“冬强夏弱”的季节性差异;(2)不同地区PM 2.5质量浓度对不同风向的反应不同,华北地区在偏南风主导下PM 2.5质量浓度较高,长三角则是在偏西风主导下PM 2.5质量浓度较高,而珠三角地区冬季PM 2.5质量浓度较高,主导风向为偏北风;(3)通过分析地面散度场发现不同地区主导的污染类型不同,华北地区、长三角以及珠三角污染类型主要为区域性污染,四川盆地主要为局地型污染。

关键词： 天气学   重度灰霾   特征   肇庆市  

摘要： 对2014年广东肇庆市2次大范围的重度灰霾污染天气过程进行分析,研究了重度灰霾天气空气质量指数、污染物浓度演变,以及环流背景,天气形势等特征。结果显示,肇庆市重度灰霾天气过程城郊两地环境监测站各污染物浓度变化趋势大体相同,属于区域性污染现象,城郊污染物的浓度低于城区;发生重度灰霾污染天气的环流背景、天气形势主要为中国大部地区纬向环流较显著,南下影响广东的冷空气强度偏弱,华南地面气压梯度很小,气压场较弱,水平方向风速小,受偏东风场控制,低层有逆温;这2次过程分别属于干霾和湿霾天气类型。

关键词： 海温   热带印度洋   霾污染   CESM–LE  

摘要： 近年来,长三角霾事件频发,对人类和生态系统健康造成了严重危害.结果表明:热带印度洋12月海温与长三角1月霾日数呈显著正相关,特别是1999–2017年.12月,海温正异常加热上层空气,1月在对流层上层激发类似Matsuno-Gill模态和一系列Rossby波列,将信号传输至长三角,随后向下游日本海和阿留申群岛传播.长三角异常气旋中偏东风削弱东亚急流,影响该地气候.在近地面,SAT增加,偏南风盛行,风速减小,并伴有上游地区影响,有利于霾污染发生.上述分析结果在CESM-LE数值实验中得到很好的再现.

关键词： 霾污染特征   污染成因   气流输送   边界层结构   湍流特征  

摘要： 为研究北京冬季霾污染过程的污染特征和成因,以北京2019年12月一次典型PM_(2.5)污染过程为分析对象,利用气溶胶垂直探测资料、边界层气象场和近地湍流资料,对霾不同污染阶段的特征与边界层理化特性的演变进行综合分析.结果表明:(1)观测期间北京共经历两次污染生消,历时5 d,PM_(2.5)小时浓度最高220μg·m^(-3),超过重度污染标准的时次占比53%.(2)高空稳定形势和地面均压场配置下,来自北京西南城市群地表的气溶胶和水汽传输(占比48%),在近地层偏南弱风(风速1~2m·s^(-1)),贴地强逆温[0.8 K·(100 m)^(-1)]和高湿(相对湿度80%以上)等不利扩散的气象条件下不断吸湿增长,加之本地污染排放,成为霾日维持的主要原因.且随污染加重,气溶胶球形特征逐步显著(退偏比从0.05降至0.02).(3)各湍流统计量(湍流强度、摩擦速度和湍流动能)在重污染发生与结束前提前出现规律性异常突降(小时波动率77%)与激增(超过一个量级的峰值)现象,表明湍流统计量可作为重污染过程发生和结束的预报指标,其中湍流强度响应提前的时长与其峰值后的持续湍流强弱有关.污染累积阶段摩擦速度(0.04~0.21 m·s^(-1))、湍流强度(均值0.678)和湍流动能(均值0.643 m^(2)·s^(-2))等均维持在较低水平,底层大气混合扩散能力较差,对污染持续累积起重要作用.另外晴天和霾天感热通量均由地面向大气输送,且呈明显的日单峰变化特征,霾天感热通量(20 W·m^(-2))较晴天小(60 W·m^(-2));潜热通量则全程在0值附近.

关键词： PM_(2.5)   浓度-百分位   WRF-CMAQ   过程分析  

摘要： 基于SO_(2)和PM_(2.5)的小时观测数据,本研究发现青岛市2014—2018年采暖期间SO2和PM_(2.5)平均浓度呈现下降的趋势,但是高浓度PM_(2.5)在不同年份偏移明显,尤其是2015年高浓度PM_(2.5)显著高于其它年份。为阐明这一时期高浓度PM_(2.5)的物理化学过程,利用区域气象化学模式Weather Research and Forecasting-Community Multiscale Air Quality Model(WRF-CMAQ)对2015年12月~2016年1月的PM_(2.5)累积和清除的物理化学过程分析,发现浓度累积主要受源排放、气溶胶过程和垂直对流过程影响,清除的主要控制过程为垂向扩散和水平对流。同时,对2015年12月29~31日和2016年1月15~17日两次高浓度PM2.5污染事件的分析发现,PM_(2.5)的主要成分为二次无机离子(SNA)和有机气溶胶(OA),其中SNA占比44%,OA占近30%。SNA主要由气溶胶反应过程、垂直和水平对流过程控制,OA主要受垂直和水平对流过程影响。本研究揭示的影响PM2.5组分的不同物理化学过程,一方面利于污染减排政策更有针对性的制定;另一方面从模式开发的角度,改进PM_(2.5)高比例组分,如SNA和OA的模拟能力,对于PM_(2.5)生消的机制解析具有重要意义。

关键词： 霾污染   年际增量   多元线性回归   广义相加模型   短期气候预测  

摘要： 将霾日数年际增量作为预测对象、前期外强迫因子作为自变量,分别运用多元线性回归方法和广义相加模型建立长三角地区冬季霾日数预测模型。综合考察“去一法”交叉验证和循环独立样本实验的结果,选出适用于各个模型较优的建模方法,并对比长三角地区冬季霾日数预测模型(MODEL1)和长三角地区冬季霾日数分月预测模型(MODEL2)。MODEL1、MODEL2的均方根误差(解释方差)分别为2.69(80.01%)、2.76(79.04%),两类模型均能成功捕捉霾日数的年际-年代际趋势和极值。MODEL2预测的霾日数距平同号率(97.3%)优于MODEL1(86.49%),具有良好的距平符号捕捉能力。MODEL1采用11月之前的外强迫因子,可提前一个季度预测冬季霾日数;MODEL2采用更新的外强迫因子,可不断预测每月霾污染状况。通过两类模型组合使用,可更准确预测长三角地区冬季霾日数,为霾污染治理提供可靠的科技支撑。

关键词： 治理历程   困顿   大气污染   保卫战   蓝天  

摘要： "拉开窗帘看不见海,却能看见比海更蓝的天!"随着我国蓝天保卫战的阶段性胜利,多地居民在忍受了多年"雾霾迷城"的困顿后,终于在一年中大多数日子里,重新看见了蓝天白云,呼吸到久违的新鲜空气.

关键词： 创新集聚   创新网络   空间分布模式   单中心   多中心   霾污染  

摘要： 为了比较分析创新集聚空间分布单中心与多中心两种模式对霾污染的影响机制,本文构建了省域面板数据模型和中介效应模型进行实证检验.结果表明:创新集聚可通过规模效应降低霾污染;但创新集聚空间分布模式对霾污染的影响具有异质性.其中,单中心模式诱发了霾污染,存在创新集聚环境效应悖论;多中心模式对霾污染具有改善效应;随着创新集聚多中心的提高,其霾污染改善效应增强,但具有边际递减特征;能源利用效率是创新集聚空间分布模式影响霾污染的重要渠道之一.基于此,本文建议省级政府推进空间协同创新发展战略,建构省域多中心的创新网络空间组织体系,以此形成多中心协同治霾机制,破解创新集聚环境效应悖论.

关键词： 霾污染   气象条件   气溶胶消光系数  

摘要： 利用空气质量历史监测数据、地面气象要素及激光雷达探测资料,综合分析了2019年1月10-15日长春市一次霾污染过程,探讨了污染过程中污染物和气象要素的变化特征与影响机制。结果表明:此次霾污染过程中12-13日污染最重,PM2.5和PM10质量浓度均超过150μg·m-3,气溶胶消光最强,超过70%的PM2.5/PM10比值大于0.7,指出了细粒子对重污染事件的贡献;重污染期间近地面风速偏小、相对湿度增加、变压较小,同时低空风出现明显的风向转变,弱下沉运动与逆温以及较低的边界层共同削弱了大气的水平和垂直扩散能力,有利于污染物累积,导致霾污染。500 h Pa天气形势表明长春市位于槽前脊后,850 h Pa高度场为弱西风,相对湿度大;海平面气压场存在低压气旋及弱西南气流,该气流有利于将污染物输送至长春市,造成霾污染加剧;1月14-15日高空槽加深东移,850 h Pa西北气流增强,近地面气压梯度力变大,污染物得到扩散,霾污染逐渐结束。

关键词： 灰霾   地表起伏度   城市地表形态   城市规模   京津冀地区  

摘要： 城市灰霾污染的形成不仅与城市大气污染物排放有关,还有可能与城市地表起伏度、城市建筑形态乃至城市规模等有关,因而判断城市地表各要素对灰霾污染的影响对于城市灰霾污染治理具有重要意义。采集2014—2017年京津冀地区13个城市的PM2.5日均浓度,从地形坡度、城市地表形态、城市规模对PM2.5日均浓度进行回归分析。结果表明:京津冀地区城市辖区的地表起伏度,尤其是地表粗糙度更能解释PM2.5浓度,且影响是负向的;城市规模对PM2.5浓度没有太大影响;城市地表形态对PM2.5浓度的影响很小。