关键词： 中重度霾污染   输送特征   台风外围环流型   大陆高压(脊)型   深圳  

摘要： 对2008—2018年深圳出现的中重度霾污染事件进行天气分析的基础上,利用WRF-Chem模式采用敏感性试验的方法定量研究深圳及其周边城市(广州、东莞、惠州)人为排放源对深圳地区霾污染过程的贡献,揭示该地区霾污染过程的主要输送特征。影响深圳中重度霾污染过程的主要天气型为台风外围环流型及大陆高压(脊)型两类,其中大陆高压(脊)型又可根据风场进一步细分为3种类型:偏东北风型、风向多变型和偏南风型。典型污染个例的敏感性试验结果表明:台风外围环流型霾污染过程深圳本地贡献率为40.38%,其周边城市的总贡献率为22.6%;大陆高压(脊)型3种类型污染过程,深圳本地贡献率分别为21.12%、53.92%、55.41%,其周边城市的总贡献率分别为6.88%、10.97%、3.44%。风速和风向对输送特征的影响最为显著:当风速为3~4 m/s时,深圳本地贡献率可达50%;风速约6 m/s时,本地贡献率降为20%~40%,其周边城市输送的贡献率明显增大。不同城市对深圳霾污染的贡献受风向的影响有所差异,台风外围环流型个例主导风场多为西北风,此时东莞和惠州对深圳的贡献值分别为15.03%、1.77%;而其他风向时,东莞和惠州对深圳的贡献情况较为一致,其中,东北风时约3%,风向多变型时约5%,偏南风时1%~2%。广州对深圳的贡献率仅在台风外围环流型的西北风向时较为显著,可达5.8%。

关键词： PM_(2.5)   水溶性离子   川南城市群   霾   后向轨迹  

摘要： 为了解《大气污染防治行动计划》(“大气十条”)实施结束后川南城市群大气PM_(2.5)的污染状况,于2018年11月7~19日在内江、自贡、宜宾和泸州这4个城市同步采集PM_(2.5)样品,结合天气形势分析了秋季PM_(2.5)及主要水溶性离子的污染特征,并利用后向轨迹聚类分析探讨了区域输送对该地区大气污染的影响.结果表明,川南城市群秋季大气平均ρ(PM_(2.5))为(67.2±38.3)μg·m^(-3),泸州最高而内江最低;SNA(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+))在PM_(2.5)中占比为33.3%,其中NO_(3)^(-)为首要离子组分;由“大气十条”实施中期(2015年)至实施结束(2018年),内江、宜宾和泸州秋季ρ(PM_(2.5))分别增加了13.8%、47.2%和69.1%,自贡持平;由于大气中ρ(SO_(2))大幅减少而ρ(NO_(2))减幅较小甚至增加,且缺乏对NH3排放的控制,从2015~2018年各城市秋季ρ(NO_(3)^(-))增加了36.7%~116.0%,ρ(SO_(2)-4)降低了19.8%~40.2%,ρ(NH_(4)^(+))则变化较小;霾天,表观氮氧化率NOR增加了60.0%~118.2%,而表观硫氧化率SOR增幅较小甚至下降,ρ(NO_(3)^(-))增加显著,是清洁天2.7~3.0倍,NO_(3)^(-)/SO_(2)-4比值也上升至1.7~1.9,说明硝酸盐的二次生成是此次霾污染过程形成的主要化学机制;霾天川南城市群主要受四川盆地内区域输送(尤其是经过重庆的东北气流)的影响.

关键词： 污染   激光雷达   边界层   CALIPSO   MODIS   后向轨迹  

摘要： 以北京市2015年1月11-17日发生的连续灰霾污染过程为例,采用地基和星载激光雷达联合观测,反演得到气溶胶的垂直分布特征。由MODIS卫星遥感数据和HYSPLIT后向轨迹模式分析得出污染来源和传输路径,结合地面空气质量和气象观测数据揭示了本次污染的成因。结果发现,根据激光雷达数据反演的近地面气溶胶消光系数与地面PM2.5浓度变化总体较为一致,而气溶胶边界层高度与PM2.5浓度呈相反变化趋势,且最低边界层高度为500 m。污染期间为小风高湿天气,地面平均风速和相对湿度分别为1.35 m/s和66%,连续多日逆温层的出现抑制了污染物在垂向空间的扩散传输,逆温强度高达5℃,这两方面因素导致污染物的持续积累,最终,在16日凌晨,PM2.5浓度达到448μg/m^(3)。污染最后在16日偏南风的作用下得以解除,PM2.5浓度的下降速度达到82μg/(m^(3)·h)。观测期间,PM2.5与NO_(2)、CO的相关系数分别为0.766和0.901,呈显著正相关,可见NO_(2)等气态前体污染物转化而来的二次气溶胶是霾的重要来源。综合分析表明,本次污染以灰霾为主,由区域传输和局地排放的气溶胶叠加、累积而成,河北南部及河南、山西等地的污染物随高空气团传输到北京地区,与本地排放的污染气溶胶混合在一起,导致污染加重。

关键词： 霾污染   PM_(2.5)   气象条件   后向轨迹模拟  

摘要： 选取2017~2020南京地区冬季3个典型霾天气过程,综合分析了霾天气过程中污染物、气象要素以及边界层条件等影响机制与特征变化.结果表明,3次过程中,AQI指数峰值分别为304(严重污染)、227(重度污染)与176(中度污染),且与PM_(2.5)、PM10浓度变化基本趋于一致,PM_(2.5)与PM10比值基本都大于0.7;污染期间,相对湿度几乎都在70%以上,最低风速均在1m/s左右,高湿的环境、稳定的气温与静小风为霾天气的发生提供了有利的气象条件;3次过程中,均有低混合层高度出现,第1、2次混合层最低高度仅为34m,70m,第3次为204m,整体上PM_(2.5)浓度高值与低混合层高度相对应,配合高频率、强度大的逆温,抑制污染物的垂直扩散形成聚集,导致污染加剧;气溶胶来源多以沙尘与污染性沙尘为主,同时伴随着部分大陆性污染、少量烟尘与海洋清洁空气;后向轨迹与潜在源分析表明,3次冬季南京地区霾污染天气主要受区域污染影响为主,同时气流远距离输送也造成了重要影响,尤其以西北远距离输送居多.

关键词： 邯郸市   沙尘   霾   雾   后向轨迹   潜在源  

摘要： 分析了邯郸市2021年1月11-28日沙尘、霾和雾接连出现的过程,通过混合拉格朗日综合轨迹(HYSPLIT)模型模拟不同污染过程下的气流后向轨迹,综合运用聚类分析法、潜在源贡献因子(PSCF)分析法和浓度权重轨迹(CWT)分析法解析了大气污染物的输送扩散和来源。结果表明,1月11-17日为沙尘污染天,首要污染物为可吸入颗粒物(PM_(10));1月18-19日为清洁天;1月20-24、25-28日分别为霾污染天和雾污染天,首要污染物均为细颗粒物(PM_(2.5))。此次污染过程颗粒物是首要污染物,与NO_2和O_3关系不大。沙尘污染天的气流以西北方向输入为主,污染范围较广,受来自蒙古、中国内蒙古自治区等西北地区的冷空气影响尤为明显。霾污染天的气流主要是来自邯郸市周边的短气流,主要沿山西省中部和河北省中南部呈直线分布。雾污染天的气流也主要来自邯郸市周边,以山西省南部为主。

关键词： 霾污染   激光雷达   卫星观测  

摘要： 我国经济发展迅速,工业化进程加快,但随之而来的空气污染问题也是越来越严重。特别是在我国的中东部地区,经常发生大面积、持续性的空气污染,严重危害了人体健康,影响空气环境质量。因此,需要对空气污染的原因进行分析和总结,为重污染天气预警和空气污染防治提供参考。大气探测激光雷达的优点是时间和空间分辨率都很高,能够为气溶胶的光学以及物理特性的研究提供精准数据支持,在大气环境研究领域获得了广泛应用。同时卫星遥感观测具有视点高、视域广、数据采集快和重复、连续观察的特点,因此卫星观测也成为气溶胶研究的主要数据来源。本研究基于地面和卫星观测数据,对我国济南地区冬季霾污染事件特性及形成过程进行了综合研究。本文的主要研究内容如下:（1）根据不同霾污染事件的持续时间以及污染的严重程度,对霾污染的类型进行了划分,发现了两类污染,1型霾污染持续时间相对较短,污染程度较轻,2型霾污染持续时间较长,属于重度污染。并对PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2等污染物的浓度以及温度、相对湿度、风速、压强等气象因素的变化趋势进行了分析,了解了济南冬季持续性霾污染的概况。（2）利用探空数据以及地基激光雷达数据,对霾污染期间大气的垂直特性进行了分析。发现在霾污染期间,均存在明显的逆温层,且利用激光雷达获得的消光系数分析可以发现,1型霾污染和2型霾污染期间的污染物的垂直分布特性有很大不同。1型霾污染的气溶胶层聚集在1km以内,说明在1型霾污染期间,空气污染主要受当地排放的影响。而在2型霾污染期间,气溶胶层集中在1-1.5 km和0.3-0.6 km之间,表明污染物在低海拔和高海拔都有积累。探究了逆温层对污染物积累的影响及霾污染的形成特性。（3）最后通过HYSPLIT后向轨迹模型,对霾污染天气条件下大气气团的运动轨迹进行模拟分析,能追踪污染物的来源。然后利用CALIPSO卫星分析了区域污染状况,以及霾污染期间的气溶胶亚型,对霾污染的形成过程进行了进一步讨论分析。利用MODIS的深蓝气溶胶光学厚度（AOD）数据,对霾污染期间的区域污染特性进行了分析。通过综合数据,研究了济南地区冬季持续性霾污染事件的特性和来源,揭示了霾污染的形成机理,可为政府在华东地区出台相应雾霾污染防治政策提供参考。

关键词： 混合型污染   PM_(2.5)/PM_(10)   后向轨迹   霾   沙尘  

摘要： 2018年11月22日12月5日太原市冬季出现一次历时14天的“非典型性”污染过程。通过对该时段污染物浓度监测数据、气象监测数据、环流形势、垂直扩散条件及后向轨迹进行分析,并采用二分K均值算法对后向轨迹聚类。结果发现,此次历时较长的混合型污染过程分为“霾-沙尘-霾-沙尘-霾”五个阶段,整个污染天气过程平均能见度为7.8 km,天气现象肉眼难以分辨。形成此类污染过程的原因是冷空气较弱,近地面大气层结稳定,冷空气对污染物的清除作用有限,同时携带沙尘到达地面,导致霾和沙尘的交替出现。整个污染过程期间的后向轨迹分为4类,以PM_(10)污染为主的沙尘天气影响轨迹(2类轨迹)移动速度(10.5 m/s)高于以PM_(2.5)污染为主的霾天气轨迹移动速度(1、3、4类轨迹,移动速度分别为2.7 m/s、2.9 m/s、7.0 m/s)。从后向轨迹空间特征来看,在垂直方向上出现先下沉再抬升的运动过程,对应首要污染物为PM_(2.5)的霾天气。污染过程期间在霾天气时段,SO_(2)和NO_(2)与PM_(2.5)具有协同变化趋势;在沙尘阶段,随着PM_(10)浓度暴发式增长,上述气态污染物浓度快速下降。

关键词： 霾   逆温   能见度   PM2.5   相对湿度   风  

摘要： 利用高空和地面气象观测资料,对北京地区2016年12月16-21日出现的持续性霾天气过程进行分析,重点就霾过程前期昌平站与周围站点的气象要素与PM2.5的关系进行对比分析。结果表明:高空环流形势平直,低层风力较小,无明显冷空气,边界层扩散条件较差等共同导致了此次霾天气的发生;持续受低压系统控制和较小的地面风速以及PM2.5浓度稳定上升和相对湿度增大,是本次持续性霾天气过程产生和维持的重要原因;相对湿度和PM2.5浓度是直接影响能见度的两个关键因子,但PM2.5浓度对能见度的作用要强于相对湿度,是影响能见度变化的主要因子。与相对周边站点对比发现,霾前期昌平站能见度较好的原因为:相对湿度较小,并处于弱偏北风中,加之昌平处于北京西北部特殊的地理位置,地形作用使得污染物主要集中在西部北部沿山一带,而霾严重区域与地面辐合线相对应,沿辐合线污染物持续积累,程度最重。

关键词： 新冠肺炎疫情(COVID-19)   黑碳(BC)   霾   潜在源区   北京  

摘要： 新冠肺炎疫情(COVID-19)期间,执行了严格居家隔离措施,人为排放源急剧降低,但北京仍出现了两次持续重霾污染过程.本研究使用北京市大气污染物、气溶胶数浓度和气象要素数据,结合气团轨迹模式(HYSPLIT),计算了潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT),分析了两次重霾污染过程中大气污染物的演变特征及其潜在源区贡献.结果表明,COVID-19期间居家隔离措施对PM_(2.5)和黑碳(BC)的日变化特征影响较大,对CO、NO_(2)、SO_(2)和O_(3)的日变化影响较小.两次重霾污染过程首要污染物均是PM_(2.5),污染过程1主要是以局地污染为主,污染过程2以局地污染和外来输送为主.不同过程下气溶胶数浓度谱分布均为单峰型分布,峰值位于0.3μm,在污染过程中主要是0.2~0.5μm粒径气溶胶数浓度增加,是干净日的3.3~13.6倍.不同过程中BC_(liquid)对BC的贡献为64.8%~85.1%.BC_(liquid)的浓度为:污染过程2(5.04μg·m^(-3))>污染过程1(3.20μg·m^(-3))>干净日(疫情前,2.31μg·m^(-3))>干净日(疫情,0.76μg·m^(-3)).不同过程中PM_(2.5)和BC的PSCF和CWT分布特征不同.PM_(2.5)的PSCF高值区在干净日(疫情前)和干净日(疫情)主要分布在北京的西南方和西部,权重浓度超过30μg·m^(-3);在污染过程1和污染过程2主要分布在北京及其周边地区和西南部,权重浓度均超过90μg·m^(-3).BC的PSCF高值区在干净日(疫情前)、干净日(疫情)和污染过程1主要分布在北京及其周边地区,权重浓度分别超过2.4、0.9和4.5μg·m^(-3);在污染过程2中分布在北京西南部,权重浓度超过5μg·m^(-3).

关键词： 地方政府   雾霾   京津冀及周边地区   联防联控机制  

摘要： 京津冀及周边地区地域性、多频次、程度重的雾霾污染事实充分表明,中国区域性雾霾污染治理任务依然艰巨,应持续予以关注和研究。本文在府际关系理论视角下,首先运用演化博弈方法从治理成本分析、政绩考核体系、区域空间影响和产业转移趋势四个方面,归纳总结出地方政府之间合作治霾的演进逻辑,然后选取地方政府之间合作治霾的典型案例进行分析,通过对京津冀及周边地区大气污染联防联控机制成立前后的地方政府之间合作治霾行为进行系统比较,进一步验证地方政府之间合作治霾的演进逻辑。最后,从完善成本分担与生态补偿机制、优化地方政府的政绩考核体系、加强雾霾治理的联合执法以及促进跨区域产业发展协调等方面提出了推动地方政府之间合作治霾的政策建议。