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1.
复杂地形城市冬季大气污染的数值模拟研究 总被引：10，自引：21，他引：10
采用中尺度大气动力模式与大气扩散模式相结合的方法，针对复杂地形条件下兰州市冬季无明显冷空气入侵天气过程时段（1994年12月2－3日）的大气污染状况，进行污染物（二氧化硫和烟尘）浓度分布的数值模拟研究，分析了模拟的风场的气温层结随时间的变化以及污染物浓度的分布及其变化，进一步分析了模拟的风场和气温层结与污染物浓度分布的关系。结果表明，该模式系统对兰州市大气边界层结构及污染物浓度的分布有较好的模拟能力，并证明了该模式系统可适用于兰州市大气质量预测预报研究。 相似文献
2.
大气污染物SOx输送方程的尺度分析 总被引：5，自引：1，他引：5
文中用量纲分析方法分析了控制大气污染物输送方程的动力学特性。提出了 6种反映大气污染物输送过程中各种动力、物理和化学过程相对重要性的动力学参数。并以硫氧化物为例进行了各参数量级大小分析 ,尤其对 3种起汇作用 (去除机理 )的机理 (化学转化、干沉降和湿清除 )在不同尺度大气污染过程中的作用进行了详细分析。结果表明 :在一般情况下 ,SO2 的气相化学作用小于干沉降和湿清除的作用 ;干沉降作用很依赖于模式最底层厚度的选取 ;在有降雨时湿清除作用一般较大。文中还对大气污染物SOx 输送方程各项特征量的量级作了分析对比 ,得出了控制不同尺度大气污染物输送过程的零级近似方程和一级近似方程 ,并指出了这些方程的基本特征 相似文献
3.
北京一次污染天气过程特征的数值模拟 总被引：4，自引：4，他引：0
运用耦合了化学模块的中尺度数值模式WRF/Chem和自NCAR引进的人类污染物排放源数据对北京地区2012年8月31日污染天气过程的特征进行了数值模拟,结果表明模拟的臭氧(O_3)浓度具有明显的日变化特征,高、低峰值分别出现在午后和夜间,空间分布与流场有一定关系;PM_(2.5)也存在日变化,但空间分布相对稳定,高值主要聚集在城区;局地污染物具有水平输送特征,但因总量为零,并未加重污染物的局地聚集;来自北京南部的远距离输送是这次污染物的主要来源之一。敏感性试验分析发现,这次过程的O_3污染主要来源于北京之外的外源输送,而细颗粒物主要来源于本地生成;O_3污染对前体物(NO_x)的敏感性比较平稳,对挥发性有机物的敏感性起伏较大,凌晨至上午最为明显。 相似文献
4.
利用2014—2016年的中国气象局地面观测资料和中国环境保护部公布的6种大气污染物浓度数据,对降雨天气前后的大气污染物浓度变化进行分析。结果表明:在京津冀、长三角和珠三角区域,降雨天气后6种大气污染物浓度降低的时次约占43%—60%,其中PM_(10)浓度降低最为明显,PM_(2.5)、O_3、SO_2和NO_2次之,最不明显的是CO。一般而言,降水天气前大气污染物浓度越高,降雨后浓度降低的时次所占比例越大,浓度降低值也越大,但当降雨天气前大气污染物浓度较低时,降雨天气后浓度升高的个例也很多,约占21%—61%。京津冀地区由于平均大气污染物浓度较高,降水天气对大气污染浓度的降低效果比长三角和珠三角地区更明显。对于大多数降雨时次,小时降水量越大,大气污染物浓度降低的时次所占比例越大,但浓度降低值反而越小。例外的是,小时雨强大于10 mm的降雨后,京津冀地区的O_3和SO_2浓度以及长三角地区的PM_(10)、PM_(2.5)和SO_2浓度降低程度不如小时雨强小于10 mm时;而珠三角地区的NO_2和O_3在降雨后的浓度变化对小时雨强不敏感。在京津冀地区,降雨天气对较大浓度的O_3清除作用非常明显。在长三角和珠三角地区,降雨前CO浓度较低时,降雨后浓度升高时次比浓度减小的多;另外,降雨天气对SO_2的清除作用非常明显。 相似文献
5.
降水对重庆市大气污染物浓度的影响分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用2013—2015年逐日沙坪坝气象站气象及临近的环境监测数据,探讨降水对重庆市大气污染物浓度的影响,结果表明:PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2浓度随降水量增加逐渐降低,降低趋势线较为明显,降低幅度为SO_2的 PM_(10)的PM_(2.5)的;NO_2和CO随降水量增加减少趋势不明显;O_3浓度随降水量的增加而逐渐增加。各类大气污染物在不同量级降水量时变化特征有所不同。在降水量小于1 mm时,弱降水的气象条件更有利于污染物的积累,不利于污染的稀释扩散和沉降,空气质量恶化;大于1 mm后,降水对各种大气污染物均有明显的清除作用,清除能力随着降水量级的增加而增大,在降水量大于10mm后湿清除能力明显提升,降水量大于20 mm时湿清除能力最强,粗细颗粒与雨滴碰并效应增加,降水对PM_(10)和PM_(2.5)的湿清除率分别达30%和25%。连续降水时,各季节降水对各类大气污染物的湿清除能力不尽相同:冬季降水对PM_(2.5)湿清除作用最为明显,对其余污染物清除作用从大到小依次为PM_(10)、SO_2、NO_2、CO,而O_3在冬季降水使O_3浓度增加非常明显,通常冬季臭氧浓度相对较低,降水一定程度上使冬季空气质量变好,太阳辐射增加,二次污染物光合作用增强,臭氧浓度也一定程度上增加。 相似文献
6.
运用WRF模式,对京津冀地形触发对流系统与海风锋相互作用的两个个例开展了数值模拟,通过对两个个例模拟的广义湿位涡异常和雷达回波分布的对比分析,对广义湿位涡异常预判该类天气过程中对流系统发展的潜力进行了检验。分析结果显示,广义湿位涡异常较雷达回波提前0.5至1 h示踪到山地背风坡和海风锋处的对流系统的发展。斜压与水汽梯度相互作用和非绝热加热对广义湿位涡异常提前示踪山地背风坡和海风锋处对流系统发展有重要的贡献。过山气流的显著扰动和午后相对于陆地大气较为冷湿的海风辐合上升是分别造成山地背风坡和海风锋出现明显的斜压与水汽梯度相互作用的主要原因。 相似文献
7.
使用新一代大气化学传输模式WRF—Chem,模拟了黄山地区2008年4月26日和5月2日不同天气背景下污染气体的输送过程。结果表明：晴天条件下,污染气体的垂直输送主要是通过山谷风环流,将山底污染物垂直向山顶输送,黄山周边地区输送对光明顶污染物体积分数影响较小,气溶胶粒子的主要来源是新粒子生成;云雾天气下,污染物的垂直输送主要是通过边界层内的湍流扩散,夜间近距离输送对光明顶污染物体积分数贡献较大,气溶胶粒子的主要来源是地面输送。 相似文献
8.
呼和浩特市大气污染与天气气候的关系 总被引：12，自引：5，他引：7
利用1990～2002年呼和浩特市区空气污染物TSP、SO2、NOx浓度的实际监测数据,分析了呼和浩特市大气污染物浓度变化的时空分布特征、大气污染与天气条件的关系。呼和浩特市市区主要以煤烟型污染为主,冬、春季比夏、秋季污染严重,采暖期比非采暖期污染严重,市区中心污染最严重。污染物的排放量及大气的稳定度状态是城市大气污染的主要影响因子,天气变化是城市大气污染物浓度变化的主导因素,局地环流是决定城市污染物分布的关键因素。因此,不同季节排污量的变化、天气条件是制作呼和浩特市大气污染预报的主要依据。 相似文献
9.
大气环境数值模拟研究新进展 总被引：14，自引：1，他引：13
近五年来,中国科学院大气物理研究所(简称大气所)在大气环境数值模拟方面取得了丰硕的成果,通过自主发展和引进,建立了完备的多尺度、多成分的大气环境数值模式,包括全球大气化学输送模式、区域和城市空气质量预报模式。大气所利用这些模式研究各种空间尺度上污染物浓度时空分布以及污染物的输送和演变,研究了多种污染过程的成因和污染变化规律,在污染物输送、低对流层臭氧高污染、区域及城市污染等方面取得了很多成果,并对区域或城市空气质量进行业务化实时预报。大气所还拓展了我国大气环境模拟研究的新领域:大气化学资料同化、污染模式集合预报、污染源反演新方法。初步建立了空气质量模式的资料同化系统(分别基于最优插值技术和集合卡曼滤波技术)和多模式集合预报体系,提高了模式预报水平;在污染源反演新方法方面进行了初步的探索。结合我国目前仍然面临着的大气环境问题,对今后大气环境数值模式的发展方向进行了展望。 相似文献
10.
《高原气象》2016,(6)
基于WRF/Chem大气化学模式建立了华中区域环境气象数值预报系统,初步应用在武汉市大气污染物浓度数值预报中,并与CUACE全国环境气象模式产品预报进行比较,最后通过试验探讨了一种大气污染调控方案。结果表明,模式系统较好地验证了武汉市大气污染物浓度日变化及空间分布特征,对PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO浓度变化趋势及误差稳定性预报较好,平均绝对百分误差MAPE控制在20%~40%,冬季O3预报出现系统正偏差,但趋势预报较好。区域WRF/Chem模式对武汉市的大气污染物浓度预报效果要优于CUACE模式系统,可为武汉市空气质量预报提供更具有参考价值的模式指导产品。此外,试验探讨了污染源排放速率的优化调控方案,依据大气边界层高度日变化特征,通过动态调控一天中不同时段的污染源排放速率,调度日间最大排放至大气稀释扩散的有利时段,在不消减日排放总量的情况下,也可以减少大气污染。 相似文献
11.
Kong Fanyou 《大气科学进展》1994,11(1):1-12
A two-dimensional, non-reactive convective cloud transport model is used to simulate in detail the vertical transport and wet scavenging of soluble pollutant gases by a deep thunderstorm system, Simulations show that for gases with not very high solubility, a deep and intense thunderstorm can still rapidly and efficiently transport them from boundary layer (PBL) up to mid and upper troposphere, resulting in a local significant increase of concentration in the upper layer and a reduction in PBL. Dissolution effects decrease both the incloud gas concentration and the upward net fluxes. The higher the solubility is, the more remarkable the decrease is. However, for very low soluble gases (H < 102 M atm-1), the influences are very slight. In addition, the effects of irreversible dissolution and aqueous reactions in drops on the vertical transport of gaseous pollutants are estimated in extreme. 相似文献
12.
ＴｈｅＶｅｒｔｉｃａｌＴｒａｎｓｐｏｒｔｏｆＡｉｒＰｏｌｌｕｔａｎｔｓｂｙＣｏｎｖｅｃｔｉｖｅＣｌｏｕｄｓＰａｒｔⅡ：ＴｒａｎｓｐｏｒｔｏｆＳｏｌｕｂｌｅＧａｓｅｓａｎｄＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＴｅｓｔｓＫｏｎｇＦａｎｙｏｕ（孔凡铀）（Ｄｅｐａｒｔｍｅ... 相似文献
13.
Tov Elperin Andrew Fominykh Boris Krasovitov 《Meteorology and Atmospheric Physics》2013,122(3-4):215-226
We suggest a one-dimensional model of precipitation scavenging of soluble gaseous pollutants by non-evaporating and evaporating droplets that is valid for arbitrary initial vertical distribution of soluble trace gases in the atmosphere. It is shown that for low gradients of soluble trace gases in the atmosphere, scavenging of gaseous pollutants is governed by a linear wave equation that describes propagation of a wave in one direction. The derived equation is solved by the method of characteristics. Scavenging coefficient and the rates of precipitation scavenging are calculated for wet removal of sulfur dioxide (SO2) and ammonia (NH3) using measured initial distributions of trace gases. It is shown that scavenging coefficient for arbitrary initial vertical distribution of soluble trace gases in the atmosphere is non-stationary and height-dependent. In case of exponential initial distribution of soluble trace gases in the atmosphere, scavenging coefficient for non-evaporating droplets in the region between the ground and the position of a scavenging front is a product of rainfall rate, solubility parameter, and the growth constant in the formula for the initial profile of a soluble trace gas in the atmosphere. This expression yields the same estimate of scavenging coefficient for sulfur dioxide scavenging by rain as field estimates presented in McMahon and Denison (1979). It is demonstrated that the smaller the slope of the concentration profile the higher the value of a scavenging coefficient. 相似文献
14.
利用ACTIVE（aerosol and chemical transport in tropical convection）试验资料,取2006年1月20日澳大利亚北部达尔文岛附近发生的一次飑线强对流天气的AE17航次和2006年1月27日无对流天气的AE21航次飞行路径中的探测资料,对澳大利亚达尔文地区夏季风盛行期间发生的有无强对流发生时O3和CO浓度垂直分布变化进行对比,考察强对流性天气发生对O3和CO浓度垂直输送作用。深对流云内强烈的垂直上升运动将O3和CO等化学气体携带输送至对流层上部并在对流层顶堆积,从而在对流层上部产生浓度峰值。当有强对流发生,飞机进入对流云上层时,O3浓度和CO浓度升高,O3和CO浓度变率增大,在对流层上部浓度出现峰值;当飞机飞出对流云时,O3和CO浓度相对较低,在对流云外出现谷值。在无对流发生的条件下O3和CO浓度相对较小,浓度变率也较小,无峰值产生。分析表明:O3和CO浓度分布不仅与强对流的垂直输送作用关系密切,且与气象要素垂直和水平分布以及动力输送过程密切相关。 相似文献
15.
Yu Qin 《Journal of Atmospheric Chemistry》1992,14(1-4):143-151
The acidification of precipitation and the wet removal of pollutants in South China in spring are evaluated by using a one dimensional, time-dependent, physico-chemical model of stratiform clouds. The results are consistent with the mean field data. In the typical condition, the in-cloud scavenging of gases and aerosols is the major removal process at the begining of rainfall, then fractions of below-cloud scavenging of S(VI) from S(IV) oxidation, NH3, HNO3 and particles increase gradually. It can be treated as an irreversible process. Numerical tests show that the concentration of oxidants, H2O2 can affect wet removal of SO2, as well as the formation and deposition amount of S(VI). The convergence of airflow can compensate partially the depletion of pollutants by wet removal. 相似文献
16.
Partition, not kinetics, ultimately determines the concentration of highly soluble gases in cloud droplets. Partition equations are formulated and applied to idealized air-mass thunderclouds and precipitating stratus. Contribution to aqueous concentrations from sub-cloud scavenging of highly soluble gases is estimated at between 10 and 20% under relatively unpolluted conditions. Data indicate that evaporation can produce enhancements in concentration of as much as a factor of 3. The calculations give large-scale mean coefficients of wet removal of highly soluble gases of about 2.8×10-6 s-1 (4-day residence time) for air-mass thunderclouds and precipitating stratus. Removal is so effective that the mean scale heights of these gases should be decreased to 2 km or less. The criterion of high solubility in this paper is that K
H (Henry's Law coefficient) > 105 mol l-1 atm-1. Gases that are effectively highly soluble include HCl, HNO3, H2SO4, H2O2, NH3 in acid droplets, SO2 in oxidizing droplets (and probably some light amines and sulfonic acids), but not SO2 in the absence of oxidants, nor HCHO. A variation of removal coefficient and scale height with solubility is presented. A comparison of atmospheric NH3 concentrations deduced from rain NH4
+ and measured directly gives reasonable agreement. 相似文献
17.
S. Ghosh 《Journal of Atmospheric Chemistry》1993,17(4):391-397
Transport of trace gases within the gas phase to a cloud or a sulphate aerosol droplet proceeds by molecular diffusion at the gas-liquid interface. An accurate determination of the molecular diffusion coefficient has a direct bearing on estimates of trace gas uptake and scavenging. A literature search revealed that this parameter is often chosen rather arbitrarily and the choice of a particular value is constrained by the availability of experimental data which are usually available at one atmospheric pressure under laboratory conditions. Since the process of trace gas transport to droplets occur at heights much above the ground level, it is important to determine an accurate value of the diffusion coefficient at varying levels in the atmosphere. This was achieved theoretically by estimating diffusivities for some important trace gases under stratospheric conditions by a Lennard-Jones method. Molecular diffusivity of 22 trace gases (including ClONO2, HNO3, SO2 and H2O2 which may lead to heterogeneous reactions on various surfaces) have been estimated which can be used by modellers for improved scavenging estimates. 相似文献
18.
Y. S. Chung 《Journal of Atmospheric Chemistry》1989,9(1-3):317-330
A meteorological analysis is presented for environmental data set obtained from the Canadian Arctic haze study, which is part of AGASP-II. Results of the study indicated that atmospheric carbon dioxide (CO2), methane (CH4), sulphate (SO4
=), ozone (O3) and other air pollutants observed at Alert, N.W.T. underwent periodical fluctuations. It was found that high concentrations of these atmospheric constituents were associated with a deep (1430–2074 m) inversion and with a major anticyclone. In contrast, relatively low values of these constituents were associated with a cyclonic disturbance near Alert. High concentrations of these constituents occurred with air trajectories coming from the N-W direction, while low values occurred with S trajectories. In addition, examinations of satellite imagery with other meteorological data suggested that volcanic inputs of ash and gases from Augustine Island, Alaska were negligible for the observed high values of these constituents at the ground level at Alert. 相似文献
19.
一次重雾霾天气成因及湿清除特征分析 总被引：1，自引：1，他引：0
为了深入了解发生在武汉地区一次重雾霾天气过程的气象条件、污染源和污染物的湿清除特征,本文利用空气质量监测资料、地面观测资料和遥感火点监测资料和实测雨滴谱资料,详细分析了这次过程。结果表明:此次持续10 d的重雾霾天气过程发生在高压天气系统和静风条件下,辐射降温形成的稳定逆温边界层结构有利于污染气溶胶的积累和雾霾的形成和发展,尤其是来自南方持续不断的湿平流使雾霾天气得以长时间持续和发展,整个雾霾天气期间能见度均小于2 km,最低能见度不足50 m。2014年11月23~24日降水过程对此类污染物有明显的清除效果,清除率最高的是颗粒物污染,NO_2、SO_2和CO次之,最差的是O_3,通过与Scott(1982)按平均碰并系数E(E=0.65)得到的清除率和雨强的关系比较,武汉地区稳定性降水对气溶胶的平均碰并系数可取0.25~0.35。 相似文献
20.
北京秋季一次典型大气污染过程多站点分析 总被引：3，自引：1，他引：2
多站点多种大气污染物的同步在线观测对深入剖析大气污染的成因和演变机制有重要意义。以龙潭湖、北京325 m塔、双清路和阳坊4监测站点实时NOx、SO2、O3、PM2.5和PM10浓度观测数据为基础,介绍了北京地区2010年10月3～11日发生的一次典型污染过程。不同污染物在污染过程中变化特征不一致,表现为NOx、SO2、O3浓度有明显日变化,而PM浓度升高后一直维持在高值,日变化幅度很小。通过分析不同站点、相同污染物之间的相关性和变异系数发现,4站点间一次污染物NO和SO2空间浓度差别大,变异系数分别为77%和70%,相关系数低于0.44;而二次污染物NO2、PM2.5、O3空间浓度差别较小,变异系数分别为34%、36%和29%,相关系数均超过0.54。结合中尺度气象模式研究发现,该污染过程中,850 hPa高空持续的西南暖平流造成华北地区显著平流逆温,与近地层辐射逆温共同作用,使北京地区混合层高度维持在1200 m以下。低混合层高度和低风速限制了大气垂直和水平扩散,造成北京地区近地层污染物累积,形成重度污染。 相似文献