MODIS卫星遥感估计福州地区近地面PM_2.5浓度     

杨立娟  徐涵秋  金致凡 《遥感学报》2018,22(1):64-75

卫星遥感反演气溶胶光学厚度已被广泛应用于近地面空气污染遥感监测。为揭示福州地区细颗粒物污染的空间分异趋势,利用2014年—2015年的地基监测细颗粒物(PM_(2.5))浓度数据、MODIS 3 km气溶胶光学厚度(AOD)卫星数据以及GEOS-FP气象数据,分别构建了估计福州地区近地面PM2.5浓度的日校正模型和站点一日校正模型,并利用十折交叉验证方法对2个模型进行评价验证。结果表明:(1)日校正模型和站点一日校正模型分别能够解释福州地区PM2.5浓度76.2%和81.4%的变异,反演的2014年—2015年福州地区近地面PM2.5浓度和地面实测站点数据之间的相关性R~2分别为0.724(RMSE=10.993μg·m~(-3))和0.781(RMSE=9.687μg.m~(-3));(2)分别针对不同下垫面环境的城市站点和县郊站点数据进行模型拟合验证,两个模型反演的PM2.5浓度值与地面实测值之间皆具有良好的相关性,R~2最高可达0.808;(3)将模型反演的PM2.5浓度季均值与地面实测季均值进行对比分析,结果也显示二者高度相关,据此反演的2015年福州地区年平均PM2.5浓度分布图可清晰地揭示福州地区PM_(2.5)浓度分布的空间变化情况。由此可见,基于MODIS 3 km AOD产品和气象数据建立的近地面PM_(2.5)浓度遥感估算模型能够很好地反演出福州地区近地面PM2.5浓度分布情况。  相似文献   

Comparison of PM_2.5 and CO₂ Concentrations in Large Cities of China during the COVID-19 Lockdown     

Chuwei LIU  Zhongwei HUANG  Jianping HUANG  Chunsheng LIANG  Lei DING  Xinbo LIAN  Xiaoyue LIU  Li Zhang  Danfeng WANG 《大气科学进展》2022,39(6):861-875

Estimating the impacts on PM_2.5pollution and CO₂emissions by human activities in different urban regions is important for developing efficient policies.In early 2020,China implemented a lockdown policy to contain the spread of COVID-19,resulting in a significant reduction of human activities.This event presents a convenient opportunity to study the impact of human activities in the transportation and industrial sectors on air pollution.Here,we investigate the variations in air quality attributed to the COVID-19 lockdown policy in the megacities of China by combining in-situ environmental and meteorological datasets,the Suomi-NPP/VIIRS and the CO₂emissions from the Carbon Monitor project.Our study shows that PM_2.5concentrations in the spring of 2020 decreased by 41.87%in the Yangtze River Delta(YRD)and 43.30%in the Pearl River Delta(PRD),respectively,owing to the significant shutdown of traffic and manufacturing industries.However,PM_2.5concentrations in the Beijing-Tianjin-Hebei(BTH)region only decreased by 2.01%because the energy and steel industries were not fully paused.In addition,unfavorable weather conditions contributed to further increases in the PM_2.5concentration.Furthermore,CO₂concentrations were not significantly affected in China during the short-term emission reduction,despite a 19.52%reduction in CO₂emissions compared to the same period in 2019.Our results suggest that concerted efforts from different emission sectors and effective long-term emission reduction strategies are necessary to control air pollution and CO₂emissions.  相似文献   

华南区域大气成分数值模式GRACEs预报性能评估   总被引：1，自引：0，他引：1  

李婷苑  吴乃庚  邓雪娇  邓涛  陈靖扬  沈劲  邓思欣  梁华玲 《热带气象学报》2021,37(2):207-217

利用2016-2019年广东省国控站实况监测数据对华南区域大气成分数值模式系统(GRACEs)预报性能进行了综合评估。除空气质量指数AQI外,重点对PM_2.5、O₃及NO₂进行了分析评估。(1) 模式预报性能存在年际差异,对各要素的预报值总体偏低。(2) 模式预报能较好地反映空气质量的空间分布,PM_2.5中心在珠三角西北部,而O₃-8 h高值区在珠三角核心区和粤东沿海,但模式对O₃-8 h高值区存在显著预报低估现象。(3)模式可较好地模拟出PM_2.5月变化的单峰型特征和O₃-8 h月变化双峰型特征,但模式对AQI的秋冬季主峰值和春季次峰值的预报存在低估,分别与模式对O₃-8 h、PM_2.5的低估有关。(4) 模式能较好体现O₃的午后峰值和NO₂双峰值的日变化规律;模式对O₃前体物NO₂的预报偏差,有可能是导致随后几小时对O₃浓度预报偏差的重要原因。(5) 日平均浓度预报效果检验显示模式可较好预测AQI和3种污染物的变化趋势,但对夏秋季高O₃-8 h浓度预报显著偏低;模式对轻度污染及以上等级预报能力偏低,亟需提升模式对污染天气的预报能力。   相似文献   

1998-2016年中国PM_(2.5)浓度变化对气温的影响研究     

肖袁俊  李保山  宋文丹  程勇翔  黄敬峰 《气象与环境学报》2022,38(3):85-92

为探讨“人类活动—大气污染—气温变化”的关系反应链,从宏观尺度阐明PM_(2.5)浓度变化对气温的影响,利用1951—2017年中国822个气象站点日最高气温、日最低气温和日平均气温资料,1998—2016年中国年均PM_(2.5)浓度遥感图像数据、地表太阳辐射数据,1998—2016年中国各省(区)逐年能源消耗总量、地区生产总值及夜间灯光指数数据,运用Slope趋势变化分析方法与相关性分析法,分析了中国PM_(2.5)浓度的变化趋势及其影响因素。结果表明:1998—2016年中国黄淮海区、东北区PM_(2.5)浓度上升速度最快,分别为1.42μg·m^(-3)·a^(-1)、1.44μg·m^(-3)·a^(-1),而其他地区相对变化不明显;黄淮海区PM_(2.5)浓度平均值高,地表太阳辐射降低,对该区年最高气温有明显的抑制作用,但对年平均气温和年最低气温的影响不明显。东北区PM_(2.5)浓度增长速率较高,但年平均浓度值低,该地区有着较高的水热配合度,PM_(2.5)对年最高气温的抑制作用不明显;能源消耗总量与PM_(2.5)浓度呈显著的正相关。  相似文献   

2018年冬季鲁西北大气污染特征及影响因子分析     

代玉田  杨学斌 《气象与环境学报》2021,37(4):40-47

利用2018年12月至2019年2月滨州、德州和聊城PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO和O₃逐日质量浓度及其对应的气象资料,分析了鲁西北大气污染特征和影响因子。结果表明：2018年冬季鲁西北大气污染比较严重,聊城、德州和滨州轻度及以上污染天数分别占61%、60%和54%,重度以上染污天数分别占24%、11%和9%;首要污染物均为PM_2.5、PM₁₀和NO₂,其中PM_2.5占60%以上。PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO日变化呈双峰双谷型,谷值分别出现在04-07时和15-17时,且下午比清晨更低,峰值出现在上午和下午交通高峰期后2-3 h,且峰值上午大于下午;O₃呈单峰型分布,09时出现极小值,18-19时出现极大值。PM_2.5是鲁西北主要的首要污染物,与PM₁₀、CO、NO₂均为显著正相关,并通过0.01水平显著性检验,与NO₂的相关性在低相对湿度(< 60%)时大于高相对湿度(≥ 60%),与CO的相关性在高相对湿度时大于低相对湿度;污染时段(PM_2.5>75 μg·m^-3)的平均相对湿度和平均温度明显大于清洁时段(PM_2.5 ≤ 75 μg·m^-3),清洁时段风速和气压比污染时段明显偏大。  相似文献   

Impacts of the meteorological condition versus emissions reduction on the PM2 5 concentration over Beijing-Tianjin-Hebei during the COVID-19 lockdown          下载免费PDF全文

Yanqing Zhang  Zhaokun Ma  Yi Gao  Meigen Zhang 《大气和海洋科学快报》2021,14(4):38-44

本研究从气象条件和减排两方面探讨了COVID-19封锁期间严重雾霾发生的原因[研究目的],并定量的分析了气象条件和减排对PM2.5浓度的相对影响[创新点].使用WRF-Chem在2019年2月3日-16日和2020年2月3日-16日进行了三个数值模拟试验,分别为2019年气象场与MEIC-2019(2019年中国多分辨率月度排放清单),2020年气象场与MEIC-2019,2020年气象场与MEIC-2020[研究方法].结果表明COVID-19封锁期间严重雾霾的原因是不利气象条件增加的PM2.5浓度大于减排减少的PM2.5浓度[重要结论].  相似文献   

不同代表性浓度路径情景下2045-2050年中国气溶胶分布变化的分析          下载免费PDF全文

Yi Gao  Meigen Zhang  Chenglai Wu 《大气和海洋科学快报》2021,14(2):42-47

基于来自于CMIP5中CESM模式的三种RCP情景下的气象场的降尺度模拟,应用区域空气质量模式系统RAMS-CMAQ模拟2045-2050年中国地区气溶胶浓度.三种RCP情景下气象场的降尺度模拟表明,与RCP2.6相比,在RCP4.5和RCP8.5下,华北和华南的近地表温度差减小,风速在华北和华南地区增加,在中部地区下降.RCP2.6情景下,模拟的2045年到2050年平均的PM 2.5浓度在华北平原,长三角的部分地区和四川盆地最高,约为40-50μg m-3,在中国中部和珠三角的部分地区约为30-40 μg m-3.与RCP2.6相比,在RCP4.5和RCP8.5下,PM2.5增加了4-12μgm-3,其中在RCP4.5和RCP8.5下,SO42-和NH4+的浓度增加,在RCP4.5下,NO3-浓度降低,在RCP8.5下,NO3-浓度升高,在RCP4.5和RCP8.5下,BC浓度变化很小,而OC浓度下降,其中在RCP8.5下,西南和东南部分地区的OC有所增加.不同的气溶胶物种浓度在RCP4.5和RCP2.6之间的差异以及RCP8.5和RCP2.6之间的差异具有相似的年度变化,这表明气候变化对不同物种的影响趋于一致.  相似文献   

北京市大气颗粒物中全氟烷基化合物的粒径分布特征   总被引：2，自引：1，他引：1  

杨朔  陈辉伦  盖楠  路国慧  郑宇  邵鹏威  杨永亮 《岩矿测试》2018,37(5):549-557

人为排放的持久性有机污染物倾向于在细级大气颗粒物中富集,但目前国内外关于大气颗粒物中全氟烷基化合物(PFASs)粒径分布在不同国家地区有显著差异,而在我国北京地区PFASs在不同粒径大气颗粒物中的富集能力尚不清楚。本文采用五级大流量主动分级采样器采集了北京市大气颗粒物样品,利用超声萃取结合高效液相色谱-电喷雾负电离源串联质谱测定PFASs含量,探讨了该地区大气颗粒物中PFASs的浓度水平和粒径分布特征,以及大气颗粒物浓度变化对PFASs浓度变化的影响。结果表明:研究区∑PFASs范围为10. 1～62. 9 pg/m3,76. 4%～83. 8%的PFASs集中分布在PM2. 5颗粒物中,其中含量较高的PFOA、PFNA和PFDA在0. 25μm细颗粒物中占比最高,分别为26. 3%～43. 7%、30. 3%～68. 6%和30. 6%～49. 7%; PFOS在0. 25μm细颗粒物中没有检出,主要分布在1～2. 5μm和0. 25～1μm颗粒物中。此外,研究发现北京市霾天大气颗粒物中∑PFASs为晴天的3. 5倍,且不同粒径大气颗粒物浓度变化对PFASs各化合物表现出不同的富集能力,其中PFOA、PFOS、PFNA和PFDA等中链PFASs更易富集。  相似文献   

中国近地面PM2.5浓度与排放的时空分布及其关联分析     

冯子钰  施润和 《地球信息科学学报》2021,23(7):1221-1230

PM_2.5是威胁人体健康的主要大气污染物之一。大量研究关注近地面PM_2.5浓度的监测及其时空分布,但目前针对PM_2.5排放及其与近地面浓度之间的关联研究较为缺乏。本文通过2000—2014年近地面PM_2.5浓度格网数据和PM_2.5排放格网数据,采用长时间序列分析法对PM_2.5浓度和PM_2.5排放从定性和定量两个角度进行时空变化趋势对比研究,并进一步结合标准差椭圆法和趋势分析法,分析了我国近地面PM_2.5浓度和PM_2.5排放的时空变化特征及其关联。结果表明,从总体时间序列趋势上,近地面PM_2.5浓度和PM_2.5排放之间在空间分布上基本呈现一致性,集中在胡焕庸线以东的人口密集区,但在时间上,PM_2.5浓度和排放之间存在动态变化时间差。且PM_2.5浓度的变化更为明显,2000—2007年高于35 μg/m³的国土面积占比增加了14.26%,2007—2014年减少了2.84%;从标准差椭圆分析来看,PM_2.5浓度椭圆和排放椭圆在覆盖面积和方位角上与人口和经济分布吻合,但前者面积更大,长轴更接近于东西方向,二者存在约17°差异,而两类椭圆的中心位置随时间变化呈现出较一致的轨迹特征并呈现出滞后特点;此外,受大气扩散、点源排放等因素影响,PM_2.5浓度变化趋势与排放变化趋势在胡焕庸线以东并不完全一致,部分区域排放呈降低趋势而浓度则反而呈升高趋势。因此,从全国层面来看,减排政策对浓度降低在时间上虽存在滞后,但边际效益显著,并已显露成效;而从局地来看,受地形、气象条件和大气化学过程等复杂影响,二者的变化在空间上仍会存在差异,有待进一步深入研究;从防控措施来看,在继续加强落实本地减排政策的同时,应考虑污染物的扩散迁移规律,加强联防联控,有效改善空气质量。  相似文献   

Train-induced wave propagation in layered soils using finite/infinite element simulation   总被引：1，自引：0，他引：1  

Y. B. Yang  H. H. Hung  D. W. Chang 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2003,23(4):263-278

In this paper, the transmissibility of soils for vibrations induced by trains moving at different speeds is studied. The 2.5 D finite/infinite element approach adopted herein allows us to consider the load-moving effect of the train in the direction normal to the two-dimensional profile of the soils considered, and, therefore, to obtain three-dimensional responses for the soils using only plane elements. The moving train is simulated by a sequence of moving wheel loads that may vibrate with certain frequency. Two train speeds are considered, one is smaller and the other is greater than the Rayleigh wave speed of the layered soils, to represent the effects of speed in the sub-critical and super-critical ranges. In order to evaluate the effect of each parameter on the ground response induced by moving trains, parametric studies are conducted for the following parameters: the shear wave speed, damping ratio and stratum depth of the supporting soils, and the moving speed and vibration frequency of the traveling trains. Conclusions concerning the mechanism of wave propagation in layered soils are drawn from the parametric studies, which should prove useful to practicing engineers.  相似文献