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四川盆地夏季区域性持续性臭氧过程垂直变化差异及气象成因

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环境科学学报 2023年第4期43卷 14-26页

作者：冯浩鹏康平张文倩张小玲 Klaus Schaefer 朱心悦汪可可宁慧琼王安怡成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室成都610225 成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站成都610225 广西大学海洋学院南宁530004 成都市气象局成都610072 成都信息工程大学资源环境学院成都610225

基于2019年8月四川盆地内国控站臭氧(O_(3))浓度观测数据,选取了3次不同程度的区域性持续性O_(3)过程,利用再分析资料对3次过程的O_(3)浓度垂直变化时空差异及其气象成因进行分析研究.结果表明:(1)3次过程O_(3)浓度在垂直方向上的分布... 详细信息

基于2019年8月四川盆地内国控站臭氧(O_(3))浓度观测数据,选取了3次不同程度的区域性持续性O_(3)过程,利用再分析资料对3次过程的O_(3)浓度垂直变化时空差异及其气象成因进行分析研究.结果表明:(1)3次过程O_(3)浓度在垂直方向上的分布呈先增后减的相似特征,在900~850 hPa达到极值;对流层O_(3)集中在500 hPa甚至700 hPa以下,且随着O_(3)浓度等级的增加,垂直向上的扩散更加明显.(2)3次过程温度和相对湿度有明显的差异,温度与O_(3)浓度呈正相关,与相对湿度呈负相关,高温低湿更有利于O_(3)生成.(3)Ⅰ~Ⅱ级过程盆地内地面以东北风或偏北风为主,出现气旋性环流及风向辐合,容易造成风向下游地区O_(3)污染积聚;Ⅲ级过程地面多偏南风或东南风,使污染物易向盆地内西北侧传输.(4)垂直运动的强弱是造成3次过程O_(3)浓度差异的重要原因,Ⅰ级过程存在较强的上升运动,有利于O_(3)向上扩散,并向盆地外输送;Ⅱ~Ⅲ级过程低层风速较小,且盆地内存在弱的垂直环流圈,垂直扩散条件较差,O_(3)容易在盆地内积聚滞留造成污染.

关键词：四川盆地臭氧垂直差异气象成因

汾渭平原PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征及气象成因分析

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气象 2023年第11期49卷 1359-1370页

作者：周涛周青张勇吴昱树孙健山西省运城市气象局运城044000 中国气象局气象探测中心北京100081 中国气象局气象发展与规划院北京100081 乌兰察布市气象局乌兰察布012000 莒县气象局莒县276500

PM_(2.5)和O_(3)已经成为汾渭平原城市最主要的污染物,两者之间相互影响,在暖季经常同时出现构成污染,其污染程度与气象条件密切相关。利用2015—2021年汾渭平原12个城市逐日PM_(2.5)和O_(3)浓度、地面气象观测数据以及ERA5高空再分析... 详细信息

PM_(2.5)和O_(3)已经成为汾渭平原城市最主要的污染物,两者之间相互影响,在暖季经常同时出现构成污染,其污染程度与气象条件密切相关。利用2015—2021年汾渭平原12个城市逐日PM_(2.5)和O_(3)浓度、地面气象观测数据以及ERA5高空再分析数据等资料,分析了汾渭平原PM_(2.5)和O_(3)的时空变化特征以及复合污染发生时PM_(2.5)和O_(3)的关系,并研究了局地气象条件和天气形势对复合污染的影响。结果显示,该地区年均PM_(2.5)和日最大8小时O_(3)浓度分别在2017年和2018年开始持续下降,复合污染日数也在2019年后开始持续下降;复合污染主要发生在3—9月,在汾渭平原东部城市出现次数较多,多出现在高温、低湿的环境下;最后利用T-PCA算法(正交主成分分析)将复合污染的天气环流形势分为4种类型,主要呈现出以高空西北气流或偏西气流、低层为暖区偏南风或微风为主的天气特征。研究结果对汾渭平原的大气污染防治提供了参考依据,尤其对于PM_(2.5)和O_(3)污染协同治理具有重要意义。

关键词：汾渭平原 PM_(2.5)和O_(3)复合污染 T-PCA分型气象成因

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长株潭区域一次重度污染过程气象成因

中国环境监测 2023年第5期39卷 183-192页

作者：曾欣舒磊张靖谢倩雯曾珊珊株洲市气象局湖南株洲412000 株洲市生态环境局湖南株洲412000

利用PM_(2.5)质量浓度、地面气象要素、NCEP、ERSST_V3、GBL等资料,研究了2021年12月7—11日长株潭地区一次重度空气污染过程的特征及成因。结果表明,高空平直环流、无明显槽脊影响,地面弱冷空气活跃是本次重度空气污染过程的主要环流... 详细信息

利用PM_(2.5)质量浓度、地面气象要素、NCEP、ERSST_V3、GBL等资料,研究了2021年12月7—11日长株潭地区一次重度空气污染过程的特征及成因。结果表明,高空平直环流、无明显槽脊影响,地面弱冷空气活跃是本次重度空气污染过程的主要环流形势特征;地面均压场、小风和升温增湿是此次重度空气污染过程的主要气象要素特征。污染物浓度变化与主导风向和污染通道密切相关,本地风速对混合层的高度、污染物水平扩散影响较大,600~700 hPa逆温层有利于污染物在主导风作用下近距离传输及在低层交换积累。我国中东部污染物积聚是长株潭区域重要的污染来源,长株潭地区存在区域性同步污染现象。低层流入长株潭区域气流轨迹差异及地理条件是长株潭污染物空间分布差异的重要因素。

关键词：长株潭区域细颗粒物环流特征后向轨迹气象成因

2019年秋季三亚市一次典型臭氧污染个例气象成因解析

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生态环境学报 2022年第1期31卷 89-99页

作者：符传博丹利刘丽君佟金鹤海南省气象科学研究所海南海口570203 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室北京100029 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

三亚市位于海南岛最南端,旅游资源丰富,生态环境良好,是海南建设国际旅游岛和国家生态文明试验区的重要城市之一。2019年秋季三亚市出现的一次臭氧(Ozone,O_(3))污染过程,为科学认识三亚市此次O_(3)污染特征及气象学成因,也为进一步开展... 详细信息

三亚市位于海南岛最南端,旅游资源丰富,生态环境良好,是海南建设国际旅游岛和国家生态文明试验区的重要城市之一。2019年秋季三亚市出现的一次臭氧(Ozone,O_(3))污染过程,为科学认识三亚市此次O_(3)污染特征及气象学成因,也为进一步开展O_(3)污染预警预报和科学治理提供技术支撑,利用2019年11月1—6日三亚市生态环境局对外发布的大气污染物数据,以及地面常规观测数据,结合ECMWF发布的第5代资料(the fifth generation ECMWF reanalysis data,ERA5),采用相关分析和后向轨迹模型对其进行分析。结果表明,11月4日和5日O_(3)-8 h(臭氧最大8 h滑动平均)分别为162μg·m^(−3)和180μg·m^(−3),超标百分比为101.25%和112.50%。5日O_(3)-1 h(臭氧最大1 h平均)达到了203μg·m^(−3),超标百分比为101.50%。14:00—19:00是O_(3)质量浓度高值时段,气温偏高,相对湿度偏小,风速偏弱等气象条件的出现促进了此次O_(3)污染过程的发生。天气形势特征分析表明,低层冷空气扩散南下,低空风场逆转为东北风,有利于北方污染气团向三亚市输送;后向轨迹分析表明,污染时段的影响气流主要来自中国内陆地区,经过广东省珠三角地区到达三亚市。通过物理量场的计算可知,受五指山山脉的阻挡,低层气流绕山辐合明显,污染时段三亚市上空气流辐合中心值高达−12×10^(−5)·s^(−1),加之10 m风速(v_(10 m wind))和垂直切变较弱,不利于三亚市O_(3)的扩散。

关键词：臭氧 EAR5 气象成因天气形势外源传输三亚市

偏低气温下的O_(3)污染特征及其主要气象成因

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中国环境科学 2021年第10期41卷 4507-4517页

作者：毛卓成许建明瞿元昊潘亮谷怡萱杨丹丹长江三角洲环境气象预报预警中心上海200030 上海市健康气象重点实验室上海200030

针对2013~2019年上海地区气温相对偏低(25℃及以下)的一类O_(3)污染事件,从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O_(3)污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d,占各自O_(3)污染总... 详细信息

针对2013~2019年上海地区气温相对偏低(25℃及以下)的一类O_(3)污染事件,从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O_(3)污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d,占各自O_(3)污染总次数的5.0%和7.3%,在春季则上升至20.6%和20.0%,是上海春季主要O_(3)污染现象之一.当气压介于1010.1~1017.1hPa、风速介于2.1~3.2m/s、湿度介于40.0%~54.0%、辐射介于0.5~2.7MJ/m^(2),较易出现偏低气温下的O_(3)污染;与高温下的O_(3)污染相比,出现偏低气温下的O_(3)污染时,气压、PM_(2.5)和NO_(2)浓度分别偏高了10.0hPa、26.0μg/m^(3)和24.9μg/m^(3),辐射偏低了0.5MJ/m^(2).造成偏低气温下的O_(3)污染天气类型可以分为弱高压前部、弱高压控制和海上高压后部3种.3个典型污染个例分析显示,上游输送、本地静稳辐合和垂直逆温条件分别是这3种类型的主要气象成因.

关键词：偏低气温 O_(3)污染天气类型气象成因

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新冠疫情防控期京津冀重污染气象成因分析

环境工程技术学报 2021年第6期11卷 1065-1074页

作者：刘艳杰刘小雪马庚雪廊坊市气象局天津北辰区气象局

针对2020年2月8—13日新冠疫情防控期间京津冀地区一次持续的区域性重污染天气过程,利用地面、高空气象观测资料和欧洲中心ERA5数据,从环流背景、温度平流变化、地面气象要素和边界层风场分布等方面,分析了本次重污染天气过程的气象成... 详细信息

针对2020年2月8—13日新冠疫情防控期间京津冀地区一次持续的区域性重污染天气过程,利用地面、高空气象观测资料和欧洲中心ERA5数据,从环流背景、温度平流变化、地面气象要素和边界层风场分布等方面,分析了本次重污染天气过程的气象成因。结果表明:1)本次过程大气环流稳定,污染前期高空以西北气流为主,10日开始陆续有短波槽东移,850 hPa及以下转为偏南风,地面多次出现闭合低压,气压场整体较弱,天气形势静稳。2)中部地区冷空气活动不显著,大部分时段中低层为暖平流或弱冷平流。逆温出现次数明显偏多,且逆温层厚度和强度均大于南部,污染物不易扩散。3)中部地区地面风力较小,且边界层1000 m以下风向较不稳定,通风性能差,加之南部污染物输送,导致该地区及周边重污染加强。4)重污染区域与地面辐合线分布相一致,出现在地面辐合线和湿区的北侧。5)对比2014年2月京津冀重污染天气过程,本次过程气象要素更加不利于污染物扩散,但防控减排在一定程度上减弱了污染程度。

关键词：新冠疫情京津冀重污染天气气象成因

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黄河源区降水特点及气象成因分析

人民黄河 2022年第1期44卷 21-25,57页

作者：温丽叶靳莉君刘静王鹏黄河水利委员会水文局河南郑州450004

黄河源区降水时空分布极不均匀,东南部雨水丰沛,是黄河流域的多雨中心之一。年内降水主要集中于夏季(6—8月),占年降水量的57.1%,汛期(5—9月)降水量占年降水量的85%,雨季、旱季分明。黄河源区主要有连阴雨和强降雨两种典型降雨类型,连... 详细信息

黄河源区降水时空分布极不均匀,东南部雨水丰沛,是黄河流域的多雨中心之一。年内降水主要集中于夏季(6—8月),占年降水量的57.1%,汛期(5—9月)降水量占年降水量的85%,雨季、旱季分明。黄河源区主要有连阴雨和强降雨两种典型降雨类型,连阴雨平均每年出现1.8次,持续时间长、强度小;区域强降雨持续时间短,平均只有1 d,主要集中在7—8月,突发性强。形成典型降雨的200 hPa环流形势表现为南亚高压异常强大,黄河源区处于南亚高压中心区域或北部边缘的强高空辐散区内。500 hPa高度场分析发现,连阴雨期间6—8月主要受新疆低压槽、高原槽、印缅低压和高原切变线等系统影响,由副高影响形成的连阴雨主要出现在9月;形成强降雨的500 hPa天气系统与连阴雨相似,但副高对强降雨的影响更为明显,7—9月都可由副高形成强降雨天气。物理量场上,典型降雨期间,黄河源区处于湿度、气流垂直速度和假相当位温场大值区内,水汽、动力和热力条件非常有利,强降雨发生时,气流上升速度、比湿、假相当位温等都较连阴雨期间更强,更有利于降水。

关键词：气象成因降水特点连阴雨强降雨黄河源区

偏低气温下的O;污染特征及其主要气象成因分析

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中国环境科学 2021年

作者：毛卓成许建明瞿元昊潘亮谷怡萱杨丹丹长三角环境气象预报预警中心上海市健康气象重点实验室

针对2013-2019年上海地区气温相对偏低（25℃及以下）的一类O;污染事件，从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O;污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d，占各自O;污染总次数的... 详细信息

针对2013-2019年上海地区气温相对偏低（25℃及以下）的一类O;污染事件，从时间分布特征、天气系统类型、气象成因等方面进行了深入分析.结果表明:上海近7a偏低气温下的O;污染按小时标准和日标准分别出现45h和19d，占各自O;污染总次数的5.0%和7.3%，在春季则上升至20.6%和20.0%，是上海春季主要O;污染现象之一.当气压介于1010.1-1017.1hPa，风速介于2.1-3.2m/s，湿度介于40.0%-54.0%，辐射介于0.5-2.7MJ/m;，较易出现偏低气温下的O;污染；与高温下的O;污染相比，出现偏低气温下的O;污染时，气压、PM;和NO;浓度分别偏高了10.0hPa、26.0 μg/m;和24.9 μg/m;，辐射偏低了0.5 MJ/m;.造成偏低气温下的O;污染天气类型可以分为弱高压前部、弱高压控制和海上高压后部三种.三个典型污染个例分析显示，上游输送、本地静稳辐合和垂直逆温条件分别是这三种类型的主要气象成因.

关键词：偏低气温 O 污染天气类型气象成因

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芜湖市臭氧污染特征及气象成因分析

环境科学与技术 2021年第4期44卷 89-96页

作者：王文婧黄凡李峻张东查书平芜湖市生态环境局安徽芜湖241000 湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心) 湖北武汉430072 芜湖市环境监测中心站安徽芜湖241005 芜湖职业技术学院安徽芜湖241006

文章基于芜湖市2019年环境空气质量监测数据及同期气象观测资料分析了芜湖市臭氧污染时空分布特征及气象成因。结果表明,2019年芜湖市由O_(3)导致污染天数占比高达54.9%,O_(3)已成为影响芜湖市环境空气质量的首要污染因子,但以轻度污染(... 详细信息

文章基于芜湖市2019年环境空气质量监测数据及同期气象观测资料分析了芜湖市臭氧污染时空分布特征及气象成因。结果表明,2019年芜湖市由O_(3)导致污染天数占比高达54.9%,O_(3)已成为影响芜湖市环境空气质量的首要污染因子,但以轻度污染(91.1%)和中度污染(8.7%)为主,极少发生重度及以上污染(0.2%)天气。2019年各县(市)区O_(3)第90百分位浓度范围为172~196μg/m^(3),整体呈"周边高于中心"的空间分布规律,湾沚区、繁昌区和无为市的O_(3)浓度相对较高。季节上呈夏季(195μg/m^(3))>秋季(166μg/m^(3))>春季(159μg/m^(3))>冬季(85μg/m^(3))的分布规律,逐月O_(3)浓度呈"倒U型"分布,5-9月为O_(3)污染的高发时段。日变化O_(3)浓度呈典型的"单峰分布",在16:00左右达到峰值;NO、NO_2和CO浓度则呈"双峰分布",在08:00和20:00达到峰值。气温、湿度、风速、风向均是影响芜湖市O_(3)浓度的重要气象因子,O_(3)浓度与气温呈"正相关"关系,与湿度呈"负相关"关系,Pearson系数分别为0.58和-0.56。高温低湿的气象条件更加有利于O_(3)的生成与积累,当气温为25~40℃,湿度为20%~60%时,易出现O_(3)超标现象,超标率为41.0%~71.8%。当风速为2~4 m/s,主导风向为东北、偏东及西南方向时,O_(3)浓度相对较高,各地O_(3)浓度高值所在风向与前体物高排放企业分布方向呈高度一致性,东北、东部及西南方向的污染源排放对芜湖市臭氧污染影响较大。

关键词：臭氧污染特征时空分布气象成因芜湖