收藏本站
收藏 | 论文排版

兰州不同粒径颗粒物污染特征及沙尘天气对其影响的研究

冯鑫媛  
【摘要】: 沙尘暴作为一种灾害性天气不仅对工农业生产产生严重的直接危害,而且由此形成的沙尘气溶胶通过多种途径对气候、环境、生态和人体健康等多方面造成的滞后、持续、长期的间接危害更加严重。因此,在环境问题日趋突出的今天,深入研究沙尘暴对城市大气环境的影响具有重要意义。本文利用我国西北五省(区)及内蒙古自治区1954~2005年235站的沙尘暴观测资料、2000~2008年北方17个环保重点城市API指数资料、2005~2007年兰州市不同粒径大气颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5)和PM_(1.0))浓度监测资料以及2007年4~5月兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)PM_(10)浓度监测资料、铁塔梯度观测资料和超声资料,在分析近52年来我国北方中西部地区沙尘暴气候特征的基础上,探讨了沙尘天气造成的颗粒物污染对我国北方城市大气环境的影响,并较为全面、深入地分析了沙尘重点影响地区——兰州市的不同粒径颗粒物污染特征以及不同类型典型天气过程对其颗粒物污染影响的变化规律及其产生机制。主要结论如下: (1)我国北方中西部沙尘暴发生日数的年变化特征可划分为四大类型,即春季型、冬春夏型、春夏型和冬春型,它们分别占总数的29.7%、29.7%、27.1%和13.5%,除冬春型冬季沙尘暴发生最多外,其它类型均为春季最多。沙尘暴日变化和持续时间分布规律也分别划分为三种类型。沙尘暴的时间变化特征存在明显的地域差异,这一差异是某一时期内强风、沙尘源和不稳定层结三者在不同地区配置情况差异的综合反映。尽管近年来我国北方城市大气环境治理力度明显加大,北方多数环保重点城市的大气颗粒物污染状况依然严重,这主要与沙尘天气影响有关。春季沙尘输送对北方城市颗粒物污染的平均影响程度自西向东降低,其中对银川、兰州和西宁的影响程度最大。沙尘暴天气发生期间,各地颗粒物污染程度自强沙尘暴中心区向外围逐渐减轻。即使在并未出现沙尘天气的地区,在上游沙尘输送的作用下其颗粒物浓度也会受到较大影响。 (2)沙尘重点影响地区——兰州市的不同粒径大气颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5)和PM_(1.0))污染特征分析表明,粗颗粒物(TSP和PM_(10))浓度的年变化呈双峰型分布,特别是4月份出现的主峰值有别于其他城市;而细颗粒物(PM_(2.5)和PM_(1.0))的年变化则呈单峰型分布,峰值在12月;这一差异反映出春季沙尘天气明显加剧兰州市粗颗粒物污染,而由于其风扩散效应则降低细颗粒物污染浓度。正常情况下(无沙尘)兰州市粗颗粒物日变化为双峰型;而沙尘天气影响期间,受沙尘天气的影响午后增加了一个浓度高峰,其日变化变为三峰型。另外,粗、细颗粒物在边界层大气中的稀释扩散过程也存在明显差异。上游地区大风沙尘天气是影响兰州市颗粒物污染状况的重要因素,其中青海地区和河西地区对其影响最大。 (3)关于不同类型典型天气过程对兰州市不同粒径颗粒物(TSP、PM_(>10)、PM_(2.5~10)、PM_(2.5)和PM_(1.0))浓度影响的研究表明:沙尘天气发生时兰州市颗粒物污染严重,PM_(2.5~10)浓度升幅最大,不同粒径颗粒物浓度的变化规律存在差异。降水对颗粒物浓度的影响以湿清除为主,粗粒子的清除率明显高于细粒子。不同类型的降水对颗粒物的清除率存在明显差异,对流性降水对TSP、PM_(>10)和PM_(2.5~10)的清除率是相同降水量锋面降水的数倍,这是由它们不同的产生机制和降水特征造成的。冷锋对颗粒污染物的影响也以清除为主,粗粒子的清除率较高。根据冷锋过境初期颗粒物浓度变化趋势,冷锋可分为先升后降型和直降型。先升后降的变化特征是冷锋对颗粒污染物与气态污染物浓度影响的重要差别之一。 (4)为了更好地探讨典型天气过程中兰州地区颗粒物污染的形成机制,对沙尘、冷锋等不同类型典型天气过程中兰州地区大气边界层结构和湍流输送特征及其与颗粒物污染的关系进行研究,结果表明:沙尘天气过境前,边界层有较强逆温出现;随着沙尘天气爆发,逆温层被破坏,混合层迅速发展,边界层低层温度和湿度垂直梯度变得很小,而风速垂直梯度则增大;此时随着风速迅速增大,PM_(10)浓度骤增。沙尘过境期间垂直湍流输送强烈,经向和纬向动量均是向下输送的(其中经向输送较强)。上游有明显沙尘输送时,沙尘浓度峰值落后于风速峰值。先升后降型冷锋过境初期对颗粒物浓度的影响机制与沙尘天气类似。动量下传特别是经向动量下传是造成沙尘天气和先升后降型冷锋过境初期颗粒物严重污染的主要原因之一。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 朱蓉;杨丽桃;柳志慧;王式功;;春季沙尘天气对内蒙古地区颗粒物污染影响研究[J];沙漠与绿洲气象;2018年03期
2 张宏升;朱好;彭艳;康凌;陈家宜;Soon-Ung Park;;沙尘天气过程沙地下垫面沙尘通量的获取与分析研究[J];气象学报;2007年05期
3 方修琦,李令军,谢云;沙尘天气过境前后北京大气污染物质量浓度的变化[J];北京师范大学学报(自然科学版);2003年03期
4 李青春,吴正华;北京地区沙尘天气的气候特征分析[J];干旱区资源与环境;2004年S1期
5 吴丽萍;李丽明;张向炎;王信梧;马银红;耿春梅;徐勃;;2018年冬季淄博市一次沙尘天气颗粒物污染特征研究[J];环境科学研究;2021年01期
6 云静波;姜学恭;孟雪峰;吴学宏;迎春;;冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程若干统计特征的对比分析[J];高原气象;2013年02期
7 何慧媛;;北方遭遇近十年最强沙尘天气[J];中国记者;2021年04期
8 本刊综合;;北方沙尘来袭,一探背后究竟[J];发明与创新(大科技);2021年04期
9 刘强;李永果;张泽铭;赵京峰;;近30年济宁地区沙尘天气变化分析[J];现代农业科技;2008年14期
10 雷向杰,胡春娟,田武文,郭菊娥;陕西沙尘天气的气候特征及影响分析[J];气象;2003年12期
11 曹凤中,张镅,雒彦军;2003年我国沙尘天气减缓的原因分析[J];黑龙江环境通报;2003年04期
12 郑新江,罗敬宁,陆文杰;2000年春季沙尘天气的监测、评估与对策[J];甘肃气象;2001年02期
13 张国勋,吴意跃,钱天鸣,楼燕;北方沙尘暴对杭州大气环境的影响及应对措施[J];环境监测管理与技术;2000年S1期
14 胡三;;今春沙尘天气次数强度低于近18年均值[J];绿色中国;2019年12期
15 胡瑾;地理专题课“沙尘天气”的教学设计[J];中学地理教学参考;2002年04期
16 蒋高明;;减少沙尘天气从源头做起[J];环境保护;2006年10期
17 孔凡彬;王婷;李珉;;甘肃沙尘天气年度变化和原因分析[J];甘肃科技;2006年08期
18 崔国辉;;未卜先知——沙尘天气是如何预报出来的[J];生命与灾害;2019年02期
19 路成忠;;林业沙尘暴信息员沙尘天气观测的几点经验[J];北京农业;2016年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 张丹梅;;近50年阜新地区沙尘天气变化分析[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“城市气象与科技奥运”分会论文集[C];2003年
2 王东平;李颂华;张晓鹏;;许昌沙尘天气的气候特征分析[A];经济策论(下)[C];2011年
3 张德宽;张尚印;;2002年沙尘天气及其影响分析[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
4 李苗;苗爱梅;逯张禹;;近51a山西沙尘天气的时空分布及变化趋势[A];S3 聚焦气候变化,探索低碳未来[C];2012年
5 王式功;王金艳;周自江;尚可政;杨德保;;中国沙尘天气的区域特征及其气候背景研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“大气气溶胶及其对气候环境的影响”分会论文集[C];2003年
6 张志刚;高庆先;矫梅艳;毕宝贵;延浩;赵琳娜;;影响北京沙尘天气的源地和传输路径分析[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
7 左敏;李国辉;;关中盆地NO_2和SO_2对颗粒物污染的协同作用[A];第二十五届大气污染防治技术研讨会论文集[C];2021年
8 王辉;吕帆;段亦晗;;衡水市武强县颗粒物污染特征及防治技术[A];第二十四届大气污染防治技术研讨会论文集[C];2020年
9 张茹涵;李楠;汤克勤;;硫酸盐非均相机制对颗粒物污染的影响--上海典型污染事件的WRF-Chem研究[A];第二十四届大气污染防治技术研讨会论文集[C];2020年
10 严小杰;寇宇;麦哲宁;卢姝;;四川盆地颗粒物污染状况与相关气象条件分析[A];中国环境科学学会2021年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场论文集(四)[C];2021年
11 邹志军;孙婵娟;宿春晓;黄晨;;上海市住宅室内颗粒物污染及其儿童健康效应评估[A];2018环境与健康学术会议--精准环境健康:跨学科合作的挑战论文汇编[C];2018年
12 毛敏娟;浦静姣;朱持则;徐宏辉;;杭州一次沙尘天气过程[A];第27届中国气象学会年会城市气象,让生活更美好分会场论文集[C];2010年
13 宋煜;;大连沙尘天气特征与浮尘观测标准研究[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
14 向荣彪;汪鹤;陈雄伟;;武汉市某地下停车场颗粒物污染调查[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
15 王芳;程水源;;周边城市对广州市颗粒物污染影响研究[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2012年
16 张靖;刘静;;武汉市空气中颗粒物污染的机理和防治技术的探讨[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集(第五卷)[C];2013年
17 刘洋;杜刚;;沈阳市环境空气不同粒径颗粒物污染特点及分布特征[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
18 孙旭映;李耀辉;段海霞;杨启国;张良;韩晖;;民勤一次沙尘天气过程的风场演变[A];第27届中国气象学会年会干旱半干旱区地气相互作用分会场论文集[C];2010年
19 高庆先;苏福庆;任阵海;张志刚;王耀庭;;北京地区沙尘天气及其对大气环境质量的影响[A];中国科协2002年减轻自然灾害研讨会论文汇编之九[C];2002年
20 王旭仙;吕俊杰;侯明全;安中浩;孙健康;;陕西2004年春季最强一次沙尘天气过程分析[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 冯鑫媛;兰州不同粒径颗粒物污染特征及沙尘天气对其影响的研究[D];兰州大学;2009年
2 王金艳;沙尘模式优化与东亚沙尘天气量化分级研究[D];兰州大学;2006年
3 付晓;二次无机颗粒物污染特征和氨对其影响的数值模拟研究[D];清华大学;2016年
4 赵建华;起沙与沙尘天气规律研究[D];兰州大学;2011年
5 陈红;植物叶片磁性特征及其对城市颗粒物污染的指示[D];兰州大学;2020年
6 王军亮;基于源解析的建筑室内颗粒物污染预测控制方法研究[D];重庆大学;2017年
7 李正涛;京津冀地区沙尘活动及其对城市大气环境的影响[D];河北师范大学;2013年
8 孔丽娟;颗粒物对温室叶类蔬菜生理信息影响规律的研究[D];吉林大学;2021年
9 杨柳;基于交通流控制的城市交通环境颗粒物污染特征研究[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张刚;沙尘天气的地基数字监测[D];东北师范大学;2006年
2 王婷婷;铸造行业颗粒物污染防治可行技术评估研究[D];内蒙古大学;2021年
3 陆婷;不同污染水平下三种道路绿化树种颗粒物滞留能力及其生理响应[D];浙江农林大学;2019年
4 鲁凤杰;基于LUR模型的城市交通颗粒物污染空间分布研究[D];长安大学;2019年
5 史之浩;全国大气中臭氧及颗粒物污染对气象条件的敏感性分析[D];南京信息工程大学;2018年
6 孙丹丹;长三角地区主要大气污染特征与数值模拟[D];安徽农业大学;2018年
7 唐斌雁;京津冀地区近地层臭氧和颗粒物污染相互影响研究[D];成都信息工程大学;2018年
8 张夏夏;基于长时段多站点组分监测的珠三角颗粒物来源解析研究[D];华南理工大学;2018年
9 蔡伟;来源于机动车尾气的颗粒物污染物的扩散特性及其影响因素[D];华中科技大学;2016年
10 汤坤;莆田市道路交通环境颗粒物污染分布特征研究[D];福建农林大学;2017年
11 元松林;空气颗粒物污染与房颤的相关性研究[D];吉林大学;2015年
12 陈鹏;空气颗粒物污染和急性冠脉综合征病发的关联[D];吉林大学;2014年
13 卢晶晶;2004~2005年春季东亚沙尘天气定量分析研究[D];南京信息工程大学;2006年
14 陈亿;近十年中国北方沙尘天气变化特征及其成因研究[D];兰州大学;2013年
15 耿敏;青岛地区沙尘天气的特征及成因分析[D];中国海洋大学;2005年
16 马潇潇;内蒙古西部沙尘天气时空变化规律研究[D];内蒙古农业大学;2019年
17 周桂山;喷射式高海拔沙尘天气模拟系统设计与研究[D];华北电力大学;2019年
18 谭子渊;中国西北干旱半干旱区边界层高度特征及其对沙尘天气影响的数值模拟研究[D];兰州大学;2019年
19 翟雪飞;沙尘天气及风蚀型开放源对宁夏大气颗粒物的影响[D];南京信息工程大学;2018年
20 张英彬;沙尘天气背景下航空气象保障的研究[D];兰州大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 黄俊毅;北方沙尘天低于近17年同期均值[N];经济日报;2018年
2 ;沙尘天气总体在减少[N];经济日报;2012年
3 本报记者 王菡娟;“肆虐北方”的沙尘天气为何“威风”不在?[N];人民政协报;2016年
4 张秋玲 记者 齐亚凤;沙尘天气在减少,你知道吗?[N];北京科技报;2014年
5 本报记者 红艳 杨利伟 方弘;今年内蒙古的沙尘天气为何少了?[N];内蒙古日报(汉);2013年
6 本报记者 于小晗;北京5年来首次未遇沙尘天气[N];科技日报;2003年
7 记者 林东升;治理工程贡献多 京津沙尘天气少[N];农民日报;2004年
8 张军;今春沙尘天气将比常年偏少[N];北京日报;2007年
9 记者 茆琛;气象专家分析认为北方沙尘天气渐少[N];新华每日电讯;2001年
10 中青报·中青网记者 邱晨辉;“最强”沙尘天气为何卷土重来[N];中国青年报;2021年
11 本报记者 张蕾;沙尘天气公众如何防护?[N];光明日报;2013年
12 本报记者 刘毅;今春沙尘天气会多吗[N];人民日报;2011年
13 记者 张辛欣 刘羊旸 张淼淼 苏万明;强烈沙尘天气影响我国北方大部[N];新华每日电讯;2010年
14 本报记者 李晓红 李国昌;解读沙尘天气[N];中国气象报;2001年
15 记者 陶涛;宁夏今春沙尘天气将比去年同期多[N];宁夏日报;2009年
16 实习记者 图格拉格 通讯员 王鹏飞;沙尘天气该如何防护?[N];呼和浩特日报(汉);2008年
17 记者 周小平;我市重点防控颗粒物污染 打好特护期蓝天保卫战[N];岳阳日报;2021年
18 记者 刘鸿远;第二十三届二氧化硫、氮氧化物和颗粒物污染防治技术研讨会在唐开幕[N];唐山劳动日报;2019年
19 记者 裘玮 实习生 詹春燕;合力破解颗粒物污染难题[N];绍兴日报;2019年
20 中国工业报记者 司建楠;全国颗粒物污染总体改善超标依然突出[N];中国工业报;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978