基于PSCF与CWT模型对乌鲁木齐市地表臭氧源区分析 被引量：5

1

作者 王笠成 邵波霖 +3 位作者 彭彤茵 王思睿 郄慧霞 程馨 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期129-137,共9页

乌鲁木齐市是中国西部典型的重工业城市,伴随着快速的工业化和城市化发展,城市大气臭氧污染日益严重。为探究乌鲁木齐市地表臭氧污染特征,该研究采用2015-2019年乌鲁木齐市大气污染物监测数据及同期气象观测资料,结合统计分析、后向轨... 乌鲁木齐市是中国西部典型的重工业城市,伴随着快速的工业化和城市化发展,城市大气臭氧污染日益严重。为探究乌鲁木齐市地表臭氧污染特征,该研究采用2015-2019年乌鲁木齐市大气污染物监测数据及同期气象观测资料,结合统计分析、后向轨迹分析、潜在源贡献因子以及浓度权重轨迹对乌鲁木齐市臭氧污染特征及潜在源区进行分析。结果显示,(1)2015-2019年乌鲁木齐市臭氧年评价指标由118μg/m^(3)增长至128μg/m^(3)。同时,乌鲁木齐市主要大气污染正经历由颗粒物向臭氧过渡的变化,其作为首要污染物占比从2015年的5.8%上升至2019年的28.0%,不同季节臭氧浓度变化特征为夏季>春季>秋季>冬季,且在分布特征上与NO2、CO呈显著负相关。(2)后向轨迹分析结果表明:影响乌鲁木齐市大气臭氧分布的气流具有途经境外地区、长距离迁移、高浓度的特征,境内气流迁移途径普遍较短且对乌鲁木齐市臭氧浓度传输影响较小。(3)潜在源贡献因子法与浓度权重轨迹法表明,影响乌鲁木齐市臭氧浓度的主要源区与贡献高值区是昌吉州、塔城地区、博尔塔拉蒙古自治州、阿勒泰地区,且臭氧源区与臭氧贡献高值区分布与臭氧浓度季节变化呈正相关,有明显季节变化特征,其中夏季潜在源区主要为中度源区且分布广泛、贡献度高,冬季全域为轻度源区,春秋季源区介于两者之间。 展开更多

关键词 臭氧浓度 后向轨迹聚类分析 潜在源贡献 浓度权重轨迹 乌鲁木齐市

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2015-2022年桂林PM_(2.5)外来输送特征及潜在源分析

2

作者 叶子葳 王琛泉 +5 位作者 文建辉 卢德林 林清钰 陈春强 霍强 龙腾发 《广西科学》 北大核心 2025年第1期192-203,共12页

为揭示桂林PM_(2.5)时空分布特征与潜在来源,选取桂林2015-2022年PM_(2.5)质量浓度和气象要素监测数据,利用HYSPLIT模型(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model)模拟桂林气团后向轨迹,结合聚类轨迹分析法和浓... 为揭示桂林PM_(2.5)时空分布特征与潜在来源,选取桂林2015-2022年PM_(2.5)质量浓度和气象要素监测数据,利用HYSPLIT模型(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model)模拟桂林气团后向轨迹,结合聚类轨迹分析法和浓度权重轨迹分析法(CWT),解析不同季节PM_(2.5)潜在源区及其贡献强度。结果表明,桂林PM_(2.5)污染呈现逐年下降趋势;PM_(2.5)输送途径的季节特征明显,是导致桂林PM_(2.5)月际变化“冬高夏低、春秋居中”的一大因素。华中地区和广东、广西地区的污染输送是桂林城区PM_(2.5)的主要外来贡献源,桂林独特的地理位置和地形因素对该地区污染物的输送和扩散起着重要作用。本研究揭示了跨区域污染传输的机制以及局地气象与地形的耦合效应,可为区域联防联控和精准治污提供科学依据。 展开更多

关键词 PM_(2.5) 时空分布 后向轨迹聚类 浓度权重轨迹分析法

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黄山顶夏季气溶胶数浓度特征及其输送潜在源区 被引量：91

3

作者 王爱平 朱彬 +2 位作者 银燕 金莲姬 张磊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期852-861,共10页

利用轨迹聚类方法对2011年6-8月黄山光明顶的气团轨迹进行聚类分组，得到2011年夏季到达黄山顶的主要气团输送轨迹，结合黄山顶的气溶胶数浓度观测资料，分析不同类型输送轨迹与黄山顶积聚模态颗粒物数浓度的关系.利用潜在源贡献因子分... 利用轨迹聚类方法对2011年6-8月黄山光明顶的气团轨迹进行聚类分组，得到2011年夏季到达黄山顶的主要气团输送轨迹，结合黄山顶的气溶胶数浓度观测资料，分析不同类型输送轨迹与黄山顶积聚模态颗粒物数浓度的关系.利用潜在源贡献因子分析法PSCF（potential source contribution function analysis）定性分析了不同气团背景下黄山顶积聚模态颗粒物数浓度的潜在源区，最后结合浓度权重轨迹分析法CWT（concentration weighted field）定量分析不同潜在源区对黄山顶积聚模态颗粒物数浓度的贡献.结果表明，积聚模态颗粒物（0.5-1μm）数浓度约占0.5-20μm颗粒物数浓度的94.9%；黄山顶6-8月大陆气团的发生频率最高，约43.4%；影响黄山光明顶积聚模态颗粒物数浓度的潜在源区主要来自一些工业发达人口密集的城市群：湖北东部、安徽中部、河南、江西境内、两广交界处、湖南南部以及浙江北部地区.而垂直方向上，来自西北和西南方向高度约2-5km的自由对流层气团对黄山顶积聚模态粒子数浓度贡献较大. 展开更多

关键词 黄山 积聚模态 潜在源贡献因子分析法(PSCF) 重轨迹分析法(cwt) 潜在源区

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重庆市冬季PM(2.5)输送特征及污染源地解析 被引量：15

4

作者 刘贤 李月臣 +1 位作者 何君 祝汉收 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期134-141,共8页

利用全球资料同化系统数据(GDAS)和PM_(2.5)实测浓度数据,使用HYSPLIT模型和Trajstat插件的聚类方法和聚类统计模块对2015年12月-2016年2月间到达缙云山空气质量监测站的28个不同气流高度气流进行聚类分析;结合Arc GIS软件计算气流速度... 利用全球资料同化系统数据(GDAS)和PM_(2.5)实测浓度数据,使用HYSPLIT模型和Trajstat插件的聚类方法和聚类统计模块对2015年12月-2016年2月间到达缙云山空气质量监测站的28个不同气流高度气流进行聚类分析;结合Arc GIS软件计算气流速度和气流密度,以分析山体对PM_(2.5)跨区域输送的影响;运用潜在源贡献(PSCF)分析法及浓度权重轨迹(CWT)分析缙云山PM_(2.5)潜在源贡献率和轨迹权重浓度。结果表明:重庆主城主要受西部气流影响,主城PM_(2.5)异地源多来自该方向;高大山体会减缓气流运行速度,增大气流轨迹密度,阻碍PM_(2.5)的跨区域传输,PM_(2.5)浓度、输送速度和输送方向等会发生改变,山地城市PM_(2.5)浓度受气流输送影响小于平原城市;铜锣山以西重庆段是缙云山PM_(2.5)的极重要源区,源贡献率达到80%以上,重要源区多在四川与重庆接壤区域,横断山脉部分区域气流潜在源贡献率较高。PM_(2.5)的PSCF和CWT分布区域类似,气流轨迹浓度最大值区多位于极重要源区,随着源区重要性等级的减弱,浓度也逐步降低。 展开更多

关键词 PM(2.5) HYSPLIT 潜在源贡献 浓度权重轨迹 山地城市

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舟山本岛大气污染输送过程的数值模拟分析 被引量：26

5

作者 方利江 傅贤康 +2 位作者 谢立峰 廖维敏 于姜梅 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2014年第10期1087-1094,共8页

利用HYSPLIT-4后向轨迹模式和NCEP(美国国家环境预报中心)的2012年GDAS(全球资料同化系统)气象数据,结合NO2、PM2.5、PM10和SO2等常规大气污染物的质量浓度数据,对舟山本岛2012年4月、7月、10月和12月的大气污染输送过程进行了模拟,并... 利用HYSPLIT-4后向轨迹模式和NCEP(美国国家环境预报中心)的2012年GDAS(全球资料同化系统)气象数据,结合NO2、PM2.5、PM10和SO2等常规大气污染物的质量浓度数据,对舟山本岛2012年4月、7月、10月和12月的大气污染输送过程进行了模拟,并通过聚类分析和潜在源区分析〔包括PSCF(潜在源贡献)和CWT(浓度权重轨迹)计算〕,确定大气污染传输路径及影响源区.结果表明:舟山本岛气流后向轨迹呈明显的季节变化特征,4月主要受来自黄海海面气流轨迹的影响,其占总轨迹数的36.7%,ρ(PM10)为(53.24±24.33)μgm3;7月以途经琉球群岛和东海气流轨迹为主,占总轨迹数的48.4%,对ρ(NO2)、ρ(PM2.5)、ρ(PM10)和ρ(SO2)贡献分别为(24.63±6.33)、(28.60±4.83)、(52.89±18.76)和(8.67±3.11)μgm3;10月气流轨迹主要来自于东海海面,占总轨迹数的49.2%;12月气流则主要来自辽宁南部和黄海,占总轨迹数的66.1%,对ρ(NO2)、ρ(PM2.5)、ρ(PM10)和ρ(SO2)贡献分别为(28.48±15.14)、(58.71±14.10)、(69.83±38.94)和(20.83±13.28)μgm3.舟山本岛PM2.5的潜在源主要为毗邻城市间局地污染,集中于浙江沿海城市及杭州湾、上海等地. 展开更多

关键词 大气污染输送 HYSPLIT-4模式 后向轨迹 聚类分析 PSCF(潜在源贡献) cwt(浓度权重轨迹) 舟山本岛

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2011~2020年华北平原气溶胶光学厚度时空分布特征及潜在源分析 被引量：13

6

作者 王利 徐翠玲 +1 位作者 徐甫 高琦 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1018-1032,共15页

随着经济高速增长和城市化进程不断加快,华北平原区域性空气污染问题愈演愈烈。针对该区域开展长时序气溶胶光学厚度时空分布特征和潜在源分析研究,对华北平原大气污染治理具有重要意义。基于长时序MODIS/Terra C6.1 MOD04_L2气溶胶光... 随着经济高速增长和城市化进程不断加快,华北平原区域性空气污染问题愈演愈烈。针对该区域开展长时序气溶胶光学厚度时空分布特征和潜在源分析研究,对华北平原大气污染治理具有重要意义。基于长时序MODIS/Terra C6.1 MOD04_L2气溶胶光学厚度产品,分析华北平原气溶胶光学厚度的时空分布特征,并利用后向轨迹聚类分析讨论华北平原7个重点城市气团输送的季节变化,并以污染较为严重的河北石家庄为例进行潜在源分析和浓度权重分析,探究影响其大气质量的污染物潜在源区。结果表明:2011~2020年华北平原气溶胶光学厚度月均值呈显著的周期性变化,以年为周期,每个周期内峰值一般出现在6月至8月;气溶胶光学厚度月际年内呈单峰分布,峰值出现在6月(0.75),最小值出现在12月(0.37);气溶胶光学厚度季均值从大到小依次为夏季(0.67)、春季(0.59)、冬季(0.49)、秋季(0.46);10年间气溶胶光学厚度呈下降趋势,整体下降幅度达36.84%,其中2011年最高(0.72),2018年最低(0.45);华北平原7个重点城市春、夏、秋、冬四季主要受短距离气团输送影响较大,长距离气团输送影响较小;2014~2020年河北石家庄的空气质量优良天数占比相对较小,空气质量状况差,影响其空气质量的污染物多为本地生成,同时也受周边省市近距离输送的影响。 展开更多

关键词 气溶胶光学厚度 MODIS 空气质量指数 后向轨迹 聚类分析 潜在源贡献因子分析 浓度权重分析 华北平原

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天津PM_(10)和NO_2输送路径及潜在源区研究 被引量：87

7

作者 王郭臣 王珏 +1 位作者 信玉洁 陈莉 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3009-3016,共8页

利用HYSPLIT模型和全球资料同化系统(GDAS)气象数据,用聚类方法对2012年12月~2013年11月期间抵达天津的逐日72h气流后向轨迹按不同的季节进行归类.并利用相应的PM10和NO2浓度日监测数据,分析了不同季节气流轨迹对天津污染物浓度的影响.... 利用HYSPLIT模型和全球资料同化系统(GDAS)气象数据,用聚类方法对2012年12月~2013年11月期间抵达天津的逐日72h气流后向轨迹按不同的季节进行归类.并利用相应的PM10和NO2浓度日监测数据,分析了不同季节气流轨迹对天津污染物浓度的影响.运用潜在源贡献(PSCF)因子分析法和浓度权重轨迹(CWT)分析法分别模拟了不同季节PM10和NO2潜在PSCF和CWT.结果表明,不同方向气流轨迹对天津PM10和NO2潜在源区分布的影响存在显著差异.天津PM10和NO2日均浓度最高值对应的气流轨迹均集中在冬、春和秋季等来自内陆的西北气流;夏季影响天津的气流轨迹主要来自西北和东南方向,对天津PM10和NO2的日均浓度贡献较小.天津PM10和NO2的PSCF与CWT分布特征类似,最高值主要集中在天津本地以及邻近的河北省和山东省,是天津这两种污染物主要潜在源区. 展开更多

关键词 PM10 NO2 后向轨迹 聚类分析 潜在源贡献 浓度权重轨迹 天津

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太原市大气PM2.5季节传输路径和潜在源分析 被引量：49

8

作者 任浦慧 解静芳 +2 位作者 姜洪进 王淑楠 刘瑞卿 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3144-3151,共8页

为了研究太原市大气PM2.5不同季节的传输路径和污染源区,利用HYSPLIT后向轨迹模型和NCEP的GDAS全球气象要素数据,对2017~2018年不同季节太原市逐日48h气流后向轨迹进行聚类分析,同时结合小时污染物质量浓度数据,分析不同季节太原市PM2.... 为了研究太原市大气PM2.5不同季节的传输路径和污染源区,利用HYSPLIT后向轨迹模型和NCEP的GDAS全球气象要素数据,对2017~2018年不同季节太原市逐日48h气流后向轨迹进行聚类分析,同时结合小时污染物质量浓度数据,分析不同季节太原市PM2.5的潜在源贡献因子(WPSCF)和浓度权重轨迹(WCWT).结果表明,太原市PM2.5的质量浓度在季节上呈现冬季(77.56μg/m^3)>秋季(69.89μg/m^3)>春季(63.78μg/m^3)>夏季(45.51μg/m3)的变化趋势.PM2.5与SO2、NO2和CO之间存在明显的同源性和二次转化过程.春、秋和冬季大气传输路径主要以西和西北方向近距离、慢移速的轨迹为主,夏季以南和东方向轨迹为主.PM2.5潜在源区季节变化明显:夏季主要受太原本地和晋中地区的影响;春、秋和冬季主要受陕西中北部、吕梁、临汾和晋中等地的影响. 展开更多

关键词 PM2.5 后向轨迹 聚类分析 潜在源贡献因子法 浓度权重轨迹法

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2017年10月海南省一次臭氧污染特征及输送路径与潜在源区分析 被引量：22

9

作者 符传博 丹利 +1 位作者 唐家翔 佟金鹤 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期863-871,共9页

为了探讨2017年10月海南省一次O_(3)污染过程的气流轨迹、输送路径和潜在源区,采用海南省18个市县的AQI值、6类大气污染物质量浓度资料以及相关气象观测资料,结合HYSPLIT后向轨迹模型进行分析.结果表明:①2017年10月海南省有13个市县首... 为了探讨2017年10月海南省一次O_(3)污染过程的气流轨迹、输送路径和潜在源区,采用海南省18个市县的AQI值、6类大气污染物质量浓度资料以及相关气象观测资料,结合HYSPLIT后向轨迹模型进行分析.结果表明:①2017年10月海南省有13个市县首要污染物为O_(3)的天数比例超过80%,其中9个市县达100%.2017年10月26日澄迈县和儋州市AQI值分别为171和151,均达中度污染等级,7个市县达轻度污染等级.②气象要素与AQI和污染物质量浓度之间均存在较好的相关关系,ρ(O_(3))、AQI与相对湿度的相关系数分别为-0.701和-0.685,均通过了99.9%的信度检验.③卫星反演结果表明,此次污染过程与外源输送关系密切.影响气流主要来自内陆地区的长距离气流、中短距离气流和来自东南沿海的中短距离气流,三支气流影响时段对应的海口市AQI值分别为83、69和61,对应的ρ(O_(3))分别为和135.0、119.6和102.3μg/m^(3).④通过计算PSCF(潜在源贡献因子)和CWT(浓度权重轨迹)发现,广东省为海南省的主要潜在贡献源区,湖南省、江西省、江苏省、浙江省和福建省等地区也有一定的潜在贡献.研究显示,2017年10月海南省出现的O_(3)污染过程中,污染物来源以外源输送为主. 展开更多

关键词 潜在源贡献因子(PSCF) 浓度权重轨迹(cwt) 臭氧 潜在源区 海南省

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泰山顶PM2.5及其二次组分的输送路径与潜在源 被引量：5

10

作者 王露 刘保双 +4 位作者 毕晓辉 梅如波 吴建会 隋本会 冯银厂 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1505-1514,共10页

为了明确泰山顶PM_(2.5)及其二次组分的输送路径与潜在来源,基于后向轨迹聚类方法对2015年冬季和春季抵达泰山顶的气团传输轨迹进行聚类分析,并利用PSCF(潜在源贡献因子)和CWT(浓度权重轨迹)方法分析泰山顶冬季和春季PM_(2.5)、SO_4^(2-... 为了明确泰山顶PM_(2.5)及其二次组分的输送路径与潜在来源,基于后向轨迹聚类方法对2015年冬季和春季抵达泰山顶的气团传输轨迹进行聚类分析,并利用PSCF(潜在源贡献因子)和CWT(浓度权重轨迹)方法分析泰山顶冬季和春季PM_(2.5)、SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+的潜在源域.结果表明,冬季和春季来自不同方向的气团轨迹对泰山顶PM_(2.5)及其组分的潜在源分布的影响具有明显差异.冬季泰山顶ρ(PM_(2.5))和ρ(NO_3^-)平均值的最高值对应的气团轨迹来自湖北、河南、山东济宁等地区,而来自西北方向的轨迹1和轨迹2分别对应的ρ(SO_4^(2-))和ρ(NH_4^+)平均值最高;春季影响ρ(PM_(2.5))和ρ(NO_3^-)的气团轨迹主要来自西南方向的河南、安徽北部、山东聊城等地区,而源自蒙古国途经内蒙古、山西、河南北部和山东聊城的气团轨迹对ρ(SO_4^(2-))和ρ(NH_4^+)的贡献最大.泰山顶ρ(PM_(2.5))、ρ(SO_4^(2-))、ρ(NO_3^-)和ρ(NH_4^+)的PSCF分布特征与CWT分布特征类似,WPSCF(源区分布概率)和CWT的最高计算值主要集中山东济宁、聊城以及邻近的山西省、河北省和河南省,是泰山顶大气污染物的主要潜在源域. 展开更多

关键词 PM2.5 二次无机离子 泰山 聚类分析 PSCF(潜在源贡献因子) cwt(浓度权重轨迹)

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蚌埠市PM2.5输送路径和潜在源贡献分析 被引量：5

11

作者 沈素婷 易明建 +1 位作者 戴海夏 汪家权 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期543-551,共9页

利用拉格朗日混合单粒子轨道(hybrid single particle Lagrangian integrated trajectory,HYSPLIT)后向轨迹模式和全球资料同化系统(global data assimilation system,GDAS)气象数据(2016年3月1日—2017年2月28日),对抵达蚌埠市的逐小时... 利用拉格朗日混合单粒子轨道(hybrid single particle Lagrangian integrated trajectory,HYSPLIT)后向轨迹模式和全球资料同化系统(global data assimilation system,GDAS)气象数据(2016年3月1日—2017年2月28日),对抵达蚌埠市的逐小时3 d气流后向轨迹按季节聚类,并结合PM2.5质量浓度观测数据,分析不同输送途径的空间特征及其对蚌埠市PM2.5聚集的贡献。利用潜在源贡献因子(potential source contribution function,PSCF)和浓度权重轨迹(concentration weighted trajectory,CWT)分析方法,揭示了研究期内蚌埠市不同季节PM2.5的潜在源区分布及其贡献特性。结果表明:蚌埠市PM2.5输送途径的季节特征明显,气流输送轨迹除秋季的西北长轨迹气流对应的ρ(PM2.5)较高外,其他中、长轨迹所对应的ρ(PM2.5)均比短轨迹低。不同输送途径对蚌埠市PM2.5的贡献差异显著,春季主要贡献区集中在鲁东、江苏全境、安徽全境、豫东、赣北、浙北及黄海海域;夏季主要贡献区整体向南延伸,贡献区集中在苏南、皖西、皖北、赣北和黄海海域;秋季主要贡献区整体向西北延伸,皖北、苏北的贡献度最大;冬季主要贡献区整体向北延伸,贡献源空间形态与秋季相似,皖北、苏北、山东地区的贡献增大,环首都圈的天津、唐山、冀南的贡献也十分突出。 展开更多

关键词 PM2.5 蚌埠市 后向轨迹 聚类分析 潜在源贡献因子(PSCF) 浓度权重轨迹(cwt)

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北京地区大气颗粒物输送路径及潜在源分析 被引量：62

12

作者 李颜君 安兴琴 范广洲 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期915-927,共13页

利用TrajStat软件和全球资料同化系统数据,计算了2005～2016年北京市逐日72h气流后向轨迹,采用聚类分析方法,结合北京同期PM_(2.5)逐日质量浓度数据,分析北京市年及四季后向气流轨迹特征及其对北京市颗粒物浓度的影响,运用潜在源贡献因... 利用TrajStat软件和全球资料同化系统数据,计算了2005～2016年北京市逐日72h气流后向轨迹,采用聚类分析方法,结合北京同期PM_(2.5)逐日质量浓度数据,分析北京市年及四季后向气流轨迹特征及其对北京市颗粒物浓度的影响,运用潜在源贡献因子分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT),探讨研究时期内不同季节影响北京市颗粒物质量浓度的潜在源区以及不同源区对北京颗粒物质量浓度的贡献.结果表明,就全年而言,西北输送气流占总轨迹的比例最高,达59.97%,且其输送距离最远、输送高度最高、移速最快.输送高度最低、距离最短、移速最慢的东南气流占比次之,为27.64%,东北气流占比最低为12.40%,其移速和输送距离介于前两者之间.主要污染轨迹来自山东、河北,其次为来自俄罗斯、蒙古国和内蒙古荒漠戈壁地区的西北气流.PSCF和CWT分析发现,蒙中、晋中、冀西南、豫北及鲁西是影响北京PM_(2.5)的主要潜在区域.而不同季节、不同输送路径对北京PM_(2.5)污染影响的差异显著,春季主要受来自蒙晋交界区域的短距离输送气流影响,潜在源区位于冀南、鲁西、豫东和皖西北地区,夏季污染轨迹来自鲁、晋地区,潜在源区为豫东北、皖北和苏北地区;秋季主要受来自冀南地区的短距离气流影响,潜在源区为晋北、冀南、豫北和鲁西地区,冬季主要受来自蒙古国中西部和蒙中地区的远距离输送气流影响,潜在源区主要在冀南、鲁西、豫北、晋和蒙西地区. 展开更多

关键词 大气颗粒物 后向轨迹聚类分析 潜在源贡献 浓度权重轨迹 北京

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北京地区大气氨时空变化特征 被引量：10

13

作者 刘湘雪 蒲维维 +5 位作者 马志强 林伟立 韩婷婷 李颖若 周礼岩 石庆峰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3473-3483,共11页

在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH_(3)在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH_(3)浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH_(3)年均浓度分别为(32... 在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH_(3)在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH_(3)浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH_(3)年均浓度分别为(32.5±20.8)×10^(-9)V/V和(11.6±10.3)×10^(-9)V/V,北京城区的NH_(3)浓度高于大多数国内外主要城市和地区的NH_(3)浓度水平.城区和本底地区NH_(3)浓度年变化特征为夏季高,分别为(34.1±6.8)×10^(-9)V/V和(11.1±2.2)×10^(-9)V/V,冬季低,分别为(19.7±9.3)×10^(-9)V/V和(2.4±0.6)×10^(-9)V/V.NH_(3)的日变化特征受气象因素影响明显,其结果表明,春季城区NH_(3)浓度峰值出现在15:00,而本底地区受西南风影响在20:00达到峰值;夏季城区NH_(3)浓度最高值在7:00出现,本底地区则呈现双峰值(分别在09:00和22:00);秋季城区和本底地区的日变化规律一致,均在22:00出现峰值;冬季城区的峰值出现时间晚于本底地区,峰值分别出现在23:00和20:00.西南风是造成本底地区NH_(3)浓度升高的主要原因,春季和夏季,随着西南向风速的增大,NH_(3)浓度显著升高.城区的NH_(3)浓度则主要受到局地排放的影响.浓度权重轨迹法的研究结果发现,北京、天津、河北及河南北部地区是影响北京地区大气NH_(3)的主要源区. 展开更多

关键词 NH_3 上甸子本底站 区域输送 拉格朗日综合单粒子轨道(HYSPLIT)模型 浓度权重轨迹(cwt)

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长沙市气流传输特征及其对大气环境的影响分析 被引量：5

14

作者 罗达通 张敬巧 +3 位作者 尤翔宇 刘湛 张青梅 向仁军 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期97-105,共9页

利用HYSPLIT气流轨迹模型和GDAS全球资料同化系统数据,文章计算了长沙市2016-2019年区域逐时的72 h气流后向轨迹并进行了轨迹聚类,结合监测数据分析了大气污染物浓度及气象因子受气流传输的影响规律,进一步采用轨迹权重浓度分析(WCWT)... 利用HYSPLIT气流轨迹模型和GDAS全球资料同化系统数据,文章计算了长沙市2016-2019年区域逐时的72 h气流后向轨迹并进行了轨迹聚类,结合监测数据分析了大气污染物浓度及气象因子受气流传输的影响规律,进一步采用轨迹权重浓度分析(WCWT)识别了污染潜在源区。结果表明:长沙市PM2.5与NO2、SO2、CO均显著正相关,而O3与NO2、CO均显著负相关,且O3与PM2.5浓度分别与风速呈显著正、负相关关系。长沙市受东北方向气流影响显著,春、夏、秋和冬季其轨迹占比分别为50.1%、37.7%、82.1%和42.8%,不同气流传输类型影响下污染物浓度差异明显,颗粒物、NO2、CO在冬季受西南及西北气流影响时浓度较高,其他三季受东北方向短距离传输气流影响时浓度较高,四季O3和SO2分别受东北方向、南面沿海方向气流影响时浓度较高;另外,区域风速和温度受不同类型气流影响时也存在明显差别。WCWT分析表明,长沙市PM2.5潜在源区域主要集中在西北方向的陕西、山西,东北方向的河南以及东南方向的广东等部分区域,O3潜在源区域主要集中在东北方向的河南、河北、江苏、浙江以及西南方向的广西、广东部分区域,SO2、NO2及CO潜在源区域较为相似,在西北方向的宁夏、陕西、湖北沿线及南面的广东珠三角区域均存在贡献高值;污染物潜在源分布差异显示,长沙市NO2受西北燃煤排放影响相对较大,而CO受广东珠三角区域机动车排放影响相对较大,区域NOx对O3的滴定作用明显。 展开更多

关键词 后向轨迹聚类分析 大气污染物 气象因子 浓度权重轨迹 潜在源

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典型西南工业城市春冬季PM2.5来源与潜在源区分析——以柳州市为例 被引量：16

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作者 曾鹏 辛存林 +2 位作者 于奭 朱海燕 刘齐 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3781-3790,共10页

为了揭示柳州城区春冬季PM2.5的来源及其潜在源区分布和贡献,利用2018年24h自动监测数据和气象数据对柳州市大气污染物浓度变化特征进行了分析,并且使用后向轨迹模型(HYSPLIT)对春冬季柳州市PM2.5逐日72h气流后向轨迹和前向轨迹进行聚... 为了揭示柳州城区春冬季PM2.5的来源及其潜在源区分布和贡献,利用2018年24h自动监测数据和气象数据对柳州市大气污染物浓度变化特征进行了分析,并且使用后向轨迹模型(HYSPLIT)对春冬季柳州市PM2.5逐日72h气流后向轨迹和前向轨迹进行聚类分析,同时结合潜在源贡献因子分析法(WPSCF)和轨迹浓度权重法(WCWT)对其潜在源区和浓度贡献进行了分析.结果显示,(1)在研究期内,不利的主导风向和工业区布局导致研究区PM2.5在春冬季污染较严重,且工业源和交通源是其主要本地来源;(2)春冬季PM2.5高值主要来源于西北和东南方向,其中,西北向PM2.5主要来源于本地排放,且浓度在空间上呈现西高东低的趋势;(3)春季后向轨迹PM2.5浓度整体大于冬季,春冬季中对柳州市PM2.5影响最大轨迹均来自东部的短距离输送,而来自西北的气流轨迹输对PM2.5贡献最低.春冬季柳州市大气PM2.5通过气流传输对贵州地区大气环境有较大影响;(4)春季,柳州市PM2.5的主要潜在源区分布在广西东南部、广东中西部、南海沿岸海域、湖南中部、江西西北部、湖北东部及安徽西北部;冬季,主要分布在广西东南部、广东西南部和南海沿岸海域. 展开更多

关键词 PM2.5 柳州 后向轨迹 潜在源贡献因子分析法 轨迹浓度权重法

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哈尔滨市大气污染物输送路径及潜在源区分析 被引量：7

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作者 高春红 张科 +2 位作者 臧淑英 张丽娟 孙丽 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期162-170,共9页

该文采用空气质量指数(AQI)分析了2015-2019年哈尔滨市不同季节首要污染物的污染特征,利用HYSPLIT后向轨迹模式对近5年四季逐日72 h后向轨迹气流进行聚类分析,结合AQI数据,揭示哈尔滨市大气污染物传输路径及潜在源贡献因子和浓度权重轨... 该文采用空气质量指数(AQI)分析了2015-2019年哈尔滨市不同季节首要污染物的污染特征,利用HYSPLIT后向轨迹模式对近5年四季逐日72 h后向轨迹气流进行聚类分析,结合AQI数据,揭示哈尔滨市大气污染物传输路径及潜在源贡献因子和浓度权重轨迹的季节差异。结果表明:哈尔滨市优良天数占比从2015年的66%上升到2019年的83%,5年中2015年为大气污染较为严重的一年,5年来空气质量呈明显好转趋势。哈尔滨市大气污染呈现出不同的季节特征:优良天数平均值占比从高到低依次为夏季(94.6%)>秋季(84.4%)>春季(80%)>冬季(53%),O_(3)和PM_(2.5)分别为空气质量最优的夏季与最差的冬季的首要污染物,春季和秋季首要污染物表现为由NO_(2)和PM_(2.5)复合型污染向以O_(3)为主导的气态型污染转变。各季节轨迹分布与其所处的地理位置和季风气候密切相关,春季来自山东东部、渤海、辽宁、吉林到达哈尔滨的轨迹污染率最高;夏季污染率较高的气流轨迹均来自南部方向,主要传输方向自渤海越过山东东部到达青岛地区,经辽宁、吉林汇入哈尔滨;秋季污染率较高的轨迹分布最为分散,主要以近距离输送轨迹为主;冬季AQI值显著高于其他季节,可能与北方冬季进入燃煤采暖期,污染物排放增多有关,主要集中分布于西北方向输送进入哈尔滨,呈现出输送轨迹越短,污染率越高的特点,其中来自吉林的最短转向路径挟带的污染物浓度最高,其次为由俄罗斯东南部经内蒙古过吉林到达哈尔滨,说明吉林是影响哈尔滨市冬季大气污染物浓度偏高的主要地区。 展开更多

关键词 空气质量指数 污染特征 潜在源贡献因子法 浓度权重轨迹法 哈尔滨

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基于后向轨迹模式的豫南地区冬季PM 2.5来源分布及传输分析 被引量：27

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作者 高阳 韩永贵 +1 位作者 黄晓宇 韩磊 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期538-548,共11页

为研究2017年12月—2018年2月冬季不同来源区域对豫南地区ρ(PM 2.5)的贡献影响及污染特征,利用HYSPLIT-4后向轨迹模式模拟了豫南地区冬季24 h的气团后向轨迹,结合ρ(PM 2.5)在线监测数据进行了聚类分析,研究了以豫南地区为受点的各月份... 为研究2017年12月—2018年2月冬季不同来源区域对豫南地区ρ(PM 2.5)的贡献影响及污染特征,利用HYSPLIT-4后向轨迹模式模拟了豫南地区冬季24 h的气团后向轨迹,结合ρ(PM 2.5)在线监测数据进行了聚类分析,研究了以豫南地区为受点的各月份PM 2.5不同轨迹的输送特征,并使用潜在源贡献(PSCF)分析法和浓度权重轨迹(CWT)分析法识别了豫南地区冬季PM 2.5的潜在贡献源区及贡献大小.结果表明:①信阳市空气质量最好,其次为驻马店市,南阳市空气质量最差;南阳市、信阳市和驻马店市ρ(PM 2.5)分别超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值(75μg m 3)的1.5、1.2和1.2倍,ρ(PM 2.5)日变化均呈双峰特征.②后向轨迹聚类分析表明,豫南地区主要受到来自西北和东北方向长距离传输和正南方向较短距离输送的影响.③潜在源区分析表明,除豫南地区及周边市县本地污染贡献外,冀鲁豫交界区域、陕鄂交界区域、陕西省中西部、湖北省东北部和西部、河南省中北部、山东省南部是影响豫南地区ρ(PM 2.5)的主要潜在源区.研究显示,豫南地区PM 2.5污染过程除了与地形条件、本地污染源排放有关外,来自东北、西北传输通道城市的远距离输送和南部的近距离传输也不容忽视. 展开更多

关键词 PM2.5 后向轨迹模式 聚类分析 潜在源贡献(PSCF)分析法 浓度权重轨迹(cwt)分析法 豫南地区

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不同季节天津市PM_(2.5)与O_(3)潜在源区及传输路径分析 被引量：24

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作者 王琰玮 王媛 +2 位作者 张增凯 张蓝心 单梅 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期673-682,共10页

为探究天津市各季节PM_(2.5)与O_(3)污染的非本地源贡献情况,本文以2017—2019年为研究时段,应用HYSPLIT模型,基于MeteoInfo软件对不同季节气流后向轨迹进行聚类分析,通过计算潜在源贡献因子(potential source contribution function,PS... 为探究天津市各季节PM_(2.5)与O_(3)污染的非本地源贡献情况,本文以2017—2019年为研究时段,应用HYSPLIT模型,基于MeteoInfo软件对不同季节气流后向轨迹进行聚类分析,通过计算潜在源贡献因子(potential source contribution function,PSCF)、浓度权重轨迹(concentration-weighted trajectory,CWT)对天津市PM_(2.5)与O_(3)污染的外来潜在源区以及可能的污染传输途径进行研究.结果表明:①天津市PM_(2.5)和O_(3)污染均较为严重,且具有明显季节性特征.天津市各季节的气流变化明显,春、秋两季以西南方向气流为主,夏季以来自渤海的气流为主,冬季则以西北方向气流为主.②天津市西南方向气流在各季节对应的污染物浓度均较高,春、秋两季西南方向气流携带的ρ(PM_(2.5))和O_(3)浓度8 h滑动平均值〔简称“ρ(O_(3)-8 h)”〕均最高;夏季,西南方向气流携带的ρ(O_(3)-8 h)最高;冬季,西南方向轨迹携带的ρ(PM_(2.5))最高.③西南方向上河北省南部的邯郸市,山东省西部的菏泽市、聊城市,以及河南省北部的开封市、濮阳市、新乡市均为天津市PM_(2.5)与O_(3)污染的主要潜在源区.此外,冬季张家口市和唐山市对天津市PM_(2.5)污染的潜在影响也较大.冬季影响天津市PM_(2.5)污染的外来潜在源区情况较为复杂,除西南气流外,其还受西北部与东部气流的影响.研究显示,天津市大气污染区域联防联控需重点关注河北省南部、河南省北部以及山东省西部城市的潜在输送影响. 展开更多

关键词 PM_(2.5) O_(3) 天津市 潜在源贡献(PSCF) 浓度权重轨迹(cwt)

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乌鲁木齐市区与南郊山区颗粒物污染特征对比分析 被引量：10

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作者 朱翠云 何清 +2 位作者 赵竹君 刘新春 普宗朝 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4073-4085,共13页

利用2017年10月~2018年8月的PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1)质量浓度数据以及NCEP全球再分析气象资料,分析乌鲁木齐市区和南郊山区颗粒物浓度变化特征,结合HYSPLIT后向轨迹模型、潜在源贡献因子分析(PSCF)以及浓度权重轨迹分析(CWT)分析市... 利用2017年10月~2018年8月的PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1)质量浓度数据以及NCEP全球再分析气象资料,分析乌鲁木齐市区和南郊山区颗粒物浓度变化特征,结合HYSPLIT后向轨迹模型、潜在源贡献因子分析(PSCF)以及浓度权重轨迹分析(CWT)分析市区颗粒物潜在源区.研究结果表明:①市区PM_(2.5)的超标天数为26d,南郊山区无PM_(2.5)超标,市区PM_(10)的超标天数是南郊山区的3.5倍,市区日均值及月均值质量浓度是南郊山区的2~7倍,市区呈现冬高夏低的季节特征,南郊山区春季最高;②乌鲁木齐市区PM_(10)日变化存在3个峰值,PM_(2.5)、PM_(1)为双峰型分布,南郊山区均呈双峰分布;并存在季节性周末效应;③长短两支聚类气流轨迹对乌鲁木齐市区颗粒物浓度影响较大,春夏气流来自中亚,秋冬来源于北疆周边地区;④颗粒物潜在源区分布季节特征显著,高值区主要为昌吉、巴州、吐鲁番等周边地区,西北部中亚地区也是颗粒物重要来源区域之一. 展开更多

关键词 颗粒物 乌鲁木齐 后向轨迹聚类分析 潜在源区贡献分析 浓度权重轨迹分析 PM2.5

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基于多种TSM方法的北京国家奥林匹克体育中心2月颗粒物来源解析 被引量：2

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作者 李炟 盛黎 +3 位作者 宋振鑫 陈静 胡江凯 佟华 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第5期687-694,共8页

利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模型和ERA_INTERIM数据,计算2013-2017年北京奥林匹克体育中心(以下简称奥体中心)2月期间抵达的72 h后向轨迹,并结合聚类分析方法和污染物浓度数据,分析2月不同... 利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模型和ERA_INTERIM数据,计算2013-2017年北京奥林匹克体育中心(以下简称奥体中心)2月期间抵达的72 h后向轨迹,并结合聚类分析方法和污染物浓度数据,分析2月不同轨迹对奥体中心污染物浓度的影响,采用四种不同的轨迹分析方法分析奥体中心污染物来源特征,并通过实例分析了不同轨迹分析方法的优缺点和适用性。结果表明:奥体中心2月主导气流明显,为西北路径,出现概率为55.85%;清洁通道为北向气流,污染来源为南向路径和偏东路径,对应颗粒物浓度最高;通过轨迹统计方法得到奥体中心2月颗粒物主要污染来源为河北地区、山东半岛、黄渤海区域、新疆北部与河西走廊。此外,研究发现潜在源贡献函数和浓度权重轨迹方法适用于近距离污染源的识别;停留时间浓度加权方法采用确定性办法通过迭代可以精准识别出北京奥体中心主要污染物来源;定量传输偏差分析方法引入不确定性概念,适用于大范围确定性污染源识别,但同时会产生虚假的污染物来源。不过,采用RTWC方法和QTBA方法相结合可消除QTBA方法带来的虚假污染源。 展开更多

关键词 潜在源贡献函数(PSCF) 浓度权重轨迹(cwt) 停留时间浓度加权(RTWC) 定量传输偏差分析(QTBA) 潜在来源 轨迹特征

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