污染预报范文

污染预报范文（精选3篇）

污染预报 第1篇

关键词：空气污染,预报流程,能见度,黑龙江省鸡西市

鸡西市是东北最大煤城、黑龙江省“四大煤城”之首, 近年来, 随着经济发展、城市迅速扩大和城市化进程加快, 工业的发展以及汽车使用的日益频繁, 使得空气质量明显下降, 这些是鸡西市空气污染的主要原因。空气污染不仅对人体健康有影响, 而且对经济发展及投资环境影响很大。因此, 为保护环境, 开展对空气污染的研究是非常重要和紧迫的。同时, 空气污染所造成的空气质量的下降是与气象紧密相联系的[1]。气象条件好则利于污染物扩散, 气象条件差则不利于污染物的扩散, 容易造成污染物积聚, 从而形成污染天气。

1 资料与方法

1.1 研究区自然条件

鸡西市位于黑龙江省东南部, 三面环山, 地形复杂, 属于中温带大陆性季风气候区, 春季易旱多大风, 夏季短促雨水集中, 秋季骤冷易冻害, 冬季寒冷漫长且干燥。

1.2 资料

本论文选取了2006-2010年鸡西市气象资料, 包括每日的气象要素及高空、地面、物理量场等资料, 以及市区4个环境监测点的环境空气日均监测值, 监测项目为PM10、SO2和NO2, 对其开展分析, 了解鸡西市空气污染现状, 分析冬季逆温天气对空气污染的影响, 气候平均值采用1981-2010年资料计算。

1.3 研究思路

本文通过了解地形、气候条件、污染源等各方面条件, 分析鸡西市污染现状及趋势。通过对本站的历史气象资料和大气监测资料开展分析, 研究气象条件对空气污染的影响, 建立空气污染气象条件预报流程和指标。

2 大气污染现状分析

2.1 污染与地形

鸡西市周边地形, 紧邻市区的南北方向的山地海拔均较高, 鸡西市区位于东西方向的谷地之中, 常年主导风向为西风, 受山体的阻挡, 在出现静小风、逆温或熏烟等气象条件时, 污染物难以向外扩散传输, 容易在谷底的市区周围形成严重的空气污染[2]。

2.2 污染现状

鸡西市各测点的PM10和SO2年均浓度基本均处一、二级标准限值之间, PM10的占标率稍高, NO2年均浓度基本满足一级标准, 其主要污染物排序为PM10>SO2>NO2, 污染类型仍主要为煤烟型大气污染。总的来讲, 随着近年来节能减排和城市改造的进展, PM10的浓度呈现逐年下降趋势, SO2和NO2略有下降基本持平。其中环保局测点的SO2和NO2浓度有逐年升高的趋势, 其原因可能与近年来中心城区的人口和机动车增长有关。

2.3 污染成因

污染浓度明显呈现秋冬高、春夏低的特点:一是由于供热时段内, 供热排放源市是鸡西市区最主要污染源;二是鸡西市秋冬季气温低、气压高、降水稀少、气候干燥、风速较小、日照时数少、大气层结稳定、大气逆温出现频率以及强度较高, 大气污染物不易稀释和沉降, 致使大气中总悬浮颗粒物、S02、NOx等污染物大量堆积[3]。

3 空气污染的气象条件分析

3.1 逆温

由于逆温时的大气状态十分稳定, 因此在逆温层内大气垂直运动很难发展。当大气出现逆温层时, 处于逆温层中的烟、尘和水汽凝结物因不易扩散将会造成大量堆积使能见度变坏, 空气质量恶化, 严重时甚至可能形成污染事件。分析表明, 在污染源排放量一定的情况下, 低空逆温层厚度、逆温层底高、逆温层顶底温差与大气中污染物浓度有显著的统计关系, 而与逆温层中的逆温强度统计关系不显著。

3.2 风速

一直维持风速较小或静风状态, 是典型的静稳天气, 导致污染物的持续积累和污染天气的形成和发展。

3.3 湿度

相对湿度, 和大气稳定度有关, 高湿常与逆温和稳定空气相伴。

3.4 气温

当日的最高气温与最低气温, 与大气稳定度有关, 常反映混合层高度。

3.5 降水

当日的降水量, 反映天气状况和大气的冲刷情况。

4 环流形势分析及典型天气模型

秋冬季鸡西市常受蒙古高压控制, 受干冷空气影响。在此天气形势下, 风的垂直切变小, 低层风速也偏小, 近地面低空常为静风或微风, 大气稳定度加强, 空气水平扩散条件差;而且夜间的辐射降温强, 通常在近地面形成逆温层, 鸡西市冬季出现辐射逆温的平均日数占总天数的80%以上;降温的同时也增大了空气的相对湿度, 温度露点差减小, 容易凝结形成雾;在形成雾的条件中, 气温越低, 空气中所能容纳的水汽越少, 越容易形成霾, 它们常常相伴而生;同时, 雾霾削弱了地面的短波辐射增温, 有利于逆温层的维持, 容易出现污染天气。

4.1 冷高压

在地面图上多表现为受冷高压控制, 冷高压主体向南或南东南方向移动, 鸡西市处于强大冷高压的前部。此外, 受地面冷高压中心控制。地面冷高压位于贝加尔湖东部且自西北向东南方向移入黑龙江省, 冷高压中心多位于黑龙江省中部地区, 冷高压中心强度一般在1 040h Pa以上, 其所控制的地区天空晴朗, 风速小。

4.2 暖低压

在暖空气流移到冷的地面上时形成的。在850 h Pa图上表现为有很强的暖平流, 地面则处于低压前部, 此时天空云量多或有微弱降水, 气温较低, 当高空有强暖平流移来时形成较强逆温。

5 预报流程

了解环保局发布的实况监测资料;分析环流形势是否为典型的污染天气环流形势;本站天气现象, 污染天气多伴有雾霾等稳定性天气现象;逆温, 计算850 h Pa以下各层的逆温;物理量, 如850 h Pa垂直速度变现为弱的辐合、辐散, 使逆温加剧;分析气象要素变化和气象要素预报, 表现为升温、降压、小风, 24 h变压为负或变化不大;结合省局模式产品制作预报。

6 结语

1) 气压变化小, 气温变化小, 风速小等气象要素有利于污染天气的出现及其维持。随着降水的产生, 风力的加大, 逆温的破坏、气温的变化都能有利于污染天气减弱或消散。

2) 在统计分析历史资料的基础上, 对典型污染天气过程进行总结分析和机理研究, 建立我局空气污染气象条件预报流程, 更好的开展空气污染的预测预警服务。

参考文献

[1]宁海文.西安市大气污染气象条件分析及空气质量预报方法研究[D].南京:南京信息工程大学, 2006.

[2]庞博.哈尔滨市冬末逆温_大气稳定度与大气污染概率关系[J].黑龙江气象, 2011 (6) :7-9.

污染预报 第2篇

城市空气污染数值预报模式系统及其应用

介绍了城市空气污染数值预报模式系统的.主要组成.并利用该系统对杭州市空气污染进行了预报.结果表明该系统对污染物浓度具有较好的预报性能,预报值与实测值之间有较好的相关性,其中NO2,SO2和PM10的预报与实测值的比值分别位于0.65～1.44、0.66～1.30和0.55～1.57,但模式系统对于空气质量级别(特别是NO2和PM10)的预报准确率较低,该模式系统运用于杭州的城市空气质量预报还需要进一步地改进.

作 者：蔡海航 Guo Hui-hui Cai Hai-hang Guo Hui-hui 作者单位：杭州市气象局,杭州,310008刊 名：气象水文海洋仪器英文刊名：METEOROLOGICAL,HYDROLOGICAL AND MARINE INSTRUMENTS年，卷(期)：“”(1)分类号：X51关键词：城市空气污染 数值预报 空气质量级数

污染预报 第3篇

我国城市灰霾天气频发, 并呈现影响范围广、持续时间长、污染物浓度高等特征 (唐宜西等, 2013) , 受到社会广泛关注。灰霾天气出现时, 室外能见度降低, 容易引发交通事故, 诱发各种疾病, 严重干扰城市正常运转 (白志鹏等, 2006;程从兰等, 2003;刘玉兰等, 2012;宋宇等, 2003;吴珂等, 2013) 。2014年, 在湖南省境内发生多次大范围、长时间的灰霾天气, 空气污染严重影响人们的生产生活和身体健康。准确研判污染现状及走势, 开展有效空气质量预报工作对减少灾害损失, 科学降霾至关重要。以2014年6月12~17日在长沙市发生的一次重污染天气为例, 对其污染特征和气象条件等进行综合分析, 并通过部门会商, 对未来72h城市环境空气质量进行预报。同时, 探讨灰霾成因, 以及其持续时间与气象条件的关系, 从而深化对灰霾现象的认识。

2 研究背景

2014年6月, 长沙市进入初夏, 城区环境空气质量较好。12日12:00, 位于湖南省北部的湖北省武汉市实时AQI迅速升高, 18:00左右达到最高值500, 污染等级为严重污染。22:00, AQI又快速回落至200左右, 并维持相对稳定, 详见图1。13日清晨起, 我省长沙市的环境空气质量开始明显下降, 并达到严重污染等级, 周边的岳阳、湘潭、株洲均出现中度污染以上天气。14日开始各地空气质量均恢复平稳, 15~17日小幅波动后空气质量恢复良好, 研究锁定在6月12~17日这个变化周期。

3 资料和方法

根据PM2.5浓度变化特征, 结合综合的高低空气象资料和天气形势资料, 解释此次重污染天气形成、持续直至结束的原因, 为霾天气的预报、预警提供依据。本文选取资料时间长度为2014年6月12日0:00至17日23:00;空气质量监测资料来源于湖南省长沙市、株洲市、湘潭市、岳阳市、常德市和张家界市已建成的空气自动监测站点。长沙市空气自动监测点位如图2。

4 结果与讨论

4.1 长沙市环境空气质量的变化情况和原因分析

长沙市PM2.5质量浓度随时间的推移呈现明显的“山”字型变化特征 (详见图3) 。12日晚间, 受污染气团影响, PM2.5质量浓度出现快速上升趋势, 于12日22:00开始激增, 至13日2:00达到第一个峰值 (352μg/m3) , 之后略有回落;随后, 可能又受到小股污染气团的影响, 13日清晨PM2.5的质量浓度再次上升, 于13日7:00达到最高峰 (549μg/m3) ;峰值过后PM2.5质量浓度呈显著下降趋势, 在13日15:00出现最后第三个峰值 (264μg/m3) , 16时后, PM2.5质量浓度逐步下降, 并趋于稳定。此次污染过程总体概括共历经四个阶段:污染前平稳期为12日1:00~22:00, 长沙市PM2.5浓度基本保持稳定, 维持在150μg/m3上下;污染物累计期为12日22:00~13日7:00, 长沙市PM2.5浓度由138μg/m3迅速上升至549μg/m3, 升幅达259%;污染消退期为13日7:00~14日1:00, PM2.5浓度由496μg/m3下降至100μg/m3, 降幅达到396%;污染后平稳期为14日1:00~15日0:00, PM2.5浓度基本维持在100μg/m3上下。详见图3。

选取长沙市10个城市环境空气监测点位的PM2.5质量浓度进行分析。结果表明, 12~14日的72h内, 10个监测点位的PM2.5质量浓度变化趋势具有较好的相似性, 即在12日1:00~22:00基本保持稳定, 浓度在200μg/m3以下;12日深夜, 各点位的PM2.5质量浓度开始加快升高, 12日23:00~13日6:00为污染物累积阶段, PM2.5质量浓度波动式上升且均维持在较高水平;到13日晨6:00~7:00, 10个监测点位的PM2.5质量浓度均达到峰值。其中, 长沙市最北端的沙坪 (对照点) 位于污染物向南传输通道上, 首先于13日6:00出现最大峰值392μg/m3;而位于中南部的其他9个监测站点也分别于13日7:00左右达到峰值, 浓度范围在386~602μg/m3之间。

总体来看, 本次长沙市10个空气质量监测点位的PM2.5质量浓度几乎在同一时间发生突变 (图4) , 而本地大气污染物排放没有突发事件发生足以使全城环境空气质量严重恶化。此外, 位于最北端的沙坪站点相对其余9个站点提前了1个h达到污染峰值, 表明了此次大气污染可能是输入性的, 且具有自北向南的污染传输特征。

4.2 周边城市环境空气质量的变化情况和原因分析

从长沙市周边5个城市的PM2.5的质量浓度监测结果看, 12日1:00~19:00, 都相对平稳的变化。但从20:00开始, 位于最北部的岳阳市的城市环境空气质量开始变差, PM2.5质量浓度迅速攀升, 到13日0:00达到峰值352μg/m3, 且较长沙市出现峰值的时间早了7h;毗邻长沙市且位于我市南部的湘潭市与长沙市PM2.5质量浓度的变化趋势基本一致, 但由于污染气团向南推进需要时间, 因此PM2.5峰值出现的时间较长沙晚了1h, 于13日8:00达到434μg/m3的最高值。株洲市整体受此次污染影响较小, 12日1:00~13日16:00PM2.5质量浓度一直在100μg/m3上下小幅波动, 13日18:00上升至最大值240μg/m3, 峰值出现的时间较长沙推迟了11h, 且峰值浓度有大幅下降, 可能是污染气团向南推进, 速度快, 且卷扫范围比较狭小, 向东扩散效果不明显所致, 位于长沙市西部的常德和张家界市由于相同的原因, 受影响小, 污染相对较轻, 详见图5。

4.3 污染过程气象条件分析

根据卫星遥感大气气溶胶监测产品做出的后向轨迹图7可知, 6月12~13日, 污染气团主要来自北方城市, 经湖北省传输至位于湖南省最北部的岳阳市, 受偏北风影响, 最早出现PM2.5污染;长沙市和湘潭市境内的主导风向仍为偏北风, PM2.5污染趋势基本同步;而株洲市境内呈现南风和北风盘旋对峙局面, 南风带来的清洁气团与北风携带的污染气团互消互制, 因此污染情况较长沙和湘潭市轻, 且峰值滞后出现;常德市和张家界市境内的主导风向为西风, 受污染气团影响相对较轻 (详见图6和图7) 。

从13日20:00和14日8:00ECWRF_海平面气压图可以看出 (图8) , 6月13~14日期间, 长沙市高空等压线稀疏, 处在均压场控制之下, 地面和低空风速较小, 低层大气层结稳定, 气象条件不利于污染物的扩散。

4.4 6月15~17日长沙市城市环境空气质量预报

4.4.1 预报研判

在对6月15~17日实况资料分析的基础上, 以14日为基准日, 对长沙市未来72h城市空气质量变化的趋势进行预报 (图9) 。15日, 高空仍为高压环流形势, 无明显降水发生, 地面为均压场形势, 中高空主导风向为西风, 近地面静风或微风, 大气稳定度较高, 总体气象条件较差, 不利于污染物的扩散和清除, PM2.5将维持较高水平, 长沙市的环境空气质量以轻至中度污染为主;16日, 受高空槽和地面气旋波影响, 偏南风加强, 并将迎来一段阴雨天气, 大气污染扩散条件有所改善, 长沙市的环境空气质量以良至轻度污染为主;17日, 高空处于副高边缘, 西南暖湿气流旺盛, 中低层有切变, 且有中等阵雨或雷阵雨发生;地面低压有所发展, 低层湿度明显加大, 垂直扩散对流加强。因此, 从16日起, 长沙市的PM2.5质量浓度开始逐渐下降;17日, 由于出现降雨, PM2.5质量浓度迅速降低, 污染过程结束。

4.4.2 预报结果的准确性检验

根据对未来3d的预报结果, 15~17日长沙市的城市环境空气质量将逐步改善。预测15、16和17日3dAQI等级分别为中度污染、轻度污染和良, 中值分别为155、108和87, 首要污染物均为PM2.5。实测结果表明, 15、16和17日3天的AQI等级分别为中度污染、轻度污染和良, 中值分别为165、110和70, 首要污染物均为PM2.5, 详见表1。实测值与预测值保持较好的一致性, 预报准确率较高。

4.5 本轮大气重污染特征分析

这次发生在长沙市的大气重污染天气, 各方面的证据表明, 是一次典型的自北向南的外源性输入过程, 首要污染物为PM2.5。6月12日夜间, 污染气团抵达湖南省境内后, 位于最北部的岳阳市的AQI指数迅速升高, 随后, 长沙市的AQI指数相应增高, 并达到严重污染等级。而污染气团过境后, AQI指数应声下降, 14日为轻度污染等级。由于后续的气象条件比较不利于污染物扩散, 15日又经过了一个弱升高波动, 之后AQI稳步下降, 到16~17日, 长沙市出现大范围降水, 污染过程结束。本次大气污染从发生到结束共历时6天。最初来得急、并且污染强度很大, 最重污染日空气质量级别达到六级。但污染持续的时间并不长, 污染气团过境后, 空气质量立即回复到正常水平。长沙市AQI在大气污染期间的变化情况详见表2。在污染后期, 结合数值模型预报未来72h的城市环境空气质量, 准确率比较高。判断大大提高了此次空气质量预报的准确率, 使预测值更加接近真实值。详见表2。

5 结论

(1) 6月12~14日, 受偏北气流影响, 外源性污染气团由北向南输送至长沙市境内, 导致该市的城市环境空气质量迅速下降, 达到严重污染级别。污染前后持续了6d。

(2) 大气污染期间, 长沙市受较强的海平面高压和均压场控制, 垂直大气层结稳定, 无风, 加上逆温的出现, 不利于污染物的扩散、沉降和消除。在污染过程后期, 较强的西南暖湿气流和降水的出现使大气污染得到控制。由此可见, 在外源输入和较强静稳天气形势下极易出现重污染天气, 但是强对流和降水的发生, 能有效改善城市的环境空气质量, 起到积极的改善作用。

(3) 在污染源排放数量、位置和强度没有变化或变化不大的前提下, 空气污染潜势预报主要由天气形势和气象参数决定, 预报准确与否的关键是确定合适的气象因子。本次污染过程污染源排放基本保持稳定, 在外源输入的前提下, 高压、均压场、逆温等静稳天气的准确判断对未来符合造成强污染的判据具有重要指示作用, 而暖湿气流、对流及强降水等气象形势的准备判断则对重污染的缓解直至消除起到重要指示作用。

参考文献

[1]白志鹏, 蔡斌彬, 董海燕, 等.灰霾的健康效应[J].环境污染与防治, 2006, 28 (3) :198~201.

[2]程从兰, 李青春, 刘伟东, 等.北京地区一次典型大雾天气的空气污染过程物理量分布特征[J].气象科技, 2003, 31 (6) :345~349.

[3]李德平, 程兴宏, 于永涛.北京地区三级以上污染日的气象影响因子初步分析[J].气象与环境学报, 2010, 26 (3) :7~13.

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[5]宋宇, 唐孝炎, 方晨, 等.北京市能见度下降与颗粒物污染的关系[J].环境科学学报, 2003, 23 (4) :468.

[6]唐宜西, 张小玲, 熊亚军, 等.北京一次持续霾天气过程气象特征分析[J].气象与环境学报, 2013, 29 (5) :12~19.