研究报告

  • 蔡旭晖,邹青青,郭梦婷,王坚,梅竹,黄倩倩,张世秋,朱彤.大气环境监测结果空间代表性的一个分析实例[J].环境科学学报,2018,38(6):2279-2286

  • 大气环境监测结果空间代表性的一个分析实例
  • Footprint analysis of spatial representativeness for an air quality monitoring station
  • 基金项目:石家庄市新华区政府(石家庄市新华区大气环境监测站代表性分析);国家科技支撑计划(No.2014BAC06B02);国家自然科学基金(No.41421064,41575007);环保公益性行业科研专项(No.201509001,201409001)
  • 作者
  • 单位
  • 蔡旭晖
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 邹青青
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 郭梦婷
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 王坚
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 梅竹
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 黄倩倩
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 张世秋
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 朱彤
  • 北京大学环境科学与工程学院环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871
  • 摘要:通过计算石家庄西北郊大气环境监测站2014年的逐时浓度印痕,系统分析影响当地空气质量的潜在污染来源区域.使用实际气象观测资料和CALMET风场诊断模式获得当地区域边界层风场;使用反向拉格朗日粒子扩散模式计算印痕,分析其平均分布和日变化,以及与主要污染物(PM10)浓度变化的关系.结果表明,①石家庄地区山地-平原局地环流对风场有重要影响.②西北郊站监测结果代表的污染源区域有明显的日变化,午后主要为偏南和东南方向的污染来源,夜间至次日上午主要为西北山前和山地区域的来源.③PM10浓度与污染来源区域具有同步的日变化关系,午后浓度下降,夜间浓度升高并维持到次日早上和正午.从夜间至次日上午时段西北方向的污染来源决定了该站的空气质量.④监测结果代表的主要污染物来源区域远超出其行政属地范围,外部来源的贡献率超过60%,当地影响不足40%.⑤造成西北郊站监测浓度整体偏高的主要原因是地形和位置因素,及测站以西的实际污染排放源.
  • Abstract:Potential distribution of source area is systematically analyzed for an air quality monitoring station in northwestern suburban of Shijiazhuang. A backward Lagrangian particle dispersion model is used to derive concentration footprints for this site at each hour in a year. Wind fields are diagnosed by CALMET model with observatory meteorological data. Mean footprints, their spatial distribution and diurnal variation, as well as the relationship with air quality data are analyzed. Results show that:①The mountain-plain atmospheric circulation in this area is a controlling factor for wind field. ②There is apparent diurnal variation in source area for the northwestern suburban air quality monitoring site. The source areas are from south or southeast in the afternoon, while at nighttime and until next noontime, the source areas are from the western mountains or those areas in front of the mountains. ③Diurnal circle of PM10 concentration coincides well to the variation of source areas:with values dropping in afternoon and elevating in nighttime and keeping high concentration until next noontime. The air pollution concentration in nighttime and in morning determine the air quality at this site. ④Spatial representativeness of this site is much larger than the administrative area of the district where the site located. More than 60% of air pollution may come from outside of the district, local contribution is less than 40%. ⑤The relatively high concentration of air pollution at this site is attributed to the terrain and site location, as well as the real source emissions in west of the site.

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