北京地区持续污染机制及其与气象要素的相关性

摘要

近年来，可吸入颗粒物已成为北京地区大气中的首要污染物，且北京经济发展迅猛，给生态环境带来一定的负面影响，也使可吸入颗粒物的持续污染现象逐渐突出。第29届奥运会即将在京举行，届时北京地区的空气质量和城市能见度都要达到国家标准和世界卫生组织指导值要求。因此，本文从北京地区PM<,10>持续污染特征及其与气象要素相关性入手来分析北京地区的城市大气环境问题，为保障奥运期间北京空气质量提供科学支持。 本文特选用北京9个代表站及周边地区从2003年1月到2007年3月可吸入颗粒物逐天浓度监测资料和此期间6个奥运场馆的气象要素。详细分析了北京及周边地区可吸入颗粒物污染特征及形成原因、近年来持续污染的规律，并首次总结了奥体中心站近4年的持续污染变化趋势，统计其与常规气象要素的相关性。对嵌套网格空气质量预报模式(NAQPMS)进行验证后，利用其模拟的北京和周边城市的气象场结果，分析了华北几个城市在2007年1月初出现的一次典型PM<,10>区域持续重污染过程。 研究发现：北京地区近几年秋季污染有加重趋势；各分站点污染具有同步性，各站PM<,10>月均浓度值在冬、春季节差别最小，污染水平相近，夏、秋季节相差很大，差值最高接近0.11mg·m<'-3>；北京、天津、石家庄都有明显的持续污染过程，以春季和秋冬季出现次数多，地面常规气象要素中相对湿度、风速和风向对其影响较大，相关性较好。分析发现，北京地区在2007年1月初发生的重污染是区域性持续污染，期间华北地区高空受蒙古高压的控制，以西北气流为主；北京局地地面风速小、湿度大，本地污染物不易扩散，加之1月4日石家庄、太原等地污染物沿西南风带输送至京，导致了此次持续重污染过程。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2研究意义和国内外研究进展

1.2.1研究意义

1.2.2国内外研究进展

1.3本文研究的主要内容

第二章2003-2006年北京及周边PM10持续污染特征规律

2.1数据来源

2.2北京地区近年PM10污染现状及原因

2.2.1时间变化特征

2.2.2空间变化特征

2.2.3趋同性

2.3周边地区2003-2007年持续污染特征及规律

2.3.1北京与周边PM10污染的年变化

2.3.2北京与周边城市PM10持续污染特征

2.4小结

第三章奥体中心持续污染趋势及与气象要素的关系

3.1北京市PM10持续污染现象突出

3.2奥体中心站PM10持续污染的特征分析

3.2.1奥体中心PM10不同等级持续污染的年变化特征

3.2.2奥运同期北京持续污染分析

3.3持续污染与气象要素的变化关系

3.4持续重污染与气象要素的变化关系

3.5小结

第四章对北京一次典型PM10持续重污染的分析

4.1 NAQPMS模式简介

4.1.1模式结构

4.1.2模式的理论框架

4.1.3物理化学过程

4.1.4模式性能和特点

4.2 NAQPMS模式的改进

4.3NAQPMS模式的验证

4.4对一次典型持续重污染过程的个例分析

4.4.1持续重污染期间PM10浓度的变化特征

4.4.2天气形势

4.4.3地面气象条件

4.5小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2工作展望

参考文献

附图

第二章附图

第三章附图

第四章附图1

第四章附图2

致谢