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《受氣象條件影響的中國大氣顆粒物污染空間分布特征及時間演化規(guī)律》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代號10532學(xué)號S150300425分類號X192密級碩士學(xué)位論文受氣象條件影響的中國大氣顆粒物污染空間分布特征及時間演化規(guī)律學(xué)位申請人姓名陳緒武培養(yǎng)單位環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱李曉東副教授、袁興中教授學(xué)科專業(yè)環(huán)境科學(xué)與工程研究方向環(huán)境系統(tǒng)工程論文提交日期2018年5月18日學(xué)校代號:10532學(xué)號:S150300425密級:湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文受氣象條件影響的中國大氣顆粒物污染空間分布特征及時間演化規(guī)律學(xué)位申請人姓名:陳緒武導(dǎo)師姓名及職稱:李曉東副教授、袁興中教授培養(yǎng)單位:環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)
2、名稱:環(huán)境科學(xué)與工程論文提交日期:2018年5月18日論文答辯日期:2018年6月03日答辯委員會主席:牛承崗教授SpatialdistributioncharacteristicsandtimeevolutionregularityofairparticlespollutionaffectedbymeteorologicalconditionsinChinaByChenXuwuB.E.(Hunanuniversityofscienceandtechnology)2015Athesissubmittedinpa
3、rtialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofengineeringinEnvironmentalScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateprofessorLIXiaodongMay,2018碩士學(xué)位論文摘要近年來,我國東部區(qū)域的灰霾污染問題呈現(xiàn)加劇的態(tài)勢,其中一個重要的原因是氣候條件的改變。氣候條件改變導(dǎo)致的氣溫升高、氣旋減少、降水頻
4、率降低等可能對空氣污染的形成、傳輸、沉降等產(chǎn)生重要影響,因此開展氣候變化對大氣污染影響的研究有利于加深對大氣污染形成機(jī)理的認(rèn)識。但由于氣象條件對大氣污染的影響,尤其是對大氣顆粒物污染的影響涉及的因素復(fù)雜度高,具有很強(qiáng)的不確定性,加之在評估氣候變化對大氣污染的影響時缺乏長時間序列的大氣成分觀測數(shù)據(jù),使得許多問題尚處于科學(xué)探索階段,需要做進(jìn)一步的研究。本研究首先選取分布在中國各地的6個代表性城市,初步分析氣象條件對大氣顆粒物PM2.5污染水平的影響,再基于分布在全國的173個城市區(qū)域,定量研究兩種較大粒徑顆粒物PM
5、2.5、PM10的空間污染特征及其與氣象要素的空間分布關(guān)系;然后以北京市為例,基于能見度的倒數(shù)—?dú)馊苣z光學(xué)消光系數(shù),對粒徑小于1.0μm的顆粒物最為敏感這一條件,將光學(xué)消光系數(shù)作為亞微顆粒物污染的指標(biāo)來評估亞微顆粒物受氣候變化影響下在1980-2015年間的時間變化特征。研究結(jié)果表明:大氣顆粒物PM2.5濃度與氣象要素間的相關(guān)性因城市而異,例如北京、烏魯木齊PM2.5濃度與相對濕度呈正相關(guān)關(guān)系,而其他城市PM2.5濃度與相對濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,另外,研究還表明顆粒物PM2.5與氣象要素之間存在的是復(fù)雜的非線性關(guān)系
6、,而非簡單的線性關(guān)系。在空間分布特征上,較大粒徑顆粒物PM2.5和PM10污染有顯著的差異,其中,高的PM2.5濃度水平主要分布于胡煥庸線東南部區(qū)域,而高的PM10濃度則分布于長江以北區(qū)域。顆粒物污染的這種空間分布特征與氣象之間存著很強(qiáng)的依賴關(guān)系。分析表明溫度對PM污染的影響有近似“倒V型”特征,也即當(dāng)溫度在15°C時PM污染最嚴(yán)重,而當(dāng)溫度低于或高于15°C時,PM污染較輕。年降雨量、風(fēng)速和相對濕度與PM濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,而大氣壓與PM呈正相關(guān)關(guān)系?;诹炕腜M和氣象條件的空間關(guān)系,我們?yōu)榇吮鎰e了理想的氣象
7、條件,也即當(dāng)溫度小于10°C或大于21°C,降雨量在1500mm以上,大氣壓低于900hPa,風(fēng)速超過3m/s,相對濕度大于65%時,意味著該區(qū)域空氣質(zhì)量較好,大氣污染很容易被氣象條件清除掉。在時間演化進(jìn)程中,光學(xué)消光系數(shù)存在兩個不同的時期:緩慢的增長時期(1980-2005)和快速的增長時期(2005-2015)。在北京市過去的36年間,雖然人類活動對光學(xué)消光的增加起到了主導(dǎo)性的作用,但氣候變化的影響不容忽視。在氣候變化的影響下,光學(xué)消光先是以0.035km-1/10y的速度下降,在2005年后以II受氣象條
8、件影響的中國大氣顆粒物污染的空間分布特征及時間演化規(guī)律0.087km-1/10y的速度迅速上升,這直接導(dǎo)致了光學(xué)消光變化在2005年的突變。細(xì)節(jié)分析發(fā)現(xiàn)自2005年以來風(fēng)速開始以0.58m·s-1/10y的速度下降,相對濕度以8.69%/10y的速度上升,大氣壓以2.72hPa/10y的速度下降,這些變化直接導(dǎo)致了光學(xué)消光的迅速增加,也就是加劇了亞微顆粒物的污染形勢,使得近年來灰霾污染