HYSPLIT 模 型 是 美 国 国 家 海 洋 大 气 总 署
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中国环境监测
第 30 卷 第 3 期 2014 年 6 月
( National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) 和澳大利亚气象局( Australia' s Bureau of Meteorology, ABOM) 的联合研究成果,利用气象 场中的四维数据通过电脑计算简单气团运行的轨 迹 来 模 拟 颗 粒 物 复 杂 的 运 移、 扩 散 与 沉 积 过 程。 NOAA 的 空 气 资 源 实 验 室 ( Air Resources Laboratory) 运行的 HYSPLIT 模型所用数据主要来 源 于 美 国 国 家 环 保 中 心 ( National Centers for Environmental Prediction,NCEP) ,数据齐全并不断 更新,准确度也相对较高,可以在线或单机使用。 1. 3 卫星遥感原理
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Ⅱ
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Ⅱ
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Ⅱ
2010-05-24 382
Ⅴ
160 Ⅲ2
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77ⅡBiblioteka 87Ⅱ2010-05-25 415
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159 Ⅲ2
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Ⅱ
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Ⅱ
91
Ⅱ
2011-05-17 84
Ⅱ
82
Ⅱ
99
Ⅱ
60
Ⅱ
81
Ⅱ 183 Ⅲ2
2011-05-18 109 Ⅲ1
82
Ⅱ 102 Ⅲ1 78
Ⅱ
84
Ⅱ 184 Ⅲ2
表 1 成都周边七城市历史空气质量统计
德阳
绵阳
自贡
乐山
重庆
眉山
日期
空气质量
空气质量
空气质量
空气质量
空气质量
空气质量
API 级别 API 级别 API 级别 API 级别 API 级别 API 状况
2009-05-16 96
Ⅱ
67
Ⅱ
65
Ⅱ
57
Ⅱ
56
Ⅱ
52
Ⅱ
2009-05-17 77
Ⅱ
144 Ⅲ1
71
Ⅱ
54
Ⅱ
71
Ⅱ
56
Ⅱ
2009-05-18 106 Ⅲ1
92
Ⅱ
72
Ⅱ
72
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2009-06-03 74
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67
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Ⅱ
56
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2009-06-04 95
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100
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57
Ⅱ
2009-06-05 117 Ⅲ1
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74
Ⅱ
54
Ⅱ
118 Ⅲ1
77
Ⅱ
2010-05-23 165 Ⅲ2 176 Ⅲ2
2011-05-19 100
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Ⅱ
109 Ⅲ1 106 Ⅲ1
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Ⅱ 193 Ⅲ2
2012-05-16 123 Ⅲ1 124 Ⅲ1
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Ⅱ
78
Ⅱ
64
Ⅱ
76
Ⅱ
2012-05-17 295 Ⅳ2 195 Ⅲ2
57
Ⅱ
84
Ⅱ
78
Ⅱ
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Ⅱ
2012-05-18 121 Ⅲ1 127 Ⅲ1
70
Ⅱ
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Ⅱ 105 Ⅲ1
气象信息综合分析处理系统,即 MICAPS 系 统 ( Meteorological Information Combine and Analysis System) ,是一款基于气象资料的分析处 理系统,同时也是对业务预报员日常工作提供全 程支持的自动化系统。 它以 WIN-DOWS95 作为 操作平台,数据组织层次清晰、检索方便、图形操 作和编辑便捷、可利用数据资源丰富,并提供了多 种数据检索方式和较强的数据预处理和系统处理 功能[18] 。
第 30 卷 第 3 期 2014 年 6 月
中国环境监测 Environmental Monitoring in China
Vol. 30 No. 3 Jun. 2014
成都大气污染物在焚烧秸秆时的溯源初步探究
周 雯1 ，陈建文2 ，王 斌1 ，刘培川2
1. 四川大学建筑与环境学院,四川 成都 610065 2. 四川省环境监测中心站,四川 成都 610041
始,草堂寺与人民公园两监测点的 PM2. 5 日均浓度 连续 6 天超标,18 日 草 堂 寺 监 测 点 出 现 最 高 值 0. 227 mg / m3 , 超出了标 准 限 值 0. 075 mg / m3 的 2. 03 倍。 人民南路监测点也在同日出现最高值 0. 261 mg / m3 ,超出了标准限值的 2. 48 倍[20] 。 当 日的空气质 量 达 到 中 度 污 染, API 为 213。 2012 年 6 月 15 日,API 为 126,空气质量属轻微污染。 当成都空气污染严重时,其周边城市空气质量也 不乐观,部分城市一度出现重污染天气,为结合后 向轨迹分析,列出部分日期的 API,见表 1。
摘 要：在空气污染指数( API) 的数据基础上，结合卫星遥感、气团后向轨迹及气象数据，通过初步分析秸秆焚烧对本地
及区域范围输送对城市空气质量影响，研究不同空气污染类型( 本地型、本地区域相结合型、输送型) 特征，探索重污染
条件的大气污染物溯源方法。
关键词：焚烧秸秆；气团后向轨迹；卫星遥感；气象；污染物溯源法
2 部分秸秆焚烧时成都及周边城市空气 质量
图 1 中,有污染日的首要污染物均为可吸入 颗粒物。
图 1 2009、2010、2011、2012 年部分时段成都空气质量日报
周 雯等: 成都大气污染物在焚烧秸秆时的溯源初步探究
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5-6 月正值小麦、油菜成熟期,为不耽误耕 种,许多农民将收割下来的秸秆就地焚烧,焚烧点 多面广。 虽然近年国家发布了“ 禁烧令”,但是仍 然有农民在晚上大量焚烧秸秆。 2009 年 5 月 18 日的成都空气质量为轻微污染,API 为 104;2009 年 6 月 5 日 API 为 99;2010 年 5 月中下旬成都被 烟雾包围,能见度低,空气中弥漫着焚烧秸秆的呛 鼻味道,25 日 API 为 255,空气质量达到中度重污 染[19] ;2011 年 5 月 19-20 日,空气质量均达到轻 度污染,API 分别为 174、168;2012 年 5 月 16 日开
API
级别
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Ⅰ
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Ⅱ
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Ⅱ
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Ⅱ
109 Ⅲ1
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Ⅱ
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76
Ⅱ
78
Ⅱ
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78
Ⅱ
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Ⅱ
由表 1 可见,2010 年 5 月 18 日、2011 年 5
月 20 日秸秆 焚 烧 时, 成 都 市 污 染 物 PM10 、 SO2 、 NO2 浓度 升 高 非 常 显 著 ( 图 2 ) , 尤 其 PM10 数 值 波动大;从 市 环 保 局 统 计 介 绍, 通 常 情 况 下, 成
收稿日期：2013-10-09;修订日期：2014-01-01 作者简介：周 雯(1988-) ,女,四川广安人,硕士. 通讯作者：王 斌
1 数据来源和研究方法
1. 1 数据来源 Hysplit 后向轨迹模式所需要的气象场资料
采用的是 1*1NCEP GDAS 的数据。 MODIS 火点 图 来 源 于 The Fire Information for Resource Management System ( FIRMS) 的 Web Fire Mapper 网站[13] , 该 网 站 提 供 由 MODIS 1 km 火 产 品 (MOD14) 得到的火点位置文件。 获取日期是全 球标准时( UTC) 时间,每颗星每天过境两次。 该 网站的所有历史火点数据均是用 collection 5 版本 的算法得到,时间尺度上具有连贯性[14] 。 云图资 料来自 ENVF 网站的 Satellite 专栏,能见度来源 于中国气象信息中心,空气污染指数( API) 资料 来源于中华人民共和国环境保护部网站以及四川 省环境监测中心站发布结果,部分气象资料来自 MICAPS 系统。 1. 2 HYSPLIT 模型简介
2012-06-13 50
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Ⅱ 120 Ⅲ1 72
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117 Ⅲ1
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注:空气质量状况Ⅰ为优;Ⅱ为良;Ⅲ1 为轻微污染,Ⅲ2 为轻度污染;Ⅳ2 为中度重污染;Ⅴ为重污染。
资阳
空气质量
近年来每当春耕秋收时节,享有“ 天府之国” 美誉的成都则会出现连续多日位居中国空气污染 指数城市排行榜前列的现象,究其原因主要是周 边地区焚烧秸秆所致。 秸秆露天焚烧过程中释放 的各种气态污染物和颗粒物,是中国大气污染的 重要来源之一。 焚烧秸秆会排放大量的颗粒物、 CO、VOC、SO2 、NO2 及 PAHs 等有毒有害物质[1-3] , 严重污染环境,最终影响全球气候[4-6] 。 且大范围 的秸秆焚烧可使大气能见度急剧下降,危害身体 健康,也威胁交通安全。