长白山高压对辽宁中部城市群大气污染影响的数值模拟

论文摘要

辽宁中部城市群(沈阳、鞍山、抚顺、辽阳、本溪)对辽宁及东北地区的政治、经济、文化的发展起着十分重要的作用。但是,该区域的大气质量较差,不仅影响着人民群众的身心健康,也严重地制约着该区域城市经济的可持续健康发展。近年来,各级政府加大了对大气环境污染的治理力度,对五个城市的大气污染物总量进行了严格的控制,但是大气环境质量还是不尽人意。其中重要原因是由于某些天气系统和局地天气系统影响大气边界层对大气污染物的扩散稀释能力所致,其中长白山高压就是影响该区域大气边界层的主要天气系统。长白山高压作为地方性天气系统,有明显的日变化,总是跟某种具体的地形相联系,它还受着更大尺度的大气过程的制约,所以每年出现的频率、伸展的尺度和达到的强度是不同的。辽宁中部城市群由于受长白山高压等一些局地天气系统的影响,常出现逆温、小风天气,“大锅盖”效应十分突出,大气的扩散稀释能力较差,容易引起污染物的堆积,使得大气中的污染物浓度较高,严重地影响城市环境大气质量。课题以辽宁中部城市群为研究对象,利用地面、高空观测资料及各城市大气污染的长期监测资料,基于中尺度气象模式(MM5)和大气扩散输送模式,模拟长白山高压的出现频率,延伸尺度及达到的强度,揭示长白山高压对辽宁中部城市群大气污染的影响。结果表明,长白山高压强度的变化对辽宁中部城市群大气污染程度的变化有一定的指示意义。改变地形后,原来较强的长白山高压有了明显的减弱,城市群五城市的水平气流辐合场消失,风速增大,逆温强度也减弱,有利于污染物的传输扩散,模拟结果也表明污染物浓度有明显的降低,试验较好地揭示了长白山高压对辽宁中部城市群大气污染的影响机制。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题意义及背景
• 1.1.1 中国大气污染的基本特征
• 1.1.2 中国大气污染现状
• 1.1.3 中国大气污染的发展过程分析
• 1.1.4 中国大气污染发展趋势判断
• 1.1.5 辽宁大气污染特征
• 1.1.6 长白山高压与辽宁大气污染
• 1.2 辽宁中部城市群概况
• 1.2.1 辽宁中部城市群地理位置
• 1.2.2 辽宁中部城市群大气污染特征
• 1.2.2.1 TSP污染现状
• 2污染现状'>1.2.2.2 SO₂污染现状
• x污染现状'>1.2.2.3 NO_x污染现状
• 1.2.2.4 辽宁中部城市群大气污染季节变化特征
• 1.2.2.5 辽宁中部城市群大气污染变化趋势
• 1.2.3 辽宁中部城市群气候特征
• 1.2.3.1 平均气温
• 1.2.3.2 降水
• 1.2.3.3 年平均风速及风向
• 1.2.3.4 污染气象条件分类
• 1.2.4 大气污染与气象因子之间的关系
• 第二章 大气污染的相关研究
• 2.1 国内外对大气污染研究的现状和趋势
• 2.2 天气系统对大气污染影响的研究
• 2.3 天气系统对辽宁中部城市群大气污染的研究
• 2.4 论文对大气污染的研究
• 2.4.1 论文的研究内容
• 2.4.2 论文的研究目标
• 2.4.3 论文的技术路线
• 第三章 长白山高压及对大气污染的影响
• 3.1 长白山高压概况
• 3.1.1 长白山高压的定性标准
• 3.1.2 长白山高压的类型
• 3.1.3 长白山高压的形成
• 3.1.4 长白山小高压的气候
• 3.1.4.1 长白山小高压的月季分布
• 3.1.4.2 长白山高压的生消规律
• 3.2 长白山高压与大气污染
• 第四章 模式介绍与应用
• 4.1 模式原理介绍
• 4.1.1 中尺度气象模式（MM5）
• 4.1.2 排放源处理模式（SMOKE）
• 4.1.3 空气质量模式（CMAQ）
• 4.2 模式物理方案的选取和试验设计
• 4.2.1 模式物理方案的选取
• 4.2.2 试验设计
• 4.2.2.1 排放源资料处理
• 4.2.2.2 下垫面地形高度设计
• 4.2.2.3 模拟时间选择
• 第五章 模拟验证及分析
• 5.1 Model-3在沈阳地区模拟验证试验
• 5.1.1 天气形势分析
• 2模拟结果'>5.1.2 SO₂模拟结果
• 2和PM₁₀模拟结果'>5.1.3 NO₂和PM₁₀模拟结果
• 5.1.4 Model-3在沈阳地区模拟验证试验结论
• 5.2 长白山高压对城市群大气污染浓度影响的敏感模拟试验
• 5.2.1 长白山高压变化
• 5.2.2 风场变化
• 5.2.3 逆温强度变化
• 5.2.4 地形高度变化对大气污染的影响
• 5.2.5 长白山高压对城市群大气污染浓度影响的敏感模拟试验结论
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 存在的主要问题
• 6.3 研究方法的创新性
• 6.4 研究成果的创新性
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及获奖情况