【摘 要】
：
过去几十年,城市土地扩张成为中国城市化发展的重要主题,它通过改变交通需求和排放源等方式,影响区域气候和环境。不同区域或季节,城市化对气象要素和空气质量影响有所不同,因此探讨特定区域城市建设导致的土地覆盖变化对气象要素和空气质量影响十分重要。兰州新区作为中国西北第一个国家级新区,2015至2020年城市土地面积明显扩张,常住人口显著增长,城市化进程快速发展,所以本文以兰州新区建设为例,探讨土地覆盖变
论文部分内容阅读
过去几十年,城市土地扩张成为中国城市化发展的重要主题,它通过改变交通需求和排放源等方式,影响区域气候和环境。不同区域或季节,城市化对气象要素和空气质量影响有所不同,因此探讨特定区域城市建设导致的土地覆盖变化对气象要素和空气质量影响十分重要。兰州新区作为中国西北第一个国家级新区,2015至2020年城市土地面积明显扩张,常住人口显著增长,城市化进程快速发展,所以本文以兰州新区建设为例,探讨土地覆盖变化对兰州气象要素和空气质量影响。本文通过WRF-CMAQ模型,结合清华大学开发的MEIC人为源排放清单数据,使用SMOKE和MEGAN模型输出排放数据,对2015和2016年7月兰州空气质量进行模拟。在土地覆盖改变和人为排放不变的情况下进行敏感性实验讨论兰州新区建设对夏季气象要素和空气质量影响,并通过CCM算法量化气象场对空气质量影响程度,最后对特定PM2.5组分和O3前体物等污染物浓度变化进行分析,探讨兰州新区建设是如何通过气象要素变化对兰州空气质量产生影响,得到了以下几点结论:（1）WRF模型对兰州地区2m气温存在一定程度高估,对兰州站风速也有高估,对大部分站点地表气压存在低估。但是WRF模型对2m气温、露点温度、10m风场和地表气压时间变化特征能够准确表述。总体上来说,WRF模型能够较好对兰州地区各气象要素进行模拟。CMAQ模型模拟能够较好地表现兰州PM2.5和O3浓度的变化趋势,尽管模型对PM2.5和O3浓度估计存在一定偏差,但是统计参数误差也在合理范围之中,因此WRF-CMAQ模型对空气污染物模拟结果可信。（2）为了探讨兰州新区建设对兰州夏季气象要素和空气质量的影响,本文开展了兰州新区建设前后的对比敏感性实验。兰州新区建设导致本地气温上升,对兰州新区本地气象要素影响高于对兰州新区周边区域影响,并且对气温影响随着海拔升高而逐渐减弱。兰州新区导致边界层高度和通风系数变化与气温变化表现出相似的空间分布规律,兰州边界层高度变化由气温所影响,通风系数变化由边界层高度和水平风速变化共同竞争所驱动。相对湿度变化表现出与气温和边界层高度变化相反的空间分布规律。这些气象要素变化归因于由于土地覆盖改变的表面粗糙度与潜热和感热通量之间能量平衡的影响。（3）兰州新区建设对兰州夏季PM2.5浓度影响在各年是一致的,由上升主导,除了2015年日间兰州城区位置。城市和建筑用地占比增幅高的区域,PM2.5浓度增幅越明显。根据CCM方法,气温、通风系数和相对湿度是兰州PM2.5浓度和OC、EC和SO42-等特定PM2.5组分主要影响因素。兰州新区建设后兰州PM2.5浓度变化主要是由于该区域内OC和SO42-变化所致,EC和NO3-浓度变化对兰州城区PM2.5浓度影响同样不可忽视。兰州PM2.5或各类特定PM2.5组分浓度变化主要原因由以下四点组成:大气扩散能力的改变;气温变化导致大气氧化能力变化对SO42-的影响;气温变化导致半挥发性物质气相和颗粒相之间分配变化对NO3-的影响;相对湿度变化对PM2.5浓度的影响。（4）兰州新区建设对兰州新区本地夏季O3浓度影响在各年是一致的,由上升主导,并且日间O3浓度增幅比夜间更明显。兰州新区建设对兰州城区影响2年间有所不同,2015年以上升为主,这也是由于气象要素变化不同导致的。O3浓度增幅随城市和建筑用地占比增加而增加,这与PM2.5浓度特征类似。根据CCM算法,气温、通风系数和相对湿度同样是影响兰州O3浓度的主要气象要素,通风系数对CO和NOx有明显影响。兰州新区生成O3的敏感性更偏向于NOx,兰州城区日间生成O3的敏感性更偏向于VOC,而夜间更偏向NOx。兰州新区建设导致兰州O3浓度变化归因于以下几点:大气扩散能力的改变,这不仅直接对O3浓度产生影响,还能通过对NOx浓度造成的改变间接对O3浓度形成影响;气温变化对大气光化学反应的影响;NOx浓度的变化对O3浓度的影响。日间兰州O3浓度变化是三者共同作用的结果,而夜间由于日照减弱导致气温的影响减弱。总之,在不同区域或不同年份兰州新区建设对兰州空气质量可以造成不同影响。
其他文献
接触网支持、定位装置是组成接触网的重要部分,其正常运行与否直接关系到高速铁路能否正常运行,在铁路安全运营中具有重要意义。管帽、定位线夹是组成接触网支持、定位装置的重要零部件,螺母是定位线夹中的重要部分之一。管帽起着保护支持装置腕臂与定位管绝缘性的作用。定位线夹起着固定接触网接触线的重要作用。由于列车长期处于高速运行的状态,会不可避免地对支持、定位装置产生冲击,从而可能引起支持、定位装置零部件故障,
实现“碳达峰,碳中和”是现阶段最重要的任务,为做好此项工作,首先要从根本和源头上抓起,确定好产业结构方针,有效实施能源结构的整改策略和优化方案,以及加大新能源开发力度。在新能源发展系统中,光伏并网逆变器作为新能源发电装置到电网能量转换的连接装置,在光伏发电系统起着关键作用,使系统能够安全稳定的运行,因此逆变器的选取和设计很重要的。准Z源逆变器的特点是上下功率管可以直通,不存在死区,只需改变直通状态
无尾类作为一种高度特化的脊椎动物,其现生物种分布在除南极洲以外的各个大陆。由于其骨骼纤细难以保存,无尾类化石记录相对其他脊椎动物较少。我国中生代无尾类化石仅在中国东北部发现。本文对发现于酒泉盆地下白垩统内的两件无尾类化石标本进行了详细的骨骼形态学研究,并建立一新属新种—祁连甘肃蟾（Gansubatrachus qilianensis gen.et sp.nov.）。通过与其他中生代的无尾目化石详细
硅橡胶复合绝缘子具有重量轻、机械强度高、憎水性和憎水迁移性强、耐污闪电压高、制造工艺简单、维护方便等优点,使用后能有效遏制电网污闪事故的发生,在国内外得到了广泛的应用。但是复合绝缘子长期在室外运行过程中会不可避免的受到光照、潮湿、温差和污秽等各种环境因素的影响,还有自身受到强电场、强机械力的作用,复合绝缘子会发生不同程度的老化,严重影响其绝缘性能,威胁电力系统的安全。因此,如何评价运行中复合绝缘子
工频整流器作为交流电网与工业电子设备的接口,其所具有的时变性及强非线性特性会对电网造成谐波污染,带来严重的电能质量问题,尤其在大功率场合。多脉波整流（Multi-Pulse Rectification,MPR）技术是治理大功率整流系统谐波污染的重要途径之一。MPR的直流侧无源谐波抑制方法能力有限,在降低低次谐波的同时会增加高次谐波的含量,而有源谐波抑制方法虽然抑制效果显著,但不能改善MPR的输出电
大气气溶胶可以通过直接效应、半直接效应及间接效应调整地气系统的辐射能量平衡,进而对气候变化产生显著的影响。不同类型的气溶胶垂直分布对大气热力结构、大气稳定性会产生显著不同的影响,是影响估算气溶胶辐射强迫不确定性的重要因素之一。此外,气溶胶的远距离传输和局地排放显著影响了其分布特征,并对大气环境和人类健康造成严重的危害。因此,研究大气气溶胶的垂直分布、变化趋势、传输特征和人为排放贡献对评估气溶胶的气
陆地水储量（TWS,Terrestrial water storage）是对区域水资源含量的整体衡量,其减少会加剧区域水资源短缺、加速海平面上升、威胁生态系统健康并限制社会经济的发展。然而,多种观测和模式数据均表明,全球范围内的陆地水储量正在发生改变,甚至许多地区出现了水储量的显著枯竭。陆地水储量下降已成为近年来最令人担忧的现象之一。此外,多项研究结果暗示,最近的陆地水储量枯竭主要集中在脆弱敏感的
大气微生物的环境和健康效应是当前的研究热点,定量评估上述效应需要准确了解大气微生物的分布特征。已有研究主要关注大气微生物的季节变化以及污染事件发生前后微生物浓度和群落结构特征的变化,大气微生物分布特征的系统性研究仍然有限,虽然国内多个城市都展开过大气微生物观测实验,但由于观测和分析方法的不统一,已有研究结果不适合直接比较。本研究在内蒙古自治区、青海省、新疆维吾尔自治区三省（区）地面以及甘肃省敦煌市
随着全球工业化、现代化步伐的加快,一场席卷全球的能源短缺危机正在蔓延。全球资源储备、能源消耗和环境污染的形势也日益严峻,实现人类社会的可持续发展,已引起全世界的共同关注,其核心问题是实现经济社会和人口、资源、环境的协调发展。节能减排是党中央、国务院作出的推进碳达峰、碳中和工作的重要举措,对加快经济社会绿色转型发挥了重要作用。板翅式换热器作为一种高效的紧凑型换热器被广泛的应用于石油化工、电力机车、航
在京津冀及周边、汾渭平原和长三角等重点区域,重污染天气中PM2.5质量浓度可高达几百微克/立方米,大气污染依然是广泛关注的问题。本文选取北京市2006～2020长时间序列污染物资料,利用Morlet连续小波变换方法分析了五种污染物CO、O3、NO2、SO2、PM2.5的周期性变化特征,结果显示以上污染物具有显著的日变化,周变化特征,季节和年变化特征。根据大气扩散指数（ASI）将天气条件分成四类,分