学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

石家庄市大气能见度变化与大气颗粒物的关系研究

作　者: 张素敏
导　师: 王赞红
学　校: 河北师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 大气能见度大气颗粒物数码图像总碳质量浓度粒度粒形石家庄
分类号: P427.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 211次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

大气悬浮颗粒物对光辐射产生影响,使大气能见度下降,对视觉空气质量、城市景观和人体健康造成诸多危害。石家庄市位于“大气棕色云”笼罩的华北平原城市群中,大气环境污染恶劣,城市灰霾现象较为严重,是华北地区低能见度多发的代表性城市,然而对其大气能见度的专题研究相对薄弱。开展石家庄市大气能见度变化与大气颗粒物关系的研究,有助于探讨华北平原区域性灰霾或低能见度发生机制的研究,为改善大气能见度提供参考依据。本研究基于常规气象和环境监测数据,采用SPSS11.5软件统计分析大气能见度变化及其影响因素,结果显示:近年石家庄市大气能见度呈下降趋势,年均能见距由2004年的12.7km降低到2006年的10.2km,日均能见距主要分布在10～13km之间。能见度时空变化明显,时间上一日之中14时最大,8时最小,四季之中春季能见度最好,夏季和冬季最差;空间分布上石家庄地区西北部和西南部能见度较差,中东部较好,特别是中部的正定和栾城最好。气象因子中相对湿度对能见度影响最大,空气污染因子中PM₁₀对能见度影响最大。本研究利用数码图像技术观察大气能见度变化,将市区能见度由好及差分为1级、2级和3级,并在不同能见度等级下采集大气颗粒物样品,分析样品质量浓度、总碳质量浓度和粒度粒形特征,探讨其与能见度的关系,得出如下主要结论:（1）石家庄市区能见度3级天气下PM₁₀质量浓度、总碳质量浓度平均分别为0.486mg/m³和83.0μg/m³,粒度均值平均为5.9μm;大气能见度由3级提高到2级和1级,大气颗粒物PM₁₀质量浓度均值分别降低了54%和67%,总碳质量浓度均值分别降低了49%和61%,粒度均值平均提高了59%和76%。（2）总碳成分占PM₁₀质量浓度百分比在5.43%～61.61%之间,夏季和冬季平均值最高,为21%,春季季均值最小为14%。总碳与PM₁₀相关性在秋季和冬季最明显,相关系数r为0.961。（3）大气能见度与PM₁₀质量浓度相关系数r为-0.609,与总碳r值为-0.652;能见度与2～4μm及>10μm颗粒数百分比的相关性在冬季最明显,r值分别为-0.709和0.636,与粒形基本不相关。（4）大气能见度与气象条件和空气污染共同作用下的相关分析表明,空气污染和气象条件对能见度的影响以春季和冬季最明显,复相关系数在0.87以上。从多元回归方程系数看,夏季PM₁₀质量浓度贡献最大;春季和秋季总碳质量浓度贡献最大,相对湿度次之;冬季总碳质量浓度贡献最大,其次是PM₁₀质量浓度和相对湿度。基于本研究结果,提出改善石家庄市大气能见度损耗的应对措施为:重点改善石家庄市冬季、西北部和西南部大气能见度、控制PM₁₀质量浓度日均值和降低含碳颗粒物排放。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-11
1 引言  11-20
  1.1 相关研究进展  11-15
    1.1.1 能见度与大气颗粒物关系的初步确定  12-13
    1.1.2 能见度与大气颗粒物关系的深入研究  13-15
  1.2 研究目的和意义  15-17
    1.2.1 研究区背景  15-17
    1.2.2 研究目的  17
    1.2.3 研究意义  17
  1.3 研究内容、方法和技术路线  17-19
    1.3.1 研究内容  17-18
    1.3.2 研究方法  18
    1.3.3 技术路线  18-19
  1.4 创新点  19-20
2 石家庄市大气能见度变化规律及影响因素分析  20-34
  2.1 数据来源  20
  2.2 能见度现状特征  20-22
    2.2.1 能见度现状  20-21
    2.2.2 能见度等级划分  21-22
  2.3 能见度时空变化规律  22-25
    2.3.1 能见度时间变化规律  22-23
    2.3.2 石家庄地区能见度空间变化规律  23-25
  2.4 能见度影响因子分析  25-33
    2.4.1 地理位置对能见度的影响  25
    2.4.2 气象条件对大气能见度的影响  25-29
    2.4.3 空气污染对能见度影响  29-30
    2.4.4 能见度与同期同步影响因子相关性比较  30-32
    2.4.5 能见度与气象条件和空气污染共同作用下的相关分析  32-33
  2.5 小结  33-34
3 石家庄市不同能见度等级下PM_10、总碳质量浓度及粒度粒形特征  34-46
  3.1 大气颗粒物样品采集与测试  34-35
    3.1.1 大气颗粒物样品采集  34-35
    3.1.2 大气颗粒物样品测试  35
  3.2 不同能见度等级下PM_10、总碳质量浓度及粒度粒形特征  35-44
    3.2.1 不同能见度等级下PM_10质量浓度特征  35-37
    3.2.2 不同能见度等级下PM_10中总碳浓度特征  37-38
    3.2.3 大气PM_10与总碳的相关分析  38-39
    3.2.4 不同能见度等级下大气颗粒物粒度粒形特征  39-44
  3.3 小结  44-46
4 石家庄市PM_10、总碳质量浓度及粒度粒形与能见度的相关分析  46-58
  4.1 数据来源  46
  4.2 PM_10浓度、总碳浓度、粒度粒形与能见度的关系  46-49
    4.2.1 能见度与PM_10浓度的关系  46
    4.2.2 能见度与总碳的关系  46-47
    4.2.3 能见度与粒度粒形的关系  47-48
    4.2.4 典型日能见度与PM_10浓度、总碳浓度、粒度粒形的关系  48-49
  4.3 地面常规气象要素对PM_10浓度、总碳和粒度粒形的影响  49-51
  4.4 能见度影响因子的综合统计分析  51-54
    4.4.1 能见度与其同期同步影响因子相关性比较  51-54
    4.4.2 能见度与气象条件和空气污染共同作用下的相关分析  54
  4.5 总碳来源分析  54-55
    4.5.1 石家庄市PM_10污染源解析  54-55
    4.5.2 依据PM_10推测总碳来源  55
  4.6 能见度改善对策  55-56
  4.7 小结  56-58
5 结论与展望  58-60
  5.1 结论  58-59
  5.2 研究展望  59-60
参考文献  60-67
致谢  67-68
攻读学位期间取得的科研成果清单  68

石家庄市大气能见度变化与大气颗粒物的关系研究

内容摘要

全文目录

相似论文