天津市空氣污染預(yù)報(bào)研究.pdf

1、利用1997-1999年的天津市污染物自動(dòng)監(jiān)測(cè)資料和同步的氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，配合以往二氧化硫、氮氧化物和TSP(總懸浮顆粒物)得出了天津市環(huán)境氣象特征及影響污染物稀釋擴(kuò)散的氣象要素特點(diǎn)，分析了天津市空氣中的主要污染物及其來源，主要污染物的污染水平及時(shí)空分布及近年來污染物污染水平的變化情況。利用天津市鐵塔資料分析了天津市城市邊界層逆溫的生消規(guī)律及風(fēng)場(chǎng)梯度變化特征。利用探測(cè)實(shí)驗(yàn)資料分析了天津市海陸風(fēng)的狀況。 空氣污染在很大程度

2、上取決于預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)污染源類型和排放特征，利用1995、1998年的天津市研究區(qū)域內(nèi)污染源的調(diào)查情況建立完整、系統(tǒng)的污染源排放清單數(shù)據(jù)庫，對(duì)各類污染源信息進(jìn)行加工處理、儲(chǔ)存，并按數(shù)值模式要求對(duì)污染源信息進(jìn)行模式化處理。對(duì)不同高度污染物排放特征進(jìn)行分析，得出不同高度污染源對(duì)于不同污染物的貢獻(xiàn)率。 引進(jìn)了兩套模式系統(tǒng)，分別是中國科學(xué)院大氣物理研究所開發(fā)的帶有污染源輸入的高分辨率的化學(xué)模式系統(tǒng)(E~Ⅱ{)和中國氣象科學(xué)研究院開發(fā)的具有

3、自動(dòng)反衍污染源強(qiáng)的城市空氣污染預(yù)報(bào)模式系統(tǒng)(CAPPS)。EMH模式系統(tǒng)中氣象場(chǎng)預(yù)報(bào)采用ETA模式和和M-β氣象預(yù)報(bào)模式；CAPPS模式系統(tǒng)氣象場(chǎng)預(yù)報(bào)采用MM5中尺度模式。經(jīng)過改進(jìn)和調(diào)試，于2000年2月17日－3月13日應(yīng)用EMH模式系統(tǒng)進(jìn)行了空氣污染試驗(yàn)性預(yù)報(bào)，結(jié)果表明氣象模式的預(yù)報(bào)結(jié)果能夠反映出天氣形勢(shì)的變化；全市六個(gè)測(cè)站中，SO<,2>逐時(shí)濃度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率55.3-74.8﹪；NO<,2>逐時(shí)濃度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率都在70﹪以上；NOx逐

4、時(shí)濃度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率59.1-84.5﹪；TSP逐時(shí)濃度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為62.1—87.2﹪。 2003年12月至2004年2月，在天津市濱海新區(qū)的泰豐站和永明路站使用CAPPS模式對(duì)SO<,2>、PM10和NO<,2>的日平均PSI值，逐日進(jìn)行了預(yù)報(bào)，2006年9月14-20日在市區(qū)進(jìn)行了污染潛勢(shì)預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)CAPPS模式系統(tǒng)預(yù)報(bào)結(jié)果與污染潛勢(shì)的發(fā)展是相一致的，CAPPS模式對(duì)于污染潛勢(shì)預(yù)報(bào)的效果是令人滿意的。SO<,2>預(yù)報(bào)準(zhǔn)確

5、率為70.4﹪：PM10預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為65.8﹪；NO<,2>的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為76.8﹪。在分析了各種氣象要素對(duì)污染物濃度影響的基礎(chǔ)上，應(yīng)用污染物濃度與氣象要素的相關(guān)關(guān)系，建立了經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方程。并于2000年2月17日至3月18日進(jìn)行了預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各污染物濃度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率：SO<,2>為93﹪；NO<,x>為80﹪；TSP為73﹪。 為了更好地驗(yàn)證各種空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)方法在日常業(yè)務(wù)中的預(yù)報(bào)效果，應(yīng)用2002年天津市城區(qū)及濱海新區(qū)12個(gè)自

6、動(dòng)監(jiān)測(cè)站三種污染物(SO<,2>、NO<,2>和PM10)濃度的采樣記錄對(duì)EMH(化學(xué)模式系統(tǒng))、CAPPS、MRA(多元回歸統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法)、ECF(經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法就是綜合集成預(yù)報(bào)方法)的預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)ECF方法的預(yù)報(bào)效果最好，而EMH除NO<,2>的級(jí)別預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和其他幾種方法相當(dāng)外，其它預(yù)報(bào)效果都明顯不如其它幾種方法的預(yù)報(bào)效果。CAPPS與MRA的綜合評(píng)分幾乎相同，而CAPPS的污染物級(jí)別預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率明顯高于MRA，指數(shù)預(yù)報(bào)準(zhǔn)