基于GIS的污染天氣下大氣邊界層高度特征研究
本文關(guān)鍵詞:基于GIS的污染天氣下大氣邊界層高度特征研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,伴隨著工業(yè)發(fā)展、城市人口的增長,機動車數(shù)量迅猛增加,能源不斷集中消耗,交通設(shè)備和污染物處理等技術(shù)的嚴(yán)重落后,使得城市以及城市群形成的地區(qū)性大氣污染日漸嚴(yán)重,表現(xiàn)為大氣能見度下降,霾鎖城事件頻頻發(fā)生,已直接影響到生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展和人類自身的身體健康。因此破解經(jīng)濟發(fā)展和大氣環(huán)境演變間的矛盾已迫在眉睫。解決大氣環(huán)境污染問題,首先需要研究大氣污染問題,而分析大氣邊界層高度是研究大氣污染問題的重要途徑。本文首先利用2011年1月1日-2013年12月31日的全國探空資料采取溫度廓線法,計算我國119個探空站點的大氣邊界層高度,研究了全國大氣邊界層高度的時空分布特征。然后,利用全國地面觀測數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計分析的方法,研究了我國污染天氣的時空分布特征,分析了大氣邊界層高度與污染天氣之間的相關(guān)性。其次,選定我國典型的四個重污染區(qū)域(京津冀、長三角、珠三角和四川盆地)進(jìn)行具體分析,并研究了污染天氣對大氣邊界層的影響。最后利用.NET平臺、C#與Arcobject開發(fā)了一個基于ArcGIS的污染天氣下大氣邊界層影響信息系統(tǒng),該系統(tǒng)集模型求解、專題地圖與空間分析等功能為一體,實現(xiàn)了對我國污染天氣對大氣邊界層影響的動態(tài)管理與分析。通過位溫廓線法計算可知,全國大氣邊界層高度值在一個完整的氣象周期下具有一定的穩(wěn)定性,年際差別小。常規(guī)的污染天氣判定方法統(tǒng)計結(jié)果顯示,邢臺污染總天數(shù)最多,是名副其實的污染城市之首;全國污染最嚴(yán)重的城市主要集中在京津冀和長三角兩個經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū);全國大部分地區(qū)夏季污染最輕,其次是秋季,污染最重在冬季。由廣義污染天氣判定方法統(tǒng)計結(jié)果可知,清潔天氣下的邊界層高度值要明顯高于污染天氣,邊界層高度值與能見度有很好的正相關(guān)。通過建立典型區(qū)域的廣義污染天氣判定標(biāo)準(zhǔn)模型,研究發(fā)現(xiàn)京津冀、四川盆地、長三角和珠三角污染天氣的能見度分別低于7.2km、6.5km、5.8km和8.8km,區(qū)域年平均污染天數(shù)分別為105天、88天、96天和88天?梢娋┙蚣降貐^(qū)污染天數(shù)最多,但是能見度最低卻在長三角。對四個典型區(qū)域清潔天氣和污染天氣下邊界層高度概率分析顯示,清潔天氣對應(yīng)的邊界層高度值都為2.5km,污染天氣對應(yīng)的邊界層高度值在0.5km處出現(xiàn)峰值。清潔天氣情況下相對較大概率分布對應(yīng)的邊界層高度值要高于污染天氣。
【關(guān)鍵詞】:GIS 污染天氣 大氣邊界層 高度特征 氣溶膠
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:X51;P208
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 論文主要研究內(nèi)容12
- 1.4 技術(shù)路線與論文框架12-14
- 第二章 大氣邊界層高度時空分布14-27
- 2.1 探空數(shù)據(jù)來源14-18
- 2.2 大氣邊界層高度計算方法18-22
- 2.3 邊界層高度空間分布特征及影響因素22-24
- 2.4 邊界層季節(jié)變化及影響因素24-26
- 2.5 本章小節(jié)26-27
- 第三章 污染天氣統(tǒng)計的時空分布27-38
- 3.1 地面數(shù)據(jù)來源27-29
- 3.2 污染天氣的判定29-34
- 3.3 污染天氣分布及影響因素34-36
- 3.4 本章小節(jié)36-38
- 第四章 污染天氣的大氣邊界層高度特征38-43
- 4.1 研究方法介紹38-39
- 4.2 數(shù)據(jù)處理39
- 4.3 大氣污染與邊界層相關(guān)性39-42
- 4.4 本章小節(jié)42-43
- 第五章 典型區(qū)域污染天氣的大氣邊界層高度特征43-58
- 5.1 研究區(qū)域的選取方法及概況分析43-46
- 5.2 研究區(qū)域大氣邊界層高度的日變化和季節(jié)變化46-50
- 5.3 分析研究區(qū)域污染和清潔天氣下的大氣邊界層高度特征50-57
- 5.4 本章小結(jié)57-58
- 第六章 基于GIS的污染天氣下大氣邊界層影響信息系統(tǒng)58-67
- 6.1 信息系統(tǒng)的設(shè)計58-59
- 6.2 信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備59-60
- 6.3 信息系統(tǒng)的實現(xiàn)與演示60-66
- 6.4 本章小結(jié)66-67
- 第七章 總結(jié)與展望67-70
- 7.1 總結(jié)67-68
- 7.2 展望68-70
- 參考文獻(xiàn)70-73
- 致謝73-74
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果74-75
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