大气污染物浓度时间序列中污染源及气象因素贡献的解析方法研究

基本信息
批准号:41205089
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:张裕芬
学科分类:
依托单位:南开大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩素芹,冯银厂,高丽洁,史国良,肖致美,汪艺梅
关键词:
贡献解析时间序列分解气象因素大气污染物浓度污染源
结项摘要

Emission changes in sources/ precursors due to PM and O3 pollution control strategy are difficult to directly quantize. The benefits of pollution control are usually gauged by comparative analysis of the ambient concentrations before and after the implement of pollution control. However, the changes in ambient concentrations can hardly objectively reflect overall the emissions-related effectiveness of air pollution control regulations in the presence of meteorological variability. Time series of air pollutant concentrations include two signals: changes in source emissions and meteorological conditions. Because changes in ambient concentrations due to meteorological fluctuations are always greater than those due to changes in emissions, the effect of emissions is masked. Therefore, in such circumstances that emission changes are hard to be measured, it is very important to block the effect of meteorological factors and extract the emissions-relate signals in the time series of PM and O3 concentrations...In this project, filter analysis, neural network, semiparametric regression, and wavelet reconstruction are proposed to be applied to analyze the characteristics of time-frequency in time series of pollutant concentrations and key meteorological variables and to built the contribution apportionment model, which can separate the meteorological signal and emission-related signal mixing in the pollutant concentrations data and examine the effects of two signals respectively. The model can apportion the contributions to changes in pollutant concentrations between meteorological effects and emissions-related changes due to pollution control or increase of energy consumption, etc. Detecting the underlying emissions-related trends of pollutant concentrations will help to objectively evaluate the effectiveness of pollution control policy and make better air quality management decisions for the future.

对PM10或臭氧等污染物实施控制后所致的污染源(或前体物)排放的变化难以直接量化,一般通过对比控制措施实施前后污染物环境浓度的差异来反映污染控制的环境效果。但在气象因素的影响下,污染物环境浓度的变化一般很难全面客观反映污染控制措施是否有效。因此,在污染源排放变化难以定量的情况下,如何从大气污染物环境浓度变化的信息中屏蔽气象因素的影响,提取污染源排放变化的信息,具有重要研究意义。.本项目拟采用滤波分析、神经网络、半参数回归及小波重构等方法,研究大气污染物浓度及关键气象因子时间序列的频谱特征,建立解析模型,将混杂在污染物环境浓度时间序列中的气象信息与污染源信息分离,分别提取并评估人为因素(污染控制或能源消费增长等所致的污染源排放改变)与气象因素对环境空气质量变化(改善或恶化)所起的作用和贡献。研究成果将有助于更客观地认识污染控制的环境效果,为后续的环境管理决策提供科学依据。

项目摘要

污染控制的环境效果往往通过对比控制措施实施前后污染物环境浓度的差异来反映。但在气象因素的影响下,污染物环境浓度的变化一般很难全面客观反映污染控制措施是否有效。气象条件变化所致的大气污染物浓度变化的幅度往往大于由污染源排放变化引起的浓度变化的幅度,污染源排放变化的信息往往被“淹没”。因此,如何从大气污染物环境浓度变化的信息中屏蔽气象因素的影响,提取污染源排放的贡献,具有重要研究意义。本项目利用滤波分析、神经网络、小波重构等方法,研究大气污染物浓度及关键气象因子时间序列的频谱特征,建立解析模型,将混杂在污染物环境浓度时间序列中的气象信息与污染源信息分离,分别提取并定量评估污染源控制及气象因素对环境空气质量变化所起的作用和贡献。本研究建立的技术方法在天津市的应用研究表明,2010年及2013年后,气象条件总体上不利于SO2扩散,可使SO2及PM10日均浓度长期分量最大分别增加5μg/m3、18μg/m3左右。气象因素对NO2浓度的影响也有类似的规律。项目的研究成果可以为更客观地分析环境空气质量变化的原因、更有效地评估污染控制的环境绩效提供技术方法。也可为大气环境数值模拟中气象基准条件的确定提供参考。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

天津市农民工职业性肌肉骨骼疾患的患病及影响因素分析

天津市农民工职业性肌肉骨骼疾患的患病及影响因素分析

DOI:
发表时间:2019
2

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021
3

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2020.08.003
发表时间:2020
4

环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

环形绕组无刷直流电机负载换向的解析模型

DOI:
发表时间:2017
5

时间序列分析与机器学习方法在预测肺结核发病趋势中的应用

时间序列分析与机器学习方法在预测肺结核发病趋势中的应用

DOI:
发表时间:2020

张裕芬的其他基金

相似国自然基金

1

基于环流分型建立气象和源调控对京津冀PM2.5浓度变化贡献的解析方法研究

批准号:41505133
批准年份:2015
负责人:王莉莉
学科分类:D0502
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于时间序列的玄武岩发育土壤大气沉降物源贡献研究

批准号:41301228
批准年份:2013
负责人:李建武
学科分类:D0709
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于大气污染物初值与污染源排放协同同化的污染源反演研究

批准号:41875014
批准年份:2018
负责人:彭珍
学科分类:D0505
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
4

基于时间序列光谱数据的水中污染物检测方法研究

批准号:61308063
批准年份:2013
负责人:于绍慧
学科分类:F0507
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目