Arid
和田绿洲沙尘暴物质输送路径及其对大气环境质量的影响
其他题名Transport pathway of dust storm and its impact on air quality in Hetian Oasis
艾沙江·艾力; 梁菲菲; 徐海量; 木合塔尔·吾提库尔; 麦麦提艾力·麦麦提敏; 李金
来源期刊环境科学学报
ISSN0253-2468
出版年2020
卷号40期号:8页码:2882-2891
中文摘要为了研究来自不同方向的沙尘暴对和田绿洲大气环境质量的影响,本文利用HYSPLIT后向轨迹模型和NCEP的GDAS全球气象要素数据,将和田绿洲西北部的墨玉县城作为模拟受点(37.26°N,79.72°E),计算2016年1月1日2018年12月31日发生的每一次沙尘天气期间逐日18:00(世界时)36h后向气流轨迹,轨迹计算起始高度设置为500m,并结合相应的PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO、O_3浓度监测数据进行聚类分析,研究抵达该地区的沙尘暴的主要移动轨迹和污染物输送路径.同时,运用潜在源贡献因子分析法(PSCF)和权重污染轨迹分析法,分析了沙尘暴期间不同气流轨迹对墨玉县污染物浓度的影响,识别大气污染物的潜在源区,揭示不同源区对污染物浓度的贡献差异.结果表明,影响和田绿洲(墨玉县)的沙尘暴主要来自西北(WN)、北(N)、东北(EN)和东(E)4个方向;其中,来自东部的沙尘天气频率最高(60.2%),但主要以浮尘天气为主;扬沙和强沙尘暴主要来自西部方向,54.48%的强沙尘暴和38.53%的扬沙来自西和西北方向.不同沙尘源区和不同传输路径上的沙尘气溶胶对和田绿洲大气环境的影响不一样.沙尘天气期间,大气PM_(2.5)和PM_(10)的平均浓度相当于无沙尘天气期间的3~ 5倍,但对SO_2、NO_2、CO、O3质量浓度的影响不大;由西向东和由北向南的沙尘暴对墨玉县PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度的贡献率最大;由东向西的沙尘暴由于路过和田市和洛浦县等工业污染源区,此簇沙尘暴气团将该区域SO_2、NO_2、CO等污染颗粒携带到墨玉县,因此,东-东南(E-ES)方向的沙尘暴对SO_2、NO_2、CO的贡献率分别为15.56%、20.55%和21.57%.本文定量印证了沙尘暴对和田绿洲大气环境质量的影响,可为绿洲区沙尘暴研究提供参考.
英文摘要Hetian oasis is one of the severe dust storm affected areas in China.The frequent dust storms have caused harmful effects on the oasis ecosystem,air quality,agriculture,transportation and human health.In this study,the Moyu County which is located at the northwest part of Hetian oasis is selected as study area.To assess the source regions and transport pathway of dust storms,36h backward trajectories of air masses arriving at the Moyu County in dusty days in the period of 20162018 were determined by using Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory model(HYSPLIT 4).The trajectories were categorized by k-means clustering into 4 clusters which show distinct features in terms of the trajectory origins and the entry direction to the site.The relevant air quality data for each cluster were analyzed by using Potential Source Contribution Function(PSCF)and weighted pollution trajectory analysis to reveal the impact of dust storm from different directions on the air quality.The results show that,the dust storm affecting on Hetian Oasis(Moyu county)mainly comes from four directions:WN,N,E and ES.Among them,the dust storm from the East has the highest frequency(60.2%),but the intensity of dust storm from this site is lower.The strong sandstorm mainly comes from the west,with 54.48% of strong sandstorm coming from the west and northwest direction in study period.During the dusty days,the average concentration of PM_(2.5) and PM_(10) in the atmosphere is 3~ 5 times of that in the non-dusty days,but the contribution of dust particles on the concentration of SO_2,NO_2,CO and O_3 is unremarkable.There are significant differences in the contribution of dust storm from different direction on different pollutant's concentration.Higher concentration levels of SO_2,NO_2 and CO were mostly associated with cluster EN-E and cluster E-ES which had trajectories passing over the anthropogenic source regions while higher concentrations of PM_(10) and PM_(2.5) were mainly observed in cluster N-N and cluster WN-W which had a longer pathway over the shifting sand desert area.
中文关键词和田绿洲 ; 沙尘暴 ; 大气污染物 ; 后向轨迹 ; 聚类分析 ; 潜在源贡献因子法
英文关键词Hetian Oasis dust storm air pollutants backward trajectory cluster analysis potential source contribution function
类型Article
语种中文
收录类别CSCD
WOS研究方向Environmental Sciences & Ecology
CSCD记录号CSCD:6776522
来源机构中国科学院新疆生态与地理研究所
资源类型期刊论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/336752
作者单位艾沙江·艾力, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 徐海量, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 李金, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 荒漠与绿洲生态国家重点实验室, 乌鲁木齐, 新疆 830011, 中国.; 梁菲菲, 乌鲁木齐市气象局, 乌鲁木齐, 新疆 830001, 中国.; 木合塔尔·吾提库尔, 墨玉县气象局, 墨玉, 848100.; 麦麦提艾力·麦麦提敏, 墨玉县气象局, 墨玉, 848100.
推荐引用方式
GB/T 7714
艾沙江·艾力,梁菲菲,徐海量,等. 和田绿洲沙尘暴物质输送路径及其对大气环境质量的影响[J]. 中国科学院新疆生态与地理研究所,2020,40(8):2882-2891.
APA 艾沙江·艾力,梁菲菲,徐海量,木合塔尔·吾提库尔,麦麦提艾力·麦麦提敏,&李金.(2020).和田绿洲沙尘暴物质输送路径及其对大气环境质量的影响.环境科学学报,40(8),2882-2891.
MLA 艾沙江·艾力,et al."和田绿洲沙尘暴物质输送路径及其对大气环境质量的影响".环境科学学报 40.8(2020):2882-2891.
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