Published February 1, 2020
| Version v1
Publication
Influence of Intermittent Turbulence on Air Pollution and Its Dispersion in Winter 2016/2017 over Beijing, China
Creators
- 1. Chinese Academy of Meteorological Sciences
- 2. China Meteorological Administration
- 3. Peking University
- 4. State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control
Description
With rapid urbanization in recent years, severe air pollution has emerged as a major issue for many regions of China, especially in some metropolises. A persistent pollution case during 6 December 2016–8 January 2017 was selected to investigate the relations between turbulent intermittency and frequent PM2.5 (particulate matters with diameter less than 2.5 μm) pollution events over the metropolitan region of Beijing, China. The accumulation of PM2.5 near the surface frequently occurred as a combined result of strong inversion layers, stagnant winds, high ambient humidity levels, and stable stratification during this case. Arbitrary-order Hilbert spectral analysis indicated that steep decreases in the PM2.5 concentration were simultaneous with the occurrence of intermittent turbulence and strong vertical mixing. A wind profiler observation revealed existence of low-level jets (LLJs) at the end of the polluted periods, suggesting that the upper-level turbulent mixing accompanied by the wind shear of LLJ was transported downward and enhanced the vertical mixing near the surface, which might have caused an abrupt reduction in PM2.5 and improvement in air conditions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مع التوسع الحضري السريع في السنوات الأخيرة، برز تلوث الهواء الشديد كقضية رئيسية للعديد من مناطق الصين، وخاصة في بعض المدن الكبرى. تم اختيار حالة تلوث مستمرة خلال الفترة من 6 ديسمبر 2016 إلى 8 يناير 2017 للتحقيق في العلاقات بين التقطع المضطرب وحوادث التلوث المتكرر PM2.5 (الجسيمات التي يقل قطرها عن 2.5 ميكرومتر) فوق المنطقة الحضرية في بكين، الصين. يحدث تراكم PM2.5 بالقرب من السطح بشكل متكرر كنتيجة مشتركة لطبقات الانعكاس القوية والرياح الراكدة ومستويات الرطوبة المحيطة العالية والطبقات المستقرة خلال هذه الحالة. أشار التحليل الطيفي التعسفي لهيلبرت إلى أن الانخفاضات الحادة في تركيز PM2.5 كانت متزامنة مع حدوث اضطراب متقطع وخلط رأسي قوي. كشفت ملاحظة ملف تعريف الرياح عن وجود نفاثات منخفضة المستوى (LLJs) في نهاية الفترات الملوثة، مما يشير إلى أن الخلط المضطرب العلوي المصحوب بقص الرياح في LLJ قد تم نقله إلى الأسفل وعزز الخلط الرأسي بالقرب من السطح، مما قد يتسبب في انخفاض مفاجئ في PM2.5 وتحسين ظروف الهواء.Translated Description (French)
Avec l'urbanisation rapide de ces dernières années, la pollution atmosphérique grave est devenue un problème majeur pour de nombreuses régions de Chine, en particulier dans certaines métropoles. Un cas de pollution persistante du 6 décembre 2016 au 8 janvier 2017 a été sélectionné pour étudier les relations entre l'intermittence turbulente et les fréquents événements de pollution par les PM2,5 (particules d'un diamètre inférieur à 2,5 μm) sur la région métropolitaine de Beijing, en Chine. L'accumulation de PM2,5 près de la surface est souvent le résultat combiné de fortes couches d'inversion, de vents stagnants, de niveaux d'humidité ambiante élevés et d'une stratification stable dans ce cas. L'analyse spectrale de Hilbert d'ordre arbitraire a indiqué que les fortes diminutions de la concentration de PM2,5 étaient simultanées à l'apparition de turbulences intermittentes et d'un fort mélange vertical. Une observation du profileur de vent a révélé l'existence de jets de bas niveau (LLJ) à la fin des périodes polluées, suggérant que le mélange turbulent de niveau supérieur accompagné du cisaillement du vent de LLJ a été transporté vers le bas et a amélioré le mélange vertical près de la surface, ce qui aurait pu entraîner une réduction brutale des PM2,5 et une amélioration des conditions atmosphériques.Translated Description (Spanish)
Con la rápida urbanización en los últimos años, la grave contaminación del aire se ha convertido en un problema importante para muchas regiones de China, especialmente en algunas metrópolis. Se seleccionó un caso de contaminación persistente entre el 6 de diciembre de 2016 y el 8 de enero de 2017 para investigar las relaciones entre la intermitencia turbulenta y los frecuentes eventos de contaminación por PM2.5 (partículas con un diámetro inferior a 2,5 μm) en la región metropolitana de Beijing, China. La acumulación de PM2.5 cerca de la superficie ocurrió con frecuencia como resultado combinado de fuertes capas de inversión, vientos estancados, altos niveles de humedad ambiental y estratificación estable durante este caso. El análisis espectral de Hilbert de orden arbitrario indicó que las disminuciones pronunciadas en la concentración de PM2.5 fueron simultáneas con la aparición de turbulencia intermitente y fuerte mezcla vertical. Una observación del perfilador de viento reveló la existencia de chorros de bajo nivel (LLJ) al final de los períodos contaminados, lo que sugiere que la mezcla turbulenta de nivel superior acompañada por la cizalladura del viento de LLJ se transportó hacia abajo y mejoró la mezcla vertical cerca de la superficie, lo que podría haber causado una reducción abrupta de PM2.5 y una mejora en las condiciones del aire.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير الاضطرابات المتقطعة على تلوث الهواء وانتشاره في شتاء 2016/2017 على بكين، الصين
- Translated title (French)
- Influence des turbulences intermittentes sur la pollution de l'air et sa dispersion à l'hiver 2016/2017 sur Pékin, Chine
- Translated title (Spanish)
- Influencia de la turbulencia intermitente en la contaminación del aire y su dispersión en el invierno de 2016/2017 en Pekín, China
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3009063508
- DOI
- 10.1007/s13351-020-9128-4
References
- https://openalex.org/W1526674940
- https://openalex.org/W1564094774
- https://openalex.org/W1601261108
- https://openalex.org/W1786083780
- https://openalex.org/W1835483953
- https://openalex.org/W1974890203
- https://openalex.org/W1980830298
- https://openalex.org/W1981719480
- https://openalex.org/W1985621115
- https://openalex.org/W1991864520
- https://openalex.org/W1992170152
- https://openalex.org/W1994016973
- https://openalex.org/W2003205107
- https://openalex.org/W2003663079
- https://openalex.org/W2007221293
- https://openalex.org/W2013757260
- https://openalex.org/W2019809104
- https://openalex.org/W2021634850
- https://openalex.org/W2022921331
- https://openalex.org/W2024650804
- https://openalex.org/W2026625104
- https://openalex.org/W2026675121
- https://openalex.org/W2028170121
- https://openalex.org/W2043927921
- https://openalex.org/W2047149135
- https://openalex.org/W2052013443
- https://openalex.org/W2052734713
- https://openalex.org/W2057462398
- https://openalex.org/W2057753700
- https://openalex.org/W2058169517
- https://openalex.org/W2058408760
- https://openalex.org/W2070931578
- https://openalex.org/W2072925699
- https://openalex.org/W2084051011
- https://openalex.org/W2094200342
- https://openalex.org/W2094440342
- https://openalex.org/W2098662893
- https://openalex.org/W2106665847
- https://openalex.org/W2112676449
- https://openalex.org/W2120747747
- https://openalex.org/W2121324025
- https://openalex.org/W2124471571
- https://openalex.org/W2125186528
- https://openalex.org/W2127572364
- https://openalex.org/W2128268231
- https://openalex.org/W2142104939
- https://openalex.org/W2152264490
- https://openalex.org/W2155328792
- https://openalex.org/W2159735003
- https://openalex.org/W2160996681
- https://openalex.org/W2161113310
- https://openalex.org/W2165979293
- https://openalex.org/W2167300931
- https://openalex.org/W2172150264
- https://openalex.org/W2188563164
- https://openalex.org/W2189777652
- https://openalex.org/W2298179483
- https://openalex.org/W2320612117
- https://openalex.org/W2578040832
- https://openalex.org/W2588271448
- https://openalex.org/W2673598226
- https://openalex.org/W2745121151
- https://openalex.org/W2747134401
- https://openalex.org/W2756959352
- https://openalex.org/W2759169831
- https://openalex.org/W2771845448
- https://openalex.org/W2792587108
- https://openalex.org/W2806272116
- https://openalex.org/W2808922724
- https://openalex.org/W2811238660
- https://openalex.org/W3103560926
- https://openalex.org/W4256610176
- https://openalex.org/W55613644
- https://openalex.org/W644876165