空气污染气象条件对比分析
来源:用户上传
作者:
摘要：
利用空气质量检测资料、常规气象观测资料，对广元2017—2018年10—11月空气质量进行对比，分别从其气候背景、气象要素进行分析，找出2018年较2017年的空气质量较差的原因。结果表明：有效的降水量和较强冷空气作用有利于空气污染物的沉降、稀释和扩散，因此气象条件对空气质量优良有一定的影响作用。
关键词：
空气质量；AQI指数；气象要素
中图分类号：P42
文献标识码：A
DOI：1019754/jnyyjs20190330078
引言
近年来由于经济规模迅速扩大和城市化进程加快大气污染尤其是城市空气污染问题日趋严重越来越引起人们的关注。由于秋冬季大气环流形势稳定，一般天气晴好，风力较小，早晚在近地面容易形成逆温，雾霾天气多发[1-2]，不利的气象条件[3]使空气中的污染物滞留在近地面层，容易形成污染。而广元市处于四川北部边缘，位于秦岭南麓，是南北的过渡带，即有南方的湿润气候特征，又有北方天高云淡、艳阳高照的特点。虽然广元相比而言，空气质量良好，但2018年比2017年空气质量明显下降，而秋冬季空氣污染更加明显。下面仅从气象角度对比分析2017[CD1]2018年10[CD1]11月气候背景和气象要素，找出2018年较2017年的空气质量差的原因。
1广元市2017—2018年空气质量总体状况对比
根据广元空气质量的监测数据分析（图1、图2），10[CD1]11月的空气质量2018年比2017年空气质量差，优质天气数减少，尤其是10月的差距很大，2017年10月空气质量有3d良 ，而2018年10月空气质量有16d良，同时2018年AQI指数和PM25有很好的相关性，为正相关。11月两年的良天数仅相差3d。下面将重点对10月天气进行分析。
从500hPa的平均高度场和距平场分布来看（图4），亚洲中纬度盛行纬向环流，2018年10月四川盆地为偏北气流控制，但为负距平，说明偏北气流不强，而副高位置偏西，不利于降水的产生；而2017年四川盆地为偏西南气流，副高位置偏东偏北，有利于广元产生降水。2017年和2018年的11月四川盆地环为纬向环流，为较平直的西风气流，中高纬度环流差异明显，2017年东北冷涡强，为负距平，位置更偏南，有利于冷空气的南下。
3气象要素分析
31雨量分析
10月每日雨量图分析（图5）：2017年雨日较多，雨强比较大，大于5mm的有8d，最大雨量为336mm。2018年雨日较少，雨强弱，大于5mm有2d，最大雨量为134mm。由于其降水有明显的差别，为了探讨其降水是否对AQI指数是否有影响，针对2017[CD1]2018年10月的降水做详细分析，沿E104°～106°做剖面图（图6），与AQI指数进行对比分析，发现有效的降水产生有利于AQI指数降低，由于正相关，PM25也相应降低。这里的有效降水是大于5mm，可以看出2017年10月的有效降水日数多，有效减少PM25浓度，AQI指数降低，空气质量变好。
11月，小于2mm的降水对空气污染物没有清除作用，反而会凝聚微小颗粒，AQI指数不降反增，不利于污染物的扩散。
由此可以分析出，2017年10月的有效降水日数多，降水量大，垂直运动强，有利于污染物的扩散和清除，因此比2018年同期空气质量好。
32风和温度的分析
秋冬季节冷空气入侵对空气质量有一定的改善作用，风越大，越有利于空气的扩散和消除。有时候如果出现微风或静风，污染物容易在近地面堆积，AQI指数增大，空气质量变差。而平均气温的升降在一定程度说明冷空气的强弱。但是有时候发现冷空气影响时，空气质量反而没有变好，究其原因在秋冬季冷空气影响时是否伴有明显的降水，如果伴有有效的降水，空气质量好。如果没有有效降水有可能出现空气污染严重，冬春季甚至可能带来沙尘天气。
从10月平均风速图和平均温度可以看出（图7），2017年10月2[CD1]16日有较强的冷空气影响，风速也呈现跳跃式的变化，同时伴有有效的降水天气，有利于PM25扩散和清除。2017年11月出现了明显的2次降温天气，但无有效的降水AQI指数增大，不利于污染物的扩散。
2018年10月2[CD1]19日风速维持05～2m/s之间，静稳天气，同时无有效的降水，PM25浓度增加，AQI指数增大。
2018年10月雨日少，降水较弱，即使有冷空气活动，也不太利于大气污染物的清除。而2017年10月雨日多，降水强，垂直上升运动强，并伴有冷空气，有利于大气污染物的清除。综上所述，气象条件对空气质量优良有一定的影响作用。
4结论与讨论
秋冬季环流背景稳定，只有在有效的降水和较强的冷空气的作用下才有利于空气污染物的沉降、稀释和扩散，因此气象条件对空气质量优良有一定的影响作用。
2017年10月雨日多，降水强，垂直上升运动强，并伴有较强冷空气，有利于大气污染物的清除。而2018年10月的气象条件相对较差，不利于大气污染物的扩散和清除。
参考文献
[1]
牛广山，周长春，王大勇，等.豫北一次持续性大雾的成因分析 [J].高原山地气象研究，2014，34（3）：67-73.
[2] 张智，陈玉华，周红.宁夏雾 日和霾 日的变化趋势分析 [J].干旱气象，2013，31（4）：714-719.
[3] 冯 良敏，陈朝平，龙柯吉，等.成都 地区 2012年 PMIO污染 过程气象条件分析[J].高原 山地气象研究，2014，34（2）：57-62.
作者简介：
李华（1976-），女，工程师，研究方向：短期天气预报。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14704207.htm
