氣象學(xué)論文參考文獻(xiàn)論文

　　摘要：本文利用重慶市忠縣城區(qū)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站2015年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析了溫度、濕度、風(fēng)速、氣壓、降雨量等氣象條件與可吸入顆粒物的濃度變化關(guān)系。結(jié)果表明，可吸入顆粒物濃度與溫度、降雨量呈負(fù)相關(guān)，與氣壓呈正相關(guān)。氣壓、溫度和降雨量成為影響忠縣城區(qū)可吸入顆粒物濃度變化的主要?dú)庀髼l件。

　　關(guān)鍵詞：可吸入顆粒物;氣象條件;污染物

　　引言

　　隨著城市化進(jìn)程的加快，縣級(jí)城市的建成區(qū)面積也在逐年擴(kuò)大。隨之而來(lái)的城市大氣環(huán)境污染，已經(jīng)成為困擾縣級(jí)城市發(fā)展的主要環(huán)境問(wèn)題。在常規(guī)大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)中，首要污染物基本上都是可吸入顆粒物�？晌�入顆粒物污染是引起城市霧霾天氣的主要原因[1]，冬春季是城市霧霾的高發(fā)期[2]。目前，針對(duì)城市各類大氣污染現(xiàn)象的研究很多，污染成因、與氣候因子的關(guān)系、污染物組成及時(shí)空變化等成為研究的熱點(diǎn)[3-5]。本文以重慶市忠縣為例，對(duì)城區(qū)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站2015年連續(xù)一年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和氣象參數(shù)進(jìn)行了分析研究，對(duì)主要污染物濃度和氣象因子特征進(jìn)行了分類分析，為大氣環(huán)境污染控制與管理提供科學(xué)依據(jù)。

　　1區(qū)域、數(shù)據(jù)與方法

　　1.1研究區(qū)域

　　忠縣位于重慶市東中部，地處三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶。境內(nèi)呈“三山兩槽”地形，縣城依山傍水，是三峽庫(kù)區(qū)唯一留存的“半淹縣城”。忠縣屬亞熱帶東南季風(fēng)區(qū)山地氣候，經(jīng)常受到季風(fēng)環(huán)流的侵襲，夏季受暖濕的熱帶海洋性氣團(tuán)影響，降雨主要集中在5～10月;冬季屬于大陸性干冷氣團(tuán)控制，降雨稀少[6]。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站位于忠縣縣城新華路移民局辦公樓頂(以下簡(jiǎn)稱新華路自動(dòng)站)，全天24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量。

　　1.2監(jiān)測(cè)儀器及數(shù)據(jù)

　　新華路自動(dòng)站配置的儀器分別是：綜合氣象參數(shù)觀測(cè)儀和美國(guó)Metone公司生產(chǎn)的BAM-1020測(cè)量可吸入顆粒物PM10，可吸入顆粒物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為2015年連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于新華路自動(dòng)站。

　　1.3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與處理

　　每日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最小統(tǒng)計(jì)單位為小時(shí)值，每日中午12時(shí)至次日中午12時(shí)為一個(gè)監(jiān)測(cè)日。利用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，SigmaPlot作圖。

　　2數(shù)據(jù)結(jié)果分析

　　2.1污染物的時(shí)間變化趨勢(shì)

　　2015年忠縣城區(qū)環(huán)境空氣首要污染物為可吸入顆粒物PM10，年均值達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從空氣污染指數(shù)(API)看，全年空氣質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良的有325天，占89%;達(dá)到污染的有40天，占11%。第5～11月空氣質(zhì)量較好，均達(dá)到優(yōu)良。1月空氣質(zhì)量最差，占全年污染日的60.5%。可吸入顆粒物呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化特征，1～8月可吸入顆粒物月均值呈逐月下降趨勢(shì)，9～12月呈明顯上升趨勢(shì)，以8月為最低，1月為最高(見(jiàn)圖2)�？晌�入顆粒物日均值超標(biāo)率10.4%，主要集中在12月和1～4月的冬春季。

　　2.2可吸入顆粒物與氣象條件的關(guān)系

　　2.2.1風(fēng)速忠縣具有三峽庫(kù)區(qū)典型亞熱帶季風(fēng)氣候。冬季干旱少雨，靜風(fēng)時(shí)間多，夏季多雷雨強(qiáng)對(duì)流天氣，風(fēng)速較大。風(fēng)速年均值為0.6m/s，日均值變化在0～2.5m/s之間。忠縣城區(qū)的可吸入顆粒物濃度全年月變化與風(fēng)速呈中等負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為-0.425(見(jiàn)表1)。分時(shí)段分析，在可吸入顆粒物濃度較高的1、2、3、4、12月，其濃度月變化與風(fēng)速呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為-0.81;而在在夏秋季的5～11月，可吸入顆粒物濃度月變化與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)關(guān)系就較弱，其相關(guān)系數(shù)為-0.61。冬春季降雨偏少，可吸入顆粒物的稀釋擴(kuò)散主要依靠空氣流動(dòng)，因此風(fēng)速越大，空氣流動(dòng)越強(qiáng)，可吸入顆粒物濃度就相對(duì)降低。反之，風(fēng)速小，空氣流動(dòng)性差，不利于污染物擴(kuò)散，易造成可吸入顆粒物污染的積聚，濃度升高。夏秋季，降雨多，風(fēng)速與污染物濃度的相關(guān)性減弱。2.2.2濕度可吸入顆粒物濃度月變化與濕度呈弱的負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為-0.118，相關(guān)性不高。忠縣濕度年均值為71.5，最大值為87.3，最小值為42.7。濕度變化對(duì)污染物濃度影響不大。在夏秋季降雨量增加，濕度上升，降雨沖刷使可吸入顆粒物濃度下降;但冬季氣象條件穩(wěn)定，降雨少，空氣流動(dòng)性差，污染物不易擴(kuò)散，當(dāng)濕度增加時(shí)，顆粒物作為水汽的凝結(jié)核，易產(chǎn)生污染天氣(見(jiàn)圖2)。2.2.3溫度2015年忠縣年均溫度為18.6℃，日均值變化范圍在6.6～35.0℃之間�？晌�入顆粒物濃度月變化與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為-0.769，相關(guān)性較好。夏秋季，地面溫度高，大氣的垂直運(yùn)動(dòng)加大，有利于污染物的擴(kuò)散稀釋，可吸入顆粒物濃度降低;冬春季，地面溫度低時(shí)，情況相反，可吸入顆粒物濃度上升(見(jiàn)圖3)。2.2.4氣壓可吸入顆粒物濃度月變化與氣壓呈正相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為0.661，相關(guān)性較好。氣壓和可吸入顆粒物濃度的變化趨勢(shì)大致相同。忠縣氣壓年均值98.3kPa，日均值變化范圍為96.7～100.4kPa。夏季主要受熱帶低壓影響，風(fēng)速大，有利于污染物擴(kuò)散;冬季主要受高壓系統(tǒng)控制，容易造成可吸入顆粒物污染的本地積聚，不易擴(kuò)散，其濃度升高(見(jiàn)圖4)。2.2.5降雨量可吸入顆粒物濃度月變化與降雨量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為-0.574，相關(guān)性較好。2015年忠縣年均累計(jì)降雨量1300mm，日均值范圍2.1～91.4mm。4、7、8三個(gè)月降雨量月均值大于18mm，降雨有利于稀釋大氣中可吸入顆粒物，加之夏季空氣對(duì)流強(qiáng)，加速空氣流動(dòng)，帶動(dòng)污染物迅速擴(kuò)散。因此，降雨對(duì)污染物有較好的稀釋與擴(kuò)散作用，使其濃度降低;冬季降雨較少，空氣對(duì)流差，易導(dǎo)致污染物濃度較高(見(jiàn)圖5)。

　　結(jié)論

　　(1)可吸入顆粒物濃度與溫度、降雨量呈負(fù)相關(guān)，與氣壓呈正相關(guān)。與風(fēng)速等氣象條件的相關(guān)性隨季節(jié)不同而不同。與濕度的相關(guān)性不強(qiáng)。形成這種關(guān)系的原因與當(dāng)?shù)氐牟煌�季�?jié)的氣象條件有密切關(guān)系。夏秋季太陽(yáng)輻射強(qiáng)，氣溫較高，受熱帶低壓影響，大氣對(duì)流活動(dòng)旺盛，逆溫少，大氣擴(kuò)散條件好，降雨日多且降雨量大，對(duì)污染物質(zhì)清除作用明顯。冬春季氣溫較低，受高壓系統(tǒng)控制，逆溫頻率高且強(qiáng)度大，靜風(fēng)頻率高，大氣對(duì)流不活躍，不利于污染物擴(kuò)散，導(dǎo)致環(huán)境空氣中污染水平整體偏高，超標(biāo)較嚴(yán)重。(2)忠縣地處三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶，具有庫(kù)區(qū)典型的氣候特征。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，只有當(dāng)夏季暖濕的熱帶海洋性氣團(tuán)到達(dá)時(shí)，才可能產(chǎn)生大量降雨。冬季屬于大陸性干冷氣團(tuán)控制，降雨稀少，降雨主要集中在夏半年(5～10月)。氣壓、溫度和降雨量成為影響忠縣城區(qū)可吸入顆粒物濃度變化的主要?dú)庀髼l件。

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