氣象學(xué)論文參考文獻論文

　　摘要：本文利用重慶市忠縣城區空氣自動(dòng)監測站2015年的監測數據，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。結果表明，可吸入顆粒物濃度與溫度、降雨量呈負相關(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可吸入顆粒物濃度變化的主要氣象條件。

　　關(guān)鍵詞：可吸入顆粒物;氣象條件;污染物

　　引言

　　隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加快，縣級城市的建成區面積也在逐年擴大。隨之而來(lái)的城市大氣環(huán)境污染，已經(jīng)成為困擾縣級城市發(fā)展的主要環(huán)境問(wèn)題。在常規大氣質(zhì)量評價(jià)指標中，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，針對城市各類(lèi)大氣污染現象的研究很多，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，對城區環(huán)境空氣自動(dòng)監測站2015年連續一年的監測數據和氣象參數進(jìn)行了分析研究，對主要污染物濃度和氣象因子特征進(jìn)行了分類(lèi)分析，為大氣環(huán)境污染控制與管理提供科學(xué)依據。

　　1區域、數據與方法

　　1.1研究區域

　　忠縣位于重慶市東中部，地處三峽庫區腹心地帶。境內呈“三山兩槽”地形，縣城依山傍水，是三峽庫區唯一留存的“半淹縣城”。忠縣屬亞熱帶東南季風(fēng)區山地氣候，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影響，降雨主要集中在5～10月;冬季屬于大陸性干冷氣團控制，降雨稀少[6]。常年主導風(fēng)向為東北風(fēng)。環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監測站位于忠縣縣城新華路移民局辦公樓頂(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新華路自動(dòng)站)，全天24小時(shí)連續監測城區大氣環(huán)境質(zhì)量。

　　1.2監測儀器及數據

　　新華路自動(dòng)站配置的儀器分別是：綜合氣象參數觀(guān)測儀和美國Metone公司生產(chǎn)的BAM-1020測量可吸入顆粒物PM10，可吸入顆粒物監測數據為2015年連續監測數據，氣象數據來(lái)源于新華路自動(dòng)站。

　　1.3監測數據的統計與處理

　　每日監測數據最小統計單位為小時(shí)值，每日中午12時(shí)至次日中午12時(shí)為一個(gè)監測日。利用SPSS13.0統計軟件對各參數進(jìn)行統計分析，SigmaPlot作圖。

　　2數據結果分析

　　2.1污染物的時(shí)間變化趨勢

　　2015年忠縣城區環(huán)境空氣首要污染物為可吸入顆粒物PM10，年均值達到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標準。從空氣污染指數(API)看，全年空氣質(zhì)量達到優(yōu)良的有325天，占89%;達到污染的有40天，占11%。第5～11月空氣質(zhì)量較好，均達到優(yōu)良。1月空氣質(zhì)量最差，占全年污染日的60.5%�？晌�入顆粒物呈現明顯的季節變化特征，1～8月可吸入顆粒物月均值呈逐月下降趨勢，9～12月呈明顯上升趨勢，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)速忠縣具有三峽庫區典型亞熱帶季風(fēng)氣候。冬季干旱少雨，靜風(fēng)時(shí)間多，夏季多雷雨強對流天氣，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。忠縣城區的可吸入顆粒物濃度全年月變化與風(fēng)速呈中等負相關(guān)，其相關(guān)系數為-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(zhù)負相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數為-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)速呈負相關(guān)關(guān)系就較弱，其相關(guān)系數為-0.61。冬春季降雨偏少，可吸入顆粒物的稀釋擴散主要依靠空氣流動(dòng)，因此風(fēng)速越大，空氣流動(dòng)越強，可吸入顆粒物濃度就相對降低。反之，風(fēng)速小，空氣流動(dòng)性差，不利于污染物擴散，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相關(guān)，其相關(guān)系數為-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;但冬季氣象條件穩定，降雨少，空氣流動(dòng)性差，污染物不易擴散，當濕度增加時(shí)，顆粒物作為水汽的凝結核，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相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數為-0.769，相關(guān)性較好。夏秋季，地面溫度高，大氣的垂直運動(dòng)加大，有利于污染物的擴散稀釋?zhuān)�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，有利于污染物擴散;冬季主要受高壓系統控制，容易造成可吸入顆粒物污染的本地積聚，不易擴散，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相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數為-0.574，相關(guān)性較好。2015年忠縣年均累計降雨量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，加之夏季空氣對流強，加速空氣流動(dòng)，帶動(dòng)污染物迅速擴散。因此，降雨對污染物有較好的稀釋與擴散作用，使其濃度降低;冬季降雨較少，空氣對流差，易導致污染物濃度較高(見(jiàn)圖5)。

　　結論

　　(1)可吸入顆粒物濃度與溫度、降雨量呈負相關(guān)，與氣壓呈正相關(guān)。與風(fēng)速等氣象條件的相關(guān)性隨季節不同而不同。與濕度的相關(guān)性不強。形成這種關(guān)系的原因與當地的不同季節的氣象條件有密切關(guān)系。夏秋季太陽(yáng)輻射強，氣溫較高，受熱帶低壓影響，大氣對流活動(dòng)旺盛，逆溫少，大氣擴散條件好，降雨日多且降雨量大，對污染物質(zhì)清除作用明顯。冬春季氣溫較低，受高壓系統控制，逆溫頻率高且強度大，靜風(fēng)頻率高，大氣對流不活躍，不利于污染物擴散，導致環(huán)境空氣中污染水平整體偏高，超標較嚴重。(2)忠縣地處三峽庫區腹心地帶，具有庫區典型的氣候特征。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，只有當夏季暖濕的熱帶海洋性氣團到達時(shí)，才可能產(chǎn)生大量降雨。冬季屬于大陸性干冷氣團控制，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可吸入顆粒物濃度變化的主要氣象條件。

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