氣象條件對(duì)開封地區(qū)空氣狀況的影響

姜培文+滕光清+任夢(mèng)洋

摘 要 選取開封地區(qū)2016年10月、11月、12月的空氣質(zhì)量指數(shù)AQI以及各種氣象條件（風(fēng)速、風(fēng)向、濕度、溫度）數(shù)據(jù)，比較開封各月的空氣狀況并分析不同氣象條件對(duì)開封地區(qū)空氣狀況的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：開封地區(qū)空氣質(zhì)量污染程度12月>11月>10月；各污染物濃度PM10 > PM2.5 > NO2 > SO2 > CO；開封地區(qū)盛行東北風(fēng)，西南風(fēng)次之。

關(guān)鍵詞 AQI 氣象條件 空氣狀況

中圖分類號(hào)：P458.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近幾年來(lái)，環(huán)境問(wèn)題給人類的帶來(lái)的負(fù)面影響引起了社會(huì)的關(guān)注，其中以空氣污染問(wèn)題最為突出。大氣中污染物的污染程度主要受兩個(gè)條件的影響：一是人類活動(dòng)不斷向環(huán)境排放污染物；另一個(gè)則是氣象條件的變化。氣象因素對(duì)空氣質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為大氣運(yùn)動(dòng)對(duì)空氣污染物的擴(kuò)散、稀釋、遷移和轉(zhuǎn)化作用。氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向、濕度等氣象因素對(duì)大氣中污染物的擴(kuò)散轉(zhuǎn)化等起著十分重要的作用。本文通過(guò)對(duì)開封地區(qū)氣象因素與空氣狀況進(jìn)行分析，了解氣象條件對(duì)空氣狀況的影響，為開封地區(qū)空氣質(zhì)量的改善提供科學(xué)依據(jù)。

1數(shù)據(jù)來(lái)源和方法

選取開封地區(qū)2016年10月、11月、12月這三個(gè)月的數(shù)據(jù)，依據(jù)真氣網(wǎng)公布的環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)和氣象數(shù)據(jù)，繪制空氣質(zhì)量狀況圖、污染物濃度變化圖、氣溫變化圖、濕度變化圖以及風(fēng)級(jí)分布圖。

2數(shù)據(jù)分析

2.1空氣狀況情況

圖1為開封地區(qū)10月、11月、12月的空氣質(zhì)量狀況圖。由圖可知，10月的空氣質(zhì)量為優(yōu)良，并未出現(xiàn)污染現(xiàn)象；11月的空氣質(zhì)量狀況明顯下降，優(yōu)良天氣僅為30%；12月份的空氣污染現(xiàn)象最為嚴(yán)重，全月未曾出現(xiàn)級(jí)數(shù)為優(yōu)的天氣，污染天氣達(dá)到了80%以上。因此，空氣質(zhì)量指數(shù)AQI總體上呈現(xiàn)10月<11月<12月。11月、12月為供暖季，大氣污染物濃度明顯增加，同時(shí)天氣變冷造成污染物不宜擴(kuò)散，空氣質(zhì)量直線下降，因此，開封地區(qū)冬季存在著普遍的污染現(xiàn)象。

2.2污染物濃度變化分析

圖2為3個(gè)月的空氣污染物濃度變化情況圖。由圖可知，一天中污染物濃度大小為：PM10 > PM2.5 > NO2 > SO2 > CO，可知PM10、PM2.5是主要污染物。由于PM2.5可通過(guò)鼻腔進(jìn)入肺部沉積進(jìn)而引發(fā)疾病，因而對(duì)PM2.5來(lái)源需要加以重視。對(duì)比10月、11月、12月的PM2.5濃度發(fā)現(xiàn)11月、12月出現(xiàn)部分天氣PM2.5濃度極高的現(xiàn)象，這與開封地區(qū)冬季燃煤供暖有關(guān)，燃煤供暖造成大量細(xì)顆粒物產(chǎn)生并進(jìn)入空中進(jìn)而污染環(huán)境。由此可見開封地區(qū)冬季需要加快舊鍋爐改造并采取集中供暖方式的必要性。

2.3氣溫變化分析

圖3為3個(gè)月的氣溫變化情況圖。由圖可知，10月到12月開封地區(qū)氣溫整體呈下降趨勢(shì)。氣溫變化引起大氣穩(wěn)定度的變化，進(jìn)而影響空氣中顆粒物的擴(kuò)散。當(dāng)氣溫較高時(shí)，加大了上層空氣與下方空氣之間的交換強(qiáng)度，有利于顆粒物在垂直方向上的傳播與擴(kuò)散，從而降低空氣污染；反之，低氣溫造成大氣交換活動(dòng)頻率降低，則會(huì)加劇污染。10月溫度比較高，因此污染不太嚴(yán)重；但11、12月份氣溫明顯下降，最低達(dá)到-5℃，不利于空氣之間的交換，因此加劇了污染。

2.4濕度變化分析

圖4為3個(gè)月的濕度變化情況圖。由圖可知，濕度總體上呈現(xiàn)12月<10月<11月的規(guī)律。空氣濕度對(duì)空氣質(zhì)量的影響分為兩個(gè)方面：一方面，較高的濕度可以起到吸附顆粒物并使其沉降的作用；但另一方面濕度過(guò)大水滴又充當(dāng)了污染物反應(yīng)載體的作用，反而會(huì)加劇污染。12月份濕度小于60%的天數(shù)最多，這可能對(duì)12月份的空氣污染現(xiàn)象最為嚴(yán)重起到一定的作用。

2.5風(fēng)速和風(fēng)向變化分析

圖5為2016年10月、11月、12月風(fēng)向圖。一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)速越大污染物的擴(kuò)散能力越強(qiáng)，但風(fēng)速大也會(huì)造成煙羽的抬升高度變低，反而會(huì)增加污染物的地面濃度；同時(shí)風(fēng)速增大還可能增加開放源的源強(qiáng)，因此風(fēng)速對(duì)污染物環(huán)境濃度具有雙重影響。此外，風(fēng)向影響著污染物的擴(kuò)散方向，向郊區(qū)擴(kuò)散會(huì)降低污染，若向城市擴(kuò)散則會(huì)增加污染。開封地區(qū)在10月-12月風(fēng)級(jí)一般不大于5級(jí)，盛行東北風(fēng)，其次是西南風(fēng)，所以開封地區(qū)一般不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)速過(guò)大造成短時(shí)間地面污染物濃度過(guò)高。

3結(jié)論

（1）開封地區(qū)空氣質(zhì)量污染程度：12月>11月>10月，污染物濃度：PM10 > PM2.5 > NO2 > SO2 > CO。

（2）開封地區(qū)12月份濕度小于60%的天數(shù)最多，空氣污染現(xiàn)象最為嚴(yán)重。

（3）開封地區(qū)盛行東北風(fēng)，西南風(fēng)次之，這可為建筑物的布局提供參考依據(jù)。

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