环 境 工 程2020年第38卷增刊
沈阳2014—2018年夏季重污染天气统计和后向轨迹分析
刘玉彻1 赵胡笳1 苏 航2 杨洪斌1 邹旭东1 赵凌尘3 张云海1 汪宏宇1 马雁军1∗
(1.中国气象局沈阳大气环境研究所,沈阳110166;2.沈阳中心气象台,沈阳110166;
3.辽宁省气象装备保障中心,沈阳110166)
摘要:根据沈阳空气污染资料分析出年变化、月变化,及2014—2018年重污染天气的六大污染物变化情况,再对重度污染和中度污染的天气绘制后向轨迹图,找出污染的原因。结论得出:1)夏季污染主要是光化学污染;2)2018年沈阳的污染程度减轻很多。3)2014年AQI值和6种污染物都为5年最高,而2018年AQI和6种污染物都较低,可见2018年沈阳的污染程度减轻很多。4)夏季污染不仅和PM2.5和PM10的浓度有相关性,还和O3有一定的相关性,主要夏季阳光比较强烈,大气里易发生光化学反应,O3的污染优为重要,沈阳夏季的污染和O3浓度有很大的关系。5)沈阳夏季污染主要来自正北方(铁岭)和正南方(辽阳)地区。关键词:年分析;月分析;O3;后向轨迹
STATISTICSANDBACKWARDTRACKANALYSISOFHEAVILYPOLLUTED
WEATHERINSUMMEROF2014—2018INSHENYANG
LiuYuche1 ZhaoHujia1 SuHang2 YangHongbin1 ZouXudong1 ZhaoLingchen3 ZhangYunhai1
(1.ShenyangInstituteofAtmosphericEnvironment,ChinaMeteorologicalAdministration,Shenyang110166,China;
WangHongyu1 MaYanjun1∗
3.LiaoningMeteorologicalEquipmentSupportCenter,Shenyang110166,China)
2.ShenyangCentralMeteorologicalStation,Shenyang110166,China;
Abstract:BasedonthedataofairpollutioninShenyang,theannualandmonthlyvariationswereanalyzed,andthenthesix
majorpollutantsinheavilypollutedweatherfrom2014to2018weredrawn.Thenthebackwardtrajectoryofheavilypolluted
andmoderatelypollutedweatherwasfoundout,andthecausesofpollutionwerefound.Theconclusionswereasfollows:1)
Photochemicalpollutionwasthemainpollutioninsummer;2)In2018,thepollutiondegreeofShenyanghadbeenreducedalot.3)AQIvalueandsixpollutantswerethehighestinfiveyearsin2014,whileAQIandsixpollutantswerelowerin2018.
ItcouldbeseenthatthepollutiondegreeofShenyangin2018wasmuchreduced.4)Summerpollutionwasnotonlyrelatedto
theconcentrationofPM2.5andPM10,butalsototheconcentrationofO3.Themainsummersunshinewasstrong,relationshipbetweenthepollutionofShenyanginsummerandtheconcentrationofO3.5)SummerpollutioninShenyang
photochemicalreactionswereeasytooccurintheatmosphere,andthepollutionofO3wasmoreimportant.Therewasagreatmainlycamefromthenorth(Tieling)andsouth(Liaoyang)areas.
Keywords:annualanalysis;monthlyanalysis;O3;backwardtrack
0 引 言
随着我国社会经济的高速发展、城市进程化加快,工业排放增加、机动车保有量快速上升、人口增 - 03 -09 收稿日期:2020
基金项目:中央级公益性基金(2019SYIAEMS3)。
第一作者:刘玉彻(1979),女,主要研究方向为环境气象。liuyuche@sina.cn
长,大气污染已成为社会各界重点关注问题,大气能见度降低己成为重要的大气环境问题之一。大量研究表明,PM2.5对可见光的散射和吸收是造成大气能
∗通信作者:马雁军,研究员,主要研究方向为环境气象。mayanjun0917@163.com
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见度下降的主要原因,细粒子的散射系数占总消光系数的80%左右。对能见度降低的影响因素进行研
究,发现细粒子中的煤灰、硫酸盐和瑞利散射对能见度的降低贡献最大[1]。近年来,雾霾现象呈现频率增多且程度加重的趋势。雾霾天气作为一种灾害性天气,对生活环境、经济、气候、健康等诸多方面造成不可忽视的影响[2]。
孙扬等
[3]
六月;
[4]
七月;
八月。
研究了北京地区一次持续重污染过程
研究了北京
O3、NOx、CO的垂直分布分析,孙峰等
图1 AQI和6种污染物2014—2018年月变化
地区冬季典型PM2.5重污染案例分析,郭立平等[5]研究了河北廊坊市连续重污染天气的气象条件分析,世界多国,如英国、美国、日本、德国、法国、菲律宾和中国都曾经或正在遭受雾霾天气的严重影响[6]1952年雾霾天气的影响,英国在2个月内有12。000
受人死于呼吸系统疾病,还有更多的人患上了支气管炎、冠心病、肺结核乃至癌症[7],造成短短数日内几百位;20世纪中期,美国曾
经遭受严重雾霾天气的影响老人死亡;日本在工业化前期也曾饱受严重大气污染之苦,造成数百人患上呼吸道疾病;随着我国城市化进程的加快,各类环境问题也日益突出
[8]
月我国遭受大范围雾霾天气的困扰,多个城市大气环。2013年1
境质量达到六级重度污染,空气污染指数达到500上限。雾霾天气的危害主要表现为:对公众生活的影响
(对社会管理和政府公信力产生重要的影响主要包括影响出行、影响身体健康和情绪等方面;对工农业);生产和旅游业产生严重的影响[9,10]1 资料与方法
。
本文采用空气污染资料用算数平均的方法计算出2014—2018沈阳AQI和6种污染物的年平均、月平均,又用wrf模式模拟了污染天气的风场、温度场,用HYSPLIT软件画出污染天气的后向轨迹图[11,12]如图1所示AQI值在6月平均值最高为88.14,
。
七月均值较高为85.63,八月均值最低为74.3,可见沈阳夏季污染六月最重,七月次之,八月较轻。PM10和O3、PM2.5都有相近规律,可见沈阳夏季污染主要是PM10、PM2.5和O3可以看出夏季污染主要是光化学污染,比冬季污染多了O3而且O[3浓度也很高,13]由图2可以看出AQI值2014年最高为94.1,
。
2017和78.年为第二73,201887.年最4,2016低为74.年和6,2015同样年分别为O80.663和AQI值有相似规律,也可看出夏季污染主要是光化学污染,此外,2014年AQI值和6种污染物都为5年最高,而
2018的污染程度减轻很多年AQI和6种污染物都较低[14]。
,可见2018年沈阳2014;
2015;
2016;
2017;
2018。
图2 AQI和6种污染物2014—2018年年平均变化
表1为2014—2018年污染过程各大污染物浓度,2017年6月15日到6月17日都是重度污染,相对的,PM2018年62.月5和PM24日沈阳是重度污染10不是最高,但O,3浓度确是最高,PM相对的,PM2.5和PM10较高,而O3达到最高,可以看出在污染期间
2.5,PM10浓度都比较高,O3浓度很高,而空气质量为良的时候,相对,PM2.5、PM10浓度和O3浓度都较低,可以看出夏季污染不仅和PM2.5和PM10的浓度有相关性,还和O3有一定的相关性,主要夏季阳光比较强烈,大气里易发生光化学反应,O3的污染优为重要,沈阳夏季的污染和O3的浓度有很大关系[15]由图3可看出沈阳夏季污染主要来自正北方。(铁岭)和正南方(辽阳)地区。2 结 论
1)而20182)2014夏季污染主要是光化学污染年AQI年AQI和六种污染物都较低值和6种污染物。
,都可见为52018年最年沈高,阳的污染程度减轻很多。
性,还和3)夏季污染不仅和O3有一定的相关PM2.5和PM10的浓度有相关
性,主要夏季阳光比较强
烈,大气里易发生光化学反应,O3的污染优为重要,
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表1 沈阳夏季重污染过程污染物浓度AQI87173182129106841094972152114137155141959511111316156941492042042011499587154质量等级良中度污染中度污染轻度污染轻度污染良轻度污染优良中度污染轻度污染轻度污染中度污染轻度污染良良轻度污染轻度污染中度污染良良轻度污染重度污染重度污染重度污染轻度污染良良中度污染PM2.5PM10641311376450445631374552583661283947474623284755427566422355110167206107847697496692102107771175073939697536494110109133101623483SO23416383436313113273341352854162320182614192832242920141619CO1.11.21.51.10.80.710.80.81.31.41.10.81.40.81.10.90.80.80.60.51.21.60.91.110.80.71NO25340523432323836424250445658395053595634423055302531272522O3_8h日期2014/7/252014/7/262014/7/272014/7/282014/7/292014/7/302014/7/312014/8/252014/8/262014/8/272014/8/282014/8/292014/8/302014/8/312015/7/52015/7/62015/7/72015/7/82015/7/92015/7/102017/6/132017/6/142017/6/152017/6/162017/6/172017/6/182017/6/192017/6/202017/7/16216722719116614016972126217175200220205153153172174226107154215285286269220159148225日期2017/7/22017/7/32017/7/42017/7/52017/7/62017/7/72017/7/102017/7/112017/7/122017/7/132017/7/142017/7/152017/7/162018/6/12018/6/22018/6/32018/6/42018/6/212018/6/222018/6/232018/6/242018/6/252018/6/262018/6/272018/7/272018/7/282018/7/292018/7/302018/7/31AQI54108941571395078178107958112095182125150100781161632051160709111917913294质量等级良轻度污染良中度污染轻度污染优良中度污染轻度污染良良轻度污染良中度污染轻度污染轻度污染良良轻度污染中度污染重度污染轻度污染无良良轻度污染中度污染轻度污染良PM2.5PM103531193637202544493229313038253628293044513622312035415534555438636837366676554551517967816166697891700463866739562SO22113181719961111871093325242623282631242114781287CO0.90.80.60.70.80.60.61.10.70.70.810.81.60.80.90.811.11.11.60.90.80.80.70.90.91.10.8NO23233323431201519181626302141292724423427402422263042423826O3_8h105170153228204101134247166154139186158247187214160133177228287177175124149180244195152图3 2014—2018年沈阳中度、重度污染后向轨迹图
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