成都市龍泉驛區(qū)重污染日變化特征及與氣象條件相關(guān)性研究

羅驛 劉麗鵑

摘要利用成都市龍泉驛區(qū)2014年1月空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)據(jù)及氣象資料，統(tǒng)計(jì)了該區(qū)在研究時(shí)段重污染日的分布和AQI，分析了重污染日對(duì)應(yīng)的天氣類(lèi)型、氣象要素特征，采用Pearson參數(shù)法研究了重污染日AQI與各氣象條件的相關(guān)性。結(jié)果表明，2014年1月成都市龍泉驛區(qū)的平均AQI為207，重污染日累計(jì)達(dá)18 d，占統(tǒng)計(jì)時(shí)段總天數(shù)的58%，占全年重污染總天數(shù)的72%；發(fā)生重污染日的平均氣壓為595.8 hPa，低于歷年1月份平均值（961.8 hPa）；平均氣溫為8.2 ℃，高于歷年1月份平均值（7.8 ℃）；平均相對(duì)濕度為75%，高于歷年1月份平均值（71%）；連續(xù)3 d或以上重污染日的地面氣象條件為小風(fēng)或靜風(fēng)，平均風(fēng)速0.49 m/s，低于歷年1月平均風(fēng)速（0.5 m/s）。相關(guān)性分析結(jié)果表明，在重污染日，連續(xù)5 d的AQI與氣壓呈開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)關(guān)系；與氣溫、相對(duì)濕度均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.186 5、0.874 6；而與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.188 4。在成都市龍泉驛區(qū)，平均氣壓和相對(duì)濕度為重污染日的主導(dǎo)氣象因素，較小的氣溫與較大的風(fēng)力也是減輕污染的因素。

關(guān)鍵詞重污染日；氣象條件；變化特征；相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào)S16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）29-235-02

空氣質(zhì)量指數(shù)（Air Quality Index，簡(jiǎn)稱(chēng)AQI）是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無(wú)量綱指數(shù)，其數(shù)值越大說(shuō)明空氣污染狀況越嚴(yán)重。空氣污染程度與溫度、濕度、能見(jiàn)度、風(fēng)速等氣象要素有著密切的聯(lián)系。如果一個(gè)城市預(yù)測(cè)未來(lái)連續(xù)3 d及以上的AQI將大于200，應(yīng)啟動(dòng)重污染天氣應(yīng)急預(yù)案。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2014年成都市龍泉驛區(qū)的重污染日主要集中在1月份。該研究利用成都市環(huán)保局公布的空氣質(zhì)量指數(shù)和成都市氣象局公布的氣象數(shù)據(jù)，對(duì)2014年1月的重污染日天氣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)對(duì)AQI與氣象因素進(jìn)行相關(guān)性分析，了解不同氣象因素對(duì)空氣環(huán)境的影響，對(duì)分析城市空氣污染成因、提出針對(duì)性改善措施及建議具有重要意義。

1資料與方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源成都市龍泉驛區(qū)在城區(qū)布設(shè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從2013年1月1日起按照新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）開(kāi)展城市環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)，成都市環(huán)保局對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理并發(fā)布。該研究所用空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)從成都市環(huán)保局官方網(wǎng)站獲取，氣象數(shù)據(jù)由成都市龍泉驛區(qū)氣象局提供。

1.2分析方法

統(tǒng)計(jì)計(jì)算成都市龍泉驛區(qū)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)2014年1月的AQI，并繪制相應(yīng)圖表；統(tǒng)計(jì)成都市龍泉驛區(qū)2014年1月的氣象參數(shù)（氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速）的日均值；采用Office軟件，重點(diǎn)分析AQI與各氣象參數(shù)氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速）的Pearson相關(guān)性。

2結(jié)果與分析

2.12014年1月成都市龍泉驛區(qū)重污染日分布在2014年成都市龍泉驛區(qū)共出現(xiàn)重污染天數(shù)25 d，其中，1月份出現(xiàn)的重污染天數(shù)最多，達(dá)18 d，其次為2、5和10月份，3月份出現(xiàn)的重污染天數(shù)相對(duì)較少（表1～2）。2014年1月重污染日的平均氣壓為595.8 hPa，低于歷年1月份平均值（961.8 hPa）；平均氣溫為8.2 ℃，高于歷年1月份平均值（7.8 ℃）；相對(duì)濕度平均75%，高于歷年1月份平均值（71%）；連續(xù)3 d及以上重污染日的地面氣象條件為小風(fēng)或靜風(fēng)，平均風(fēng)速0.49 m/s，低于歷年1月平均風(fēng)速（0.5 m/s）。

2014年1月成都市龍泉驛區(qū)空氣污染嚴(yán)重，主要原因是成都市龍泉驛區(qū)1月平均氣溫低、降雨量小，近地面常出現(xiàn)逆溫層，大氣擴(kuò)散條件較差，易發(fā)生污染物的累積，另外臨近春節(jié)燃放煙花爆竹，再加之周邊城市的外來(lái)污染源輸送，而出現(xiàn)重污染日。

2.2成都市龍泉驛區(qū)2014年1月重污染日AQI與各氣象要素的相關(guān)性分析

2.2.1與平均氣壓的相關(guān)性。選取2014年1月連續(xù)5 d及以上的重污染日（22～31日）數(shù)據(jù)，對(duì)AQI和平均氣壓進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明（圖1），兩者呈開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)關(guān)系，關(guān)系式為：Y1=-0.000 6x2+0.356 7x+906.14（r=0.603 2）。在研究時(shí)段，AQI的變化區(qū)間為211～398，最低值出現(xiàn)在2014年1月25日，平均氣壓在此時(shí)的值為957.9 hPa；平均氣壓最高值出現(xiàn)在2014年1月29日，達(dá)960.1 hPa，對(duì)應(yīng)的AQI值為307。

2.2.2與平均氣溫的相關(guān)性。選取2014年1月連續(xù)5 d及以上重污染日天氣，繪制AQI與平均氣溫的同步變化趨勢(shì)圖，結(jié)果顯示（圖2），AQI與平均氣溫呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.186 5。

2.2.3與平均相對(duì)濕度的相關(guān)性。選取2014年1月連續(xù)5 d及以上重污染日天氣，繪制AQI與平均相對(duì)濕度的同步變化趨勢(shì)圖，結(jié)果表明（圖3），AQI與平均相對(duì)濕度呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.874 6。

2.2.4與平均風(fēng)速的相關(guān)性。選取成都市龍泉驛區(qū)在2014年1月連續(xù)5 d及以上重污染日天氣，繪制AQI與平均風(fēng)速的同步變化趨勢(shì)圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖4），AQI與平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.188 4。

3小結(jié)

（1）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，成都市龍泉驛區(qū)冬季易發(fā)生灰霾重污染。2014年1月平均AQI為207，重污染日累計(jì)達(dá)18 d，占

統(tǒng)計(jì)時(shí)段總天數(shù)（31 d）的58%，占全年重污染總天數(shù)（25 d）的72%。

（2）發(fā)生重污染日的平均氣壓為595.8 hPa，低于歷年1月份平均值（961.8 hPa）；平均氣溫為8.2 ℃，高于歷年1月份平均值（7.8 ℃）；平均相對(duì)濕度為75%，高于歷年1月份平均值（71%）；連續(xù)3 d及以上重污染日的地面氣象條件為小風(fēng)或靜風(fēng)，平均風(fēng)速0.49 m/s，低于歷年1月平均風(fēng)速（0.5 m/s）。

（3）相關(guān)性分析結(jié)果表明，在重污染日，連續(xù)5 d的AQI與氣壓呈開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)關(guān)系；與氣溫、相對(duì)濕度均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.186 5、0.874 6；而與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.188 4。

（4）在成都市龍泉驛區(qū)，平均氣壓和相對(duì)濕度為重污染日的主導(dǎo)氣象因素，較小的氣溫與較大的風(fēng)力也是減輕污染的因素。

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