延安市大氣污染擴散氣象條件分析

雷雯雯 同明偉 肖 旭 賀星焜

1.延川縣氣象局 陜西 延安 717200；2.延安市氣象局 陜西 延安 716000

延安市位于黃土高原中南部，陜西省北部，屬高原大陸性季風氣候。春季干旱多風，氣溫多變；夏季炎熱干旱與雨澇相間；秋季氣溫下降迅速；冬季寒冷干燥，逆溫現象明顯。近年來隨著社會經濟的發展，市區人口、燃油用車的增加以及能源結構單一等原因，大氣環境曾一度污染嚴重，人們越來越關注自身的生存環境。本文利用空氣質量在線監測分析平臺監測的延安市2014年-2019年大氣污染物濃度數據及延安市寶塔區氣象局提供的相應年份氣象觀測數據，研究了空氣質量指數與各要素的變化關系及氣象條件與污染物濃度的關系，為開展污染天氣預報服務提供依據。

1 空氣污染指數AQI與各污染物濃度間的關系

空氣質量指數AQI是定量描述空氣質量狀況的無量綱指數，為主要污染物污染程度的定量表征。參與空氣質量評價的主要污染物為SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO六種污染物。通過2014年-2019年間8次典型污染天氣過程分析得出，延安市空氣污染指數AQI隨著PM10的升高而升高，隨著PM10的降低而降低，這種變化尤為明顯，與PM2.5的變化關系次之，而SO2、NO2、O3、CO的濃度變化則與AQI的關系不明顯。這說明近年來造成延安市污染天氣最主要的污染因子是PM10與PM2.5。

2014年-2019年8次典型污染天氣過程污染物濃度

2 春季和冬季重污染日前后氣象要素變化特征對比分析

對春季2次重污染日(2016.3.4與2019.5.12日)前后5日延安站14時氣壓、氣溫、濕度、風等地面要素進行分析得出：春季出現重度污染日前后，14時地面氣象要素日變化劇烈，24小時內氣壓上升7-8hPa，氣溫平均下降10℃，濕度平均上升8%，風速較大，平均風速5.0-6.0m/s。

對冬季2次重污染日(2015.1.25與2016.1.30日)氣象要素日變化曲線分析得出：在污染日前后氣壓、溫度等氣象要素24小時內變化不大，風速較小，平均風速1.0-2.0m/s，濕度變化較大，平均上升22%，這與春季重污染天氣過程有很大不同。

3 春季和冬季重度污染過程天氣形勢對比分析

以2016年1月30日與2019年5月12日延安市重污染天氣過程的天氣形勢為例進行對比分析。

2016年1月29日20時500hpa高空天氣圖為平直的西風急流，700hpa逆溫層強，K指數為9.5，穩定度較高，有利于前期污染物累積。地面天氣圖上1月28-29日延安市處于地面倒槽控制，增溫明顯，風速小。30日冷空氣南下，有降雪天氣，利于后期污染物擴散，30日過后，污染物濃度顯著下降，達到優良級別。

2019年5月12日的重污染天氣主要是受強冷空氣南下和蒙古氣旋發生、發展造成的。12日08時500hpa高空圖上環流徑向很大。對應的地面天氣圖上與蒙古氣旋配合的冷鋒剛好移到延安上空，上游地區的污染物隨冷空氣南下，地面風速較大，造成了大風揚沙天氣。

4 結論

(1)2014年以來造成延安市污染天氣最主要的污染因子是PM10與PM2.5。空氣污染指數AQI與PM10的變化關系尤為明顯，與PM2.5的變化關系次之，而SO2、NO2、O3、CO的濃度變化則與AQI的關系不明顯。

(2)春季和冬季重污染日前后氣象要素變化特征明顯不同。春季出現重度污染日前后地面氣象要素日變化劇烈，多由冷空氣南下帶來上游地區污染物造成的大風揚沙天氣；冬季污染日前后氣壓、溫度等氣象要素日變化不大，風速較小，前期地面大氣層結穩定造成污染物大量累積，后期污染物隨冷空氣南下或降水天氣擴散，空氣質量得到明顯改善。