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近4年安庆地区PM2.5时间分布特征及气象条件分析

时间:2022-11-26 21:05:23 公文范文 来源:网友投稿

汽车尾气增多,与大气光化学反应活跃,产生大量PM2.5导致浓度上升,另外太阳刚刚升起时大气层结还十分稳定,PM2.5不易扩散,因而形成了10—11时的峰值。下午太阳辐射增强,地面温度升高,大气稳定度减弱,湍流运动增强,热力对流旺盛,空气扩散能力强,有利于污染物扩散迁移,使得PM2.5质量浓度开始下降,导致下午出现了1次低谷。夜间地面温度降低,有逆温层,不利于PM2.5质量浓度的扩散,形成了1个峰值。

2.2 PM2.5质量浓度与气象条件的关系 研究表明,细颗粒物PM2.5的化学组成及来源非常复杂,在空气中的质量浓度除受到源排放、受体点与污染源的距离影响外,还与气象条件密切相关。

2.2.1 PM2.5质量浓度与降水的关系 将小时降水分别划分为:无降水、0~1.9mm、2.0~4.9mm、>4.9mm等4个级别,分别统计不同季节中4个级别相对应的该小时PM2.5质量浓度平均值,结果如图3所示。从图3可以看出,降水对于PM2.5的清除效果非常顯著,只要该小时内有降水,PM2.5质量浓度就有明显的降低,而在大部分情况下,随着小时降水量的增加,PM2.5质量浓度有所降低,但是降低的幅度较小。在冬季,小时降水达到5.0mm时,PM2.5质量浓度有大幅度降低,这是由于冬季PM2.5质量浓度较大,更大的降水对污染物的清除效果更为显著。

2.2.2 PM2.5质量浓度与风速的关系 从上述结果看出,降水对于污染物具有明显的清除作用,因此,统计PM2.5质量浓度与风速的关系时,首先去除有降水的时间段,只统计了当前小时无降水情况下,小时整点10min平均风速与该小时PM2.5质量浓度之间的关系,如图4所示。可见,总体来说,小时平均风为1级风时,PM2.5质量浓度最高,说明1级风对于污染物的清除作用比较有限,反而会增大细颗粒物的质量浓度,之后随着小时平均风速的逐渐增加,PM2.5质量浓度逐渐降低,从分季节的统计结果中可以看出,除了冬季,其余各个季节,小时平均风速在1级风以上时,与PM2.5质量浓度都有明显的负相关性,而在冬季,小时平均风速达到5级时,PM2.5质量浓度快速上升。经过分析,这是由于冬季PM2.5基础值较高,同时冷空气相对频繁,在冷空气影响本市前,大气处于静稳状态,PM2.5质量浓度较高,当冷空气影响时风速增大,但PM2.5质量浓度也有一个增大的过程,说明冬季时受冷空气影响,风速增大,PM2.5质量浓度并不减小,而是一个先增大后减小的过程。这一现象说明冬季冷空气把北方的污染输送到南方,导致在冬季风速对PM2.5质量浓度影响呈现风速大而PM2.5质量浓度也高的现象。也有研究认为,这是因为风速过大时,大风会卷起途径地带及本地的粉尘颗粒,使污染物浓度升高[19]。

2.2.3 PM2.5质量浓度与能见度的关系 统计安庆国家气象观测站的逐小时能见度及其相应时次的PM2.5小时平均质量浓度,对其相关性进行分析,结果如图5所示。从图5可以看出,PM2.5的质量浓度对大气的水平能见度有明显的影响,随着PM2.5质量浓度上升,大气水平能见度呈下降的趋势,能见度在1~4km时,PM2.5质量浓度最高,当能见度低于1km时,PM2.5质量浓度反而有明显下降。这是由于有时在降水天气快结束时会有水雾的出现,能见度相对较低,而受到降水的影响,这种情况下PM2.5质量浓度是比较低的。

3 结论

(1)2018年,安庆市的PM2.5平均质量浓度相比于前3年有明显的降低。每年的12、12月是PM2.5质量浓度峰值,月均浓度最高,夏季PM2.5平均浓度最低。PM2.5质量浓度在每天内呈峰谷型变化,2个高峰分别出现在上午和夜间,1个低谷出现在下午17时左右,冬季日变化最明显,夏季不明显。

(2)降水对于PM2.5的清楚效果非常显著,只要该小时内有超过0.1mm的降水,PM2.5质量浓度有明显的降低,而在大部分情况下,随着小时降水量的增加,PM2.5质量浓度有所降低,但是降低的幅度较小。

(3)PM2.5质量浓度与风速的关系比较复杂,小时平均风速为1级时,PM2.5质量浓度最高,说明1级风对于污染物的清除作用比较有限,反而会增大细颗粒物的质量浓度,之后随着小时平均风速的逐渐增加,PM2.5质量浓度逐渐降低。在冬季,冷空气把北方的污染输送到南方,导致在冬季风速对PM2.5质量浓度影响呈现风速大而PM2.5质量浓度也高的现象。

(4)不同能见度水平条件下环境空气中的PM2.5的质量浓度不同,随着PM2.5质量浓度上升,能见度水平呈下降的趋势。能见度在1000~4000m时,PM2.5质量浓度最高;受到水雾的影响,当能见度低于1000m时,PM2.5质量浓度明显下降。

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(责编:张宏民)

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