青島市冬夏季節(jié)空氣質(zhì)量狀況及氣象條件分析

代瑋 魏巍 孫萌

（青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山東 青島 266003）

我國(guó)地處東亞季風(fēng)區(qū)，高空流場(chǎng)和溫度場(chǎng)存在顯著的季節(jié)變化，尤其是沿海地區(qū)，季風(fēng)的變異與當(dāng)?shù)氐暮禎程鞖狻⒖諝赓|(zhì)量的變化有密切關(guān)系[1-2]。因此研究不同季節(jié)環(huán)流背景下空氣質(zhì)量的變化情況，有利于找出影響空氣質(zhì)量的關(guān)鍵氣象因子，為重污染天氣的預(yù)測(cè)預(yù)警提供一定的參考作用。由于近幾年的重污染天氣在2016年出現(xiàn)頻率最高[3]，因此本文以該年份的環(huán)境空氣作為研究對(duì)象，關(guān)注該年份冬季和夏季的空氣質(zhì)量狀況，并從大氣環(huán)流形勢(shì)和氣象要素方面分析引起污染的不利擴(kuò)散條件。

一、資料與方法

空氣資料采用青島市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站提供的青島市空氣子站六項(xiàng)污染物濃度、日AQI和空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率；氣象資料采用青島市氣象臺(tái)提供的市區(qū)溫壓濕風(fēng)等地面基本氣象要素以及中央氣象臺(tái)提供的高空和地面天氣圖。

二、冬季環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象條件狀況

把1月作為冬季的代表月份進(jìn)行分析，并比較去同期空氣質(zhì)量和氣象條件的變化。

（一）1月市區(qū)空氣質(zhì)量

1月市區(qū)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率下降，同比優(yōu)、良天數(shù)減少，重度、嚴(yán)重污染天數(shù)增加。市區(qū)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率為58.1%，同比下降6.4個(gè)百分點(diǎn)。空氣質(zhì)量指數(shù)大于100的污染天氣中，首要污染物均為PM2.5。

（二）1月市區(qū)氣象條件

1月份不利氣象擴(kuò)散條件的影響大于有利條件，空氣質(zhì)量較去年同期有轉(zhuǎn)差，其中冷空氣活動(dòng)次數(shù)偏少，是造成氣象擴(kuò)散條件轉(zhuǎn)差的主要原因。氣象監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，冷空氣活動(dòng)共3次，同比減少兩次；靜穩(wěn)天氣天數(shù)為10天，同比增加3天。由于冷空氣活動(dòng)次數(shù)偏少，冷空氣間歇期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，造成靜穩(wěn)天數(shù)增加，垂直方向逆溫逐漸加重。降水量為零，同比下降2.9毫米，出現(xiàn)空氣污染時(shí)沒(méi)有濕沉降作用。平均氣溫-0.7℃，同比下降2.6℃；大風(fēng)天數(shù)為11天，同比增加5天。說(shuō)明雖然冷空氣活動(dòng)次數(shù)減少，但強(qiáng)度較強(qiáng)，降溫幅度大。

（三）重污染天氣過(guò)程的異同點(diǎn)

本月重污染過(guò)程的相同點(diǎn)主要體現(xiàn)在引起污染的成因相同，均發(fā)生在冷空氣影響間歇期間，地面為弱氣壓場(chǎng)，風(fēng)速較弱，早晨近地層逆溫強(qiáng)度增強(qiáng)，大氣層結(jié)趨于穩(wěn)定，污染物緩慢累積，大范圍污染天氣出現(xiàn)。

本月重污染過(guò)程的不同點(diǎn)在于冷空氣影響路徑和上游污染的嚴(yán)重程度不同。10日的重污染過(guò)程在后期冷空氣到來(lái)時(shí)，由于冷空氣沿東北路徑南下，地面東北風(fēng)增大，而東北方向上游氣團(tuán)污染較輕，因此沒(méi)有明顯外來(lái)輸送，污染物濃度很快下降；2～3日及15日的重污染過(guò)程，污染后期由于冷空氣沿西北路徑南下，西北風(fēng)的增大使得上游污染物輸送到市區(qū)，疊加已有污染，空氣污染繼續(xù)加重并達(dá)最高值。

三、夏季環(huán)境空氣質(zhì)量和氣象條件狀況

同樣，把7月作為冬季的代表月份進(jìn)行分析，關(guān)注同比空氣質(zhì)量和氣象條件的變化。

（一）7月市區(qū)空氣質(zhì)量

市區(qū)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率升高，同比優(yōu)增加、良減少，輕度污染減少，空氣質(zhì)量有所改善。市區(qū)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率為100.0%，同比升高6.5個(gè)百分點(diǎn)。

（二）7月市區(qū)氣象條件

副高影響下的高溫高濕天氣不利于污染擴(kuò)散，但本月降雨量增多、南風(fēng)風(fēng)速增大，氣象擴(kuò)散條件仍有所好轉(zhuǎn)，利于空氣質(zhì)量改善。本月西太平洋副熱帶高壓西伸北抬明顯前期588線西伸至我國(guó)大陸，后期588線北抬至華北地區(qū)，市區(qū)處在副高控制下。市區(qū)平均氣溫25.5℃，同比升高1℃；降雨量60.1毫米，同比增加18.4毫米；南風(fēng)天數(shù)增多，平均風(fēng)速2.8m/s，同比增加0.4m/s。降雨量增多，對(duì)污染物的稀釋清除作用較強(qiáng)，同時(shí)南風(fēng)風(fēng)速增大，海上清潔空氣吹到陸地，利于空氣質(zhì)量改善。

（三）臭氧污染的氣象特征

本月無(wú)超標(biāo)天氣，良天氣的首要污染物以O(shè)3居多。經(jīng)分析，首要污染物為O3的良天氣有如下氣象特征：高空多受西太平洋副熱帶高壓控制，天氣較悶熱；以多云間晴天氣為主，有時(shí)伴有少量降水；早晨濕度90%左右，上午起濕度緩慢下降，中午以后下降到75%左右；地面風(fēng)力不大，南北風(fēng)向轉(zhuǎn)換頻繁；大氣垂直方向在早晚易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。

四、結(jié)論

本文分析了冬夏不同季節(jié)空氣質(zhì)量的變化以及對(duì)應(yīng)的氣象條件，結(jié)果顯示，冬季空氣質(zhì)量較去年同期有轉(zhuǎn)差，其中冷空氣活動(dòng)次數(shù)偏少，是造成氣象擴(kuò)散條件轉(zhuǎn)差的主要原因。重污染過(guò)程引起的成因主要是由于冷空氣間歇期間，大氣層結(jié)穩(wěn)定導(dǎo)致污染物累積加重，污染過(guò)程的不同取決于冷空氣影響路徑和上游污染的嚴(yán)重程度。夏季副高影響下的高溫高濕天氣不利于污染擴(kuò)散，但降雨量增多、南風(fēng)風(fēng)速增大，氣象擴(kuò)散條件仍有所好轉(zhuǎn)，空氣質(zhì)量有所改善。