青海省德令哈市低空臭氧變化趨勢及影響因素

劉逸群

(青海海西州氣象局，青海 海西 817000)

1 低空臭氧的相關概述

1.1 臭氧層的形成

臭氧由3個氧原子(O3)構成，而氧氣由2個氧原子(O2)構成。自然界中的臭氧，大多分布在距地面20～50 km的大氣中，將其稱之為臭氧層。一般而言，大氣平流層中的臭氧大體上對所有的UV-C以及大約90%的UV-B進行了吸收。臭氧層是地球的“保護傘”，因此，臭氧層的破壞會對生活在地球上的生物產生嚴重的影響。

1.2 臭氧層的作用機理

臭氧層可以處于穩定狀態的機理為：O2分子在對短波紫外輻射進行吸收且轉變成O3以后，短波紫外輻射導致O3分子溫度增加，在加熱之后O3變得特別容易分解，從而使得一些O3分子分解轉變成O2，釋放熱能；O2分子之后對短波紫外輻射吸收變為O3，依此類推，促使臭氧層在某種狀況下實現動態平衡。在這種形勢下，O2作為發揮能量轉換器的作用，把太陽紫外輻射能變為熱能，這是導致平流層50km處形成高溫區的關鍵因素，此過程在很大程度上了阻擋了太陽短波紫外輻射。

2 青海省德令哈市低空臭氧變化趨勢

2.1 青海省德令市的概述

青海省德令市的臭氧污染呈現來得早、去得晚、天數多以及污染重趨勢。德令哈市2014年首次臭氧污染發生于6月25日，2015年首次發生于5月23日，比2014年提前了1個月，2016年首次發生于4月30日，分別比2014年、2015年提前了55d、23d。與此同時，德令哈市2014年、2015年臭氧污染在8月底逐漸減弱了，但是2016年臭氧污染持續到9月底。通過污染天數分析發現，2014年德令哈市臭氧導致的空氣污染只有8d，2015年比2014年多13d，2016年分別比2014年、2015年增加了29d、16d。通過臭氧污染程度分析了解到，2014年、2015年臭氧僅僅導致輕度污染，但是2016年出現的中度污染達4d。

2.2 臭氧檢測的模式

二維化學模式包含2部分，化學部分與動力部分，化學部分采取了Os1o大學的化學模式反應；動力部分采取的緯向平均原始方程模式，它的主要特征是由對流層向平流層拓展。此外，模式中涉及非均相過程，充分思量看太陽輻射的周期變化以及SAGE資料獲取的氣溶膠的年變化，然后通過族的方法來對物質的濃度進行計算。

2.3 模式檢驗

為了能夠對模式的模擬能力進行檢驗，分析模式模擬的緯向平均狀況下臭氧的季節變化發現，模式能夠展現臭氧隨緯度的分布以及季節變化。

2.4 臭氧變化趨勢

通常情況下，溫度結構以及環流不一樣，那么對臭氧的變化情況也有所區別。青海省德令哈市的地形以及熱力結構構建了獨特的環流形勢。為了獲悉這種環流會對臭氧的恢復產生的影響，在這里采取A3構想，僅僅采取模擬青海省德令哈市臭氧低值中心條件下的動力狀況，該模型模擬了青海省德令哈市變化趨勢。

3 青海省德令哈市低空臭氧影響因素

3.1 污染物的來源

空氣污染物的來源分為本地來源和外地輸送來源。直接排放(或產生)的污染物為主要污染物；空氣中的二氧化硫、氮氧化物、揮發性有機物、一氧化碳等在有太陽輻射等適宜的環境下能夠產生一定的化學反應，形成二次污染物。前者和后者的結合形成了大氣復合污染。復合型污染是現階段我國大多數地區的空氣污染類型。

3.2 污染物來源變化

對于德令哈市而言，經濟發展速度越來越快，能源消耗也隨之變大，污染排放總量將持續增加。為了使整體環境空氣質量更好，最基本的方法就是要減少污染源總排放量。

3.3 一天中臭氧濃度的變化

通過整理環境空氣監測點的臭氧濃度監測資料，依據小時計算平均濃度，具有顯著的日變化特征。臭氧濃度在一日內的最高值發生于13時前后，最低值發生于凌晨5～6點這個時間段。最高濃度大致是最低濃度的3倍。臭氧濃度值在8點以后大幅上升，至16點之后大幅降低，夜晚下降速度逐漸變慢。由此不難看出，陽光輻射應該為對臭氧濃度造成直接影響的主要氣象條件。

一天中臭氧濃度變化圖

4 有關低空臭氧改良舉措

4.1 對道路交通工具的政策調整

面對近年來臭氧污染逐年上升的趨勢，以及當前夏季污染新形勢，有必要采取新的策略去應對。

4.2 整治餐飲油煙及夜市燒烤

德令哈市城市管理部門組織相關部門全面檢查已經完成油煙治理的機關、企事業單位食堂以及餐飲服務經營場所，對沒有完成油煙治理的單位不斷強化督辦工作，確保污染治理工作有序開展。

4.3 加強建筑裝飾涂料監管

德令哈市建設部門組織對當地建筑施工工地進行檢查，嚴禁工地內開展油漆等涂料噴涂作業。質監部門組織監督監測全市裝飾涂料生產企業生產產品的揮發性有機物含量，對不合格產品嚴格查處。

5 結語

臭氧是人類和萬物的摯友，是人類和陸地生物生存繁衍的保障，如果沒有了臭氧，人類將不復存在。讓我們以自己的實際行動保護我們賴以生存的與臭氧密切相關的地球家園。