駐馬店市2020年與2019年上半年大氣污染氣象條件對比分析

王政

摘 要：本文利用駐馬店市空氣質量監測數據和氣象觀測數據，對比分析2020年上半年與2019年同期的氣象條件，得出2020年上半年駐馬店市污染物擴散和濕沉降氣象條件與2019年同期相比略偏好。其間分析了4—6月臭氧污染氣象條件，2020年較2019年同期略微偏差，但是大氣中臭氧前體物排放源減少（2020年NO2濃度較2019年同期明顯偏低），這是2020年4月以來駐馬店市達到臭氧污染輕度及以上的日數較2019年同期偏少、臭氧濃度較2019年偏低的主要原因。2020年上半年EMI指數整體較2019年同期偏低，2020年上半年氣象條件與2019年同期相比整體偏好。

關鍵詞：氣象條件;顆粒物濃度;臭氧濃度;對比

中圖分類號：X51文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）04-0141-03

Abstract： This paper used the air quality monitoring data and meteorological observation data of Zhumadian City to compare and analyze the meteorological conditions in the first half of 2020 and the same period in 2019， and concluded that the meteorological conditions of pollutant diffusion and wet deposition in Zhumadian City in the first half of 2020 were slightly preferred compared with the same period in 2019. During this period， the meteorological conditions of ozone pollution from April to June were analyzed， 2020 was slightly deviated from the same period in 2019， but the emission sources of ozone precursors in the atmosphere were reduced （NO2 concentration in 2020 is significantly lower than in the same period in 2019）， which was the main reason why the number of days in Zhumadian City to reach mild ozone pollution or above since April 2020 was less than the same period in 2019， and the ozone concentration was lower than in 2019. The overall EMI index in the first half of 2020 was lower than the same period in 2019， compared with the same period in 2019， the weather conditions were generally good in the first half of 2020.

Keywords： meteorological conditions;particulate matter concentration;ozone concentration;comparison

隨著經濟的發展，大氣污染問題得到越來越多的關注。大氣污染是一種復雜的現象，污染物濃度受到很多因素的影響，大氣污染物的擴散與氣象條件密切相關。近年來，國內關于大氣污染的研究有很多，研究發現，空氣質量與氣象條件關系密切，氣溫、風向、風速、降水和相對濕度等氣象要素對污染物濃度變化具有一定的影響[1-5]。2020上半年駐馬店市空氣質量較2019年同期明顯變好，這與年初駐馬店市在疫情管控的作用下污染物排放源的減少有關，由于空氣質量與氣象條件也密切相關，為探究2020年上半年大氣污染氣象條件對空氣質量的改善是否有利，本文利用駐馬店市空氣質量監測數據和氣象觀測數據，對比2020年上半年與2019年同期的氣象條件，定性分析空氣質量改善的原因。

1 駐馬店市2020年上半年空氣質量概況

河南省環境監測中心數據（見表1）顯示，2020年上半年駐馬店市達到輕度污染及以上的天數共計47 d，其中，1—3月達到輕度污染及以上的天數共計29 d，首要污染物為PM2.5和PM10，4—6月達到輕度污染及以上的天數共計18 d，首要污染物為臭氧。

2 駐馬店市2020年上半年氣象條件分析

2.1 2020年上半年污染物擴散和濕沉降氣象條件與2019年同期相比略微偏好

2019—2020年1—6月氣象條件對比如表2所示。2020年1—6月，通過分析駐馬店市空氣污染擴散氣象條件，筆者發現，2020年上半年駐馬店市平均風速為2.3 m/s，比2019年同期偏大13.0%;1—6月，全市降水日數為50 d，比2019年同期偏多9 d，降水量為466 mm，比2019年同期偏多26.0%，降水的濕沉降作用明顯偏強。2020年，平均相對濕度達61.5%，較2019年同期（平均相對濕度達68.4%）偏小。當平均相對濕度較大時，污染物本地累積后，高濕環境有利于加快氣態污染物的二次轉化，從而使PM2.5濃度出現迅速增長。同時，硫酸鹽和硝酸鹽等顆粒物的吸濕增長明顯地降低了能見度，也會使得霧或霾天氣持續時間較長。綜合以上氣象要素，駐馬店市2020年1—6月污染物擴散和濕沉降氣象條件與2019年同期相比略微偏好。

2.2 2020年臭氧污染氣象條件較2019年偏差，大氣中臭氧前體物排放源減少

與2019年相比，2020年，駐馬店市臭氧污染氣象條件偏差，但是大氣中臭氧前體物排放源減少，這是駐馬店市達到臭氧污染輕度及以上的日數較2019年同期偏少、臭氧濃度較2019年偏低的主要原因。

駐馬店市臭氧污染多發于每年的4—10月。4月以來，駐馬店市達到臭氧污染輕度及以上的日數共計18 d，較2019年同期31 d偏少72%。臭氧濃度為175 μg/m3，同比減小8.4%。

2020年4—6月，駐馬店市平均日照時數為518 h，較2019年同期同比偏多27 h;平均氣溫為21.9 ℃，較2019年同比偏高至少0.8 ℃;氣溫大于30 ℃的平均高溫日數為17.4 d，較2019年偏多7.8 d;平均風速為2.3 m/s，較2019年的2.1 m/s同比偏大8%;平均相對濕度為65.4%，比2019年同期（70.2%）偏低。綜上分析，駐馬店市2020年4—6月臭氧污染氣象條件較2019年同期略微偏差。

已有研究表明，臭氧前體物排放源強是決定臭氧污染程度的主要原因，而臭氧污染事件的爆發、維持和消散則主要由氣象條件決定;臭氧濃度與紫外線輻射、氣溫和濕度呈顯著的相關性，高溫晴熱天氣、強紫外線利于大氣層中的氮氧化物（NOx）和揮發性有機物的（VOCs）的光化學反應，導致近地面臭氧污染產生，而駐馬店市大氣層中的氮氧化物（NOx）很大一部分來自汽車尾氣的排放。

分析駐馬店市2019—2020年大氣中的氮氧化物（NO2）含量可知（見圖1），2020年1月大氣中的NO2濃度為30 mg/m3，較2019年41 mg/m3偏小26%，2020年2月大氣中的NO2濃度為14 mg/m3，較2019年22 mg/m3偏小36%，2020年3月大氣中的NO2濃度為20 mg/m3，較2019年28 g/m3偏小28%，2020年4月大氣中的NO2濃度為25 mg/m3，較2019年21 mg/m3偏大19%，2020年5月大氣中的NO2濃度為17 mg/m3，較2019年21 mg/m3偏小19%，2020年6月大氣中的NO2濃度為13 mg/m3，較2019年19 mg/m3偏小31%。

因此，駐馬店市2020年4—6月臭氧污染氣象條件較2019年同期略微偏差，但是由于大氣中臭氧前體物排放源減小（NO2濃度較2019年明顯偏低），因此2020年4月以來，駐馬店市達到臭氧污染輕度及以上的日數較2019年同期偏少，臭氧濃度較2019年偏低。

2.3 2020年環境氣象評估指數（EMI）較2019年同期偏低，氣象條件偏好

中國氣象科學研究院制定的描述氣象條件對大氣污染物影響程度的定量指標——環境氣象評估指數（EMI）可以定量分析氣象條件對污染物濃度變化的影響程度，指數值越高，說明氣象條件對污染物濃度增長越有利。

通過分析2019年和2020年駐馬店市1—6月EMI指數（見圖2），筆者發現，2020年1月EMI指數平均值為5.88，比2019年同期的6.70偏低14%;2月EMI指數平均值為5.16，比2019年同期的5.86偏低13%;3月EMI指數平均值為3.47，比2019年同期的3.58偏低3.1%;4月EMI指數平均值為2.96，比2019年同期的3.61偏低22%;5月EMI指數平均值為2.81，比2019年同期的2.76偏高0.02%;6月EMI指數平均值為3.16，比2019年同期的3.15偏高0.03%。綜上分析，2020年上半年氣象條件與2019年同期相比整體偏好。

3 結論

本文以駐馬店市空氣質量監測數據和氣象觀測數據為基本研究資料，對比分析2020年上半年與2019年同期的氣象條件，結果發現，2020年上半年駐馬店市污染物擴散和濕沉降氣象條件與2019年同期相比略微偏好。其間重點分析了4—6月臭氧污染氣象條件，2020年較2019年同期略微偏差，但是2020年NO2濃度較2019年同期明顯偏低，大氣中臭氧前體物排放源減少，因此2020年4月以來，駐馬店市達到臭氧污染輕度及以上的日數較2019年同期偏少、臭氧濃度較2019年偏低。2020年上半年EMI指數整體較2019年同期偏低，與2019年同期相比，2020年上半年氣象條件整體偏好。

參考文獻：

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