四川盆地冬季氣溶膠污染與氣象條件的關系

馮 英 , 馮鑫媛

（成都信息工程大學大氣科學學院/高原大氣與環境四川省重點實驗室, 成都 610225）

引言

全球氣候問題一直都是科學家們關注的重點，同時也是全球政府共同致力改善的問題，尤其是溫室氣體造成的“溫室效應”和人為排放導致的大氣氣溶膠污染最為突出。大氣氣溶膠通常是指懸浮于大氣中固態和液態的微小顆粒物總和（粒徑范圍約為0.001～20 μm），在大氣中的停留時間可以在幾小時、幾天、幾周甚至幾年不等[1?3]。氣溶膠屬于多相系統，由不同的相態組成，主要分為顆粒物和氣體，按顆粒物的大小分為可吸入顆粒物（PM10）和細顆粒物（PM2.5）[4]。大氣顆粒物上吸附的有毒、有害成分會隨著顆粒物粒徑的逐漸減小而逐漸增強，大氣中細微顆粒（粒徑<2.5 μm）的氣溶膠濃度對人體健康產生的負面影響非常大[5]。許多研究表明，氣溶膠污染不僅僅與人為排放有關，還與區域的氣象條件有關，如靜小風、低風速、逆溫天氣、穩定大氣層結、高濕等。目前，國內外學者在各個方面對氣溶膠污染與氣象條件的相關性進行了大量的調研和研究。Cogliani等[6]研究了米蘭地區冬季氣溶膠污染與風速之間的相關性，結果表明氣溶膠污染物濃度與風速的相關系數高達0.85。Kallos等[7]研究表明在氣象條件和地形的共同作用下不利于雅典地區的氣溶膠污染物向外擴散，易造成氣溶膠污染。Tiwari等[8]研究了冬季天氣條件對氣溶膠污染的影響，結果表明PM2.5濃度與混合高度、相對濕度呈顯著負相關，不利于污染物擴散。周書華等[9]研究了成都地區逆溫特征，發現冬季逆溫是影響氣溶膠污染的重要天氣條件之一。王式功等[10]研究了蘭州地區大氣邊界層、氣溶膠污染物相互作用，指出復雜地形易造成氣溶膠污染。

近年來，受經濟快速發展，城市人口增長，機動車迅速增多以及大型工業區開發建設等因素的影響，四川地區的大氣污染問題日漸突出[11?13]，氣溶膠污染更是受到了外界的廣泛關注。四川盆地四面環山，風速常年較低，易出現逆溫天氣等現象，這種比較特殊的復雜地形和城市邊界層氣象條件導致大氣氣溶膠污染物的稀釋和擴散能力變弱[14?16]，使之成為我國大氣污染防治重點區域之一，尤其是冬季氣溶膠污染天氣頻頻發生，持續時間長且影響范圍廣[17]，危害日益嚴重。已有研究[18]表明，城市化發展、地形以及氣象條件的關聯性是空氣中煙粉塵、汽車尾氣等大氣污染物在四川盆地不易擴散的重要原因，嚴重影響了了當地氣溶膠污染狀況的改善。……