氣象條件對太原市臭氧濃度的影響研究

王嬌 姚闖 李樹文 張澤秀

摘要：選取2015年-2020年太原市臭氧日最大8 h滑動平均（O3-8h）濃度和氣象資料，分析了O3-8h濃度的變化特征及其影響因素。結果表明：太原市O3-8h濃度年均值呈線性上升趨勢；季節變化為夏季>春季>秋季>冬季；月變化曲線呈倒“v”狀。臭氧超標日主要出現在5-8月。隨著日最高氣溫（日照時數）的升高、氣壓的降低，O3-8h濃度分別呈指數和線性增加的趨勢。臭氧污染較為嚴重時，地面天氣形勢多為低壓前部或均壓場，高空受西南或偏南氣流控制，日最高氣溫在30℃以上，日照時數在10 h以上，氣壓在925 hPa以下，幾乎不存在降水。

關鍵詞：O3-8h濃度；氣象條件；環流特征

中圖分類號：X511 文獻標志碼：A

前言

目前，氣候異常和人為因素導致的臭氧污染逐漸凸顯。臭氧是大氣中的微量組分，近地層臭氧濃度過高會對人體的健康狀況以及生態環境等造成較大危害。在污染源較為穩定的前提下，氣象條件是影響城市臭氧濃度的主導因素。已有研究表明，珠三角地區臭氧濃度秋季最高，與日均降水量、風速顯著負相關；與珠三角地區不同，長三角地區臭氧濃度在夏季最高，夏季長三角地區受副熱帶高壓控制，高溫弱風，有利于臭氧的生成；華北地區臭氧濃度與溫度、風速、相對濕度等氣象要素顯著相關。此外，不同的天氣形勢對臭氧濃度也有一定的影響。例如，張曉東等發現唐山市中度以上臭氧污染時，850 hPa多為偏南或西南氣流控制，地面處在低壓區或低壓前部；喻謙花等對開封市臭氧研究發現，高空和地面形勢場分別為平直緯向環流型和高壓前部型時，易出現臭氧污染天氣。

由于三面環山的地形特征和特殊的煤炭產業結構等，太原市臭氧污染一直較為嚴重。文章利用2015年-2020年太原市臭氧濃度和氣象資料，系統分析了臭氧濃度的變化特征，以及氣象條件對臭氧濃度的影響，以期為準確預報太原市臭氧污染天氣提供氣象依據。