青島市區(qū)污染氣體濃度變化及其與天氣系統(tǒng)的關(guān)系.pdf

1、隨著工業(yè)和社會(huì)的發(fā)展，大氣環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注。研究分析表明，青島市的大氣污染的排放總量在一定時(shí)期內(nèi)變化不大，然而污染氣體的濃度卻有明顯的變化特征，究其原因主要是由于不同天氣系統(tǒng)相互更替、過(guò)境造成大氣邊界層氣象條件改變，使得近地面層大氣擴(kuò)散條件變化而引起的污染氣體具有濃度的變化。 本文利用2003年12月至2006年03月逐日污染氣體(CO、NOx、03、SO<,2>)濃度資料，分析了CO、NOx、O<,3>和SO

2、<,2>的濃度變化特征，初步掌握青島市濱海商業(yè)住宅區(qū)污染氣體濃度變化的基本規(guī)律。通過(guò)分析不同季節(jié)污染氣體濃度與同期的氣象因子的關(guān)系，初步得到與污染氣體濃度變化相關(guān)程度較高的氣象因子，為日后污染氣體濃度預(yù)報(bào)模式研究提供參考。通過(guò)分析2003年12月至2006月3月的MICAPS(氣象信息綜合分析處理系統(tǒng))資料，利用MICAPS系統(tǒng)分析近年青島市過(guò)境天氣過(guò)程(地面形勢(shì)場(chǎng)、高空500hPa形勢(shì)場(chǎng)資料，以及地面風(fēng)、溫、壓、濕等氣象資料)及不同天

3、氣過(guò)程過(guò)境時(shí)地面天氣形勢(shì)發(fā)生的頻率，選擇具有代表意義的天氣系統(tǒng)(冷鋒、沙塵天氣、霧、強(qiáng)降水、高溫高濕過(guò)程等)來(lái)進(jìn)行污染氣體濃度變化的研究。針對(duì)各典型天氣系統(tǒng)，選出具有代表性的天氣過(guò)程個(gè)例，詳細(xì)分析天氣過(guò)程中氣象因子與污染氣體的變化，初步掌握典型天氣系統(tǒng)對(duì)污染氣體的影響作用。 本文主要結(jié)論如下： 1、通過(guò)污染氣體濃度的分析發(fā)現(xiàn)，青島市市區(qū)SO<,2>濃度污染比較嚴(yán)重，觀測(cè)期間有近三成時(shí)間日均濃度值超出國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二

4、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(O.15mg/m<'3>)：其次是NO<,x>氣體，CO與O<,3>的污染較輕。污染氣體濃度的變化具有顯著的季節(jié)變化和日變化特征。 2、通過(guò)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)溫度、氣壓與污染氣體濃度的相關(guān)程度較高。O<,3>與氣象因子的相關(guān)與其它三種污染物的相關(guān)位相相反。同期相關(guān)還表現(xiàn)出明顯的季節(jié)特征。夏季與污染物濃度相關(guān)最明顯的是溫度露點(diǎn)差，總云量，風(fēng)速等，冬季相關(guān)最明顯的是能見度、風(fēng)速、溫度等。通過(guò)SO<,2>濃度與四種主要?dú)庀笠蜃拥南?/p>

5、關(guān)關(guān)系的特性分析發(fā)現(xiàn)，污染物濃度與氣象因子的相關(guān)關(guān)系呈明顯的非線性特征。 3、利用MICAPS資料統(tǒng)計(jì)分析，初步掌握青島的典型天氣過(guò)程與天氣形勢(shì)的關(guān)系。冷鋒尤其是強(qiáng)冷鋒過(guò)境時(shí)的500hPa高空形勢(shì)主要為兩槽一脊型，地面形勢(shì)為高壓前部東移影響青島；大霧發(fā)生時(shí)地面形勢(shì)主要分為三類：冷高南下、華南低壓倒槽北抬影響山東半島以及西太副高西伸；高溫高濕的地面形勢(shì)主要是夏季大陸低壓持續(xù)發(fā)展，青島受其影響地面風(fēng)向?yàn)槌掷m(xù)偏南風(fēng)；臺(tái)風(fēng)減弱北上影響

6、是造成青島暴雨的主要原因；青島的沙塵天氣主要表現(xiàn)為浮塵，此時(shí)高空形勢(shì)多為兩槽—型或者脊—脊—槽型，地面形勢(shì)為強(qiáng)冷鋒過(guò)境后高壓前部。 4、通過(guò)對(duì)比不同天氣過(guò)程過(guò)境青島時(shí)污染氣體濃度的變化特征，初步總結(jié)典型天氣過(guò)程時(shí)污染氣體濃度的變化規(guī)律，為日后針對(duì)典型天氣過(guò)程發(fā)生時(shí)污染氣體濃度的預(yù)報(bào)工作提供參考。冷鋒過(guò)境時(shí)，污染氣體清除作用明顯，然而過(guò)境后氣象條件不利于污染氣體的擴(kuò)散，往往會(huì)形成新的污染氣體高濃度：當(dāng)青島出現(xiàn)大霧時(shí)，大氣中CO、

7、NOx、SO<,2>污染物濃度有所上升，而O<,3>濃度卻降低，大霧結(jié)束后CO與NOx濃度持續(xù)下降，而O<,3>與SO<,2>卻表現(xiàn)為濃度的繼續(xù)小幅上升； 高溫高濕天氣過(guò)程時(shí)，NOx濃度變化幅度很小；CO、SO<,2>、O<,3>濃度與空氣的相對(duì)濕度相關(guān)較好；強(qiáng)降水過(guò)程對(duì)污染物的清除作用很明顯，然而降水持續(xù)時(shí)間與降水量并不與對(duì)大氣污染氣體的清除效果成正比，降水結(jié)束后SO<,2>濃度的上升最明顯；沙塵天氣過(guò)境時(shí)CO、NOx、SO