气象条件对空气质量的影响

气象条件对空气质量的影响对一定的地区而言，污染物的排放在短期内一般变化不会很大，但环境空气质量可以变化很大。在同一地点来自同一排放源的污染物浓度监测结果却不一定相同，有时可测到很高的浓度，有时浓度却非常低，出现了很大差异。这种变化的主要原因是天气状况在不断改变，也就是大气输送、稀释、转化和去除污染物的能力发生变化。不同气象条件下，污染物的输送、扩散规律是不相同的。我们以北京、济南、上海、青岛为例分析气象条件对空气质量的影响。一、相对污染较重城市——北京&济南1、2023.11月份2、2023.12月份3、2023.01月份二、相对污染较轻城市——上海&青岛1、2023.11月份2、2023.12月份3、2023.01月份三、总结AQI指数等级(描述)温馨提示0-50 一级优可多参加户外活动呼吸新鲜空气51-100 二级良除少数对某些污染物特别容易过敏的人群外，其他人群可以正常进行室外活动。101-150 三级轻度污染敏感人群需减少体力消耗较大的户外活动151-200 四级中度污染敏感人群应尽量减少外出，一般人群适当减少户外运动201-300 五级重度污染敏感人群应停止户外运动，一般人群尽量减少户外运动>300 六级严重污染除有特殊需要的人群外，尽量不要留在室外AQI：空气质量指数〔AirQualityIndex〕是定量描述空气质量状况的指数，其数值越大说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。一、相对污染较重城市——北京&济南1、2023.11月份选取2日〔优〕与20日〔严重污染〕作为代表讨论作为选取12日〔良〕与22日〔严重污染〕作为代表讨论比较11月份的北京与济南的大气层结线，可以看出，北京11月20日的AQI大，它所对应的层结线在近地面有明显的逆温层出现，而2日那么没有;济南在22日污染重时近地面有小的逆温层出现，而在12日AQI低时也出现了逆温。从整体看，北京自18日起的后半月AQI明显高于前半月；济南自20日后数值也有增加，并于22日到达最高值。2、2023.12月份选取9日〔重度污染〕与20日〔优〕作为代表讨论由表可看出，北京在12月份的AQI值波动较大，北京在9日到达峰值267，当天的大气层结线变化较大，8:00在近地面出现逆温层，20:00距地面700m左右也有逆温现象，大气稳定，污染物不易扩散。选取7日〔重度污染〕与20日〔良〕作为代表讨论济南7日与20日虽然AQI值差距较大，但是两天的温廓线却很相似，8:00无逆温，但在20:00时200左右高度都出现了逆温现象。3、2023.01月份选取15日〔严重污染〕与30日〔优〕作为代表讨论选取5日〔严重污染〕与27日〔良〕作为代表讨论由上图可发现，北京1月15日，济南1月5日，近地面出现明显的逆温层，大气运动减弱，污染物不易扩散，故当天AQI较大。而北京1月30日，济南1月27日，近地面大气正常，无逆温现象，故AQI较小，没有严重的大气污染现象。小结从2023.11—2023.01的三个月中，可以看出北京与济南的AQI值普遍较大，污染较重，并且12月和1月出现高值的天数更多。在这几个月份，北方的北京和济南都处在冬季的采暖期，煤炭燃烧量大，产生的污染物增多，逆温天气增多，不利于污染物的扩散，所以污染较严重。二、相对污染较轻城市——上海&青岛1、2023.11月份选取12日〔中度污染〕与27日〔优〕作为代表讨论由图可以看出，上海在整个11月份天气状况都比较好，AQI在100以上的只有3天，温廓线变化不大。选取22日〔重度污染〕与28日〔优〕作为代表讨论由图可以看出，青岛11月份AQI主要集中在50—150之间，150以上的只有5天，主要以良好和轻度污染为主，温廓线变化不明显。2、2023.12月份选取9日〔良〕与30日〔中度污染〕作为代表讨论选取20日〔良〕与29日〔中度污染〕作为代表讨论由上图可知，上海12.9、青岛12.20近地面大气无逆温现象，污染物扩散不受影响，AQI相对偏低；而上海12.30、青岛12.29近地面有明显的逆温层，污染物扩散受阻，容易造成空气污染，使AQI偏高。3、2023.01月份选取11日〔重度污染〕与29日〔优〕作为代表讨论选取9日〔重度污染〕与25日〔良〕作为代表讨论上海1.11，青岛1.9，近地面出现逆温层，AQI高；而上海1.29，青岛1.27，近地面无逆温现象，AQI低。在整个1月份，青岛与上海都是在前半月是AQI较大，变化也较大。小结从2023.11—2023.01的三个月中，可以看出上海与青岛污染较轻，空气质量优、良、轻度污染天数较多，一个月中只有1-2天会出现重度污染。上海与青岛为东部沿海城市，受海洋影响明显，较强的东风或东南风将海上的清洁空气输送到陆地，对污染物起到了很好的稀释作用。三、总结1、经过重污染和轻污染时的大气层结线的比照，可以看出，在大多数重污染天气里，近地面往往出现明显的逆温现象，而空气质量好时，那么没有这种变化，因此可以确定近地面是否出现逆温层对空气污染程度影响较大。一般条件下，气温是随着高度的增加而降低的，平均上升100米，温度约降低0.6摄氏度，这样，大气低层温度高，空气密度小；高层温度低，空气密度相对较大，为了保持平衡，低层的大气向上运动，高层的大气向下运动形成对流，这样就会使低层特别是近地面层空气中的污染物和粉尘向高空移散，从而减轻在大气低层污染程度，相反，当出现气温随高度增加而升高的现象时，即发生逆温时，大气配置比较稳固，空气流动缓慢，空气不能向上扩散，从而加重大气污染。2、实际中也不乏特殊情况的出现，如有逆温时空气质量仍然良好，或是无逆温空气污染严重。可知空气污染程度由多方面因素共同影响决定，无法只通过逆温现象推测具体污染情况。影响大气污染物扩散的气象因素主要包括平流风和湍流、大气层结特征和大尺度天气形势等。3、污染相对严重的北京、济南和污染较轻的上海、青岛相比，这种空气质量的差异很大程度上是由四个城市的地理位置不同造成的。北京、济南属于内陆城市，污染物不易扩散也没有清洁空气的稀释，而上海与青岛位于沿海地区，海陆风可使大气得到很好的循环更新，降低污染程度。参考文献1张国琏，甄新蓉，谭建国，阴