羅驛 劉麗鵑
摘要利用成都市龍泉驛區(qū)2014年1月空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)數(shù)據(jù)及氣象資料,統(tǒng)計(jì)了該區(qū)在研究時(shí)段重污染日的分布和AQI,分析了重污染日對應(yīng)的天氣類型、氣象要素特征,采用Pearson參數(shù)法研究了重污染日AQI與各氣象條件的相關(guān)性。結(jié)果表明,2014年1月成都市龍泉驛區(qū)的平均AQI為207,重污染日累計(jì)達(dá)18 d,占統(tǒng)計(jì)時(shí)段總天數(shù)的58%,占全年重污染總天數(shù)的72%;發(fā)生重污染日的平均氣壓為595.8 hPa,低于歷年1月份平均值(961.8 hPa);平均氣溫為8.2 ℃,高于歷年1月份平均值(7.8 ℃);平均相對濕度為75%,高于歷年1月份平均值(71%);連續(xù)3 d或以上重污染日的地面氣象條件為小風(fēng)或靜風(fēng),平均風(fēng)速0.49 m/s,低于歷年1月平均風(fēng)速(0.5 m/s)。相關(guān)性分析結(jié)果表明,在重污染日,連續(xù)5 d的AQI與氣壓呈開口向下的拋物線關(guān)系;與氣溫、相對濕度均呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.186 5、0.874 6;而與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.188 4。在成都市龍泉驛區(qū),平均氣壓和相對濕度為重污染日的主導(dǎo)氣象因素,較小的氣溫與較大的風(fēng)力也是減輕污染的因素。
關(guān)鍵詞重污染日;氣象條件;變化特征;相關(guān)性
中圖分類號(hào)S16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2015)29-235-02
空氣質(zhì)量指數(shù)(Air Quality Index,簡稱AQI)是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù),其數(shù)值越大說明空氣污染狀況越嚴(yán)重。空氣污染程度與溫度、濕度、能見度、風(fēng)速等氣象要素有著密切的聯(lián)系。如果一個(gè)城市預(yù)測未來連續(xù)3 d及以上的AQI將大于200,應(yīng)啟動(dòng)重污染天氣應(yīng)急預(yù)案。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2014年成都市龍泉驛區(qū)的重污染日主要集中在1月份。該研究利用成都市環(huán)保局公布的空氣質(zhì)量指數(shù)和成都市氣象局公布的氣象數(shù)據(jù),對2014年1月的重污染日天氣進(jìn)行統(tǒng)計(jì),通過對AQI與氣象因素進(jìn)行相關(guān)性分析,了解不同氣象因素對空氣環(huán)境的影響,對分析城市空氣污染成因、提出針對性改善措施及建議具有重要意義。
1資料與方法
1.1數(shù)據(jù)來源成都市龍泉驛區(qū)在城區(qū)布設(shè)空氣自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn),從2013年1月1日起按照新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)開展城市環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測,成都市環(huán)保局對自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理并發(fā)布。該研究所用空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)從成都市環(huán)保局官方網(wǎng)站獲取,氣象數(shù)據(jù)由成都市龍泉驛區(qū)氣象局提供。
1.2分析方法
統(tǒng)計(jì)計(jì)算成都市龍泉驛區(qū)空氣自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)2014年1月的AQI,并繪制相應(yīng)圖表;統(tǒng)計(jì)成都市龍泉驛區(qū)2014年1月的氣象參數(shù)(氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速)的日均值;采用Office軟件,重點(diǎn)分析AQI與各氣象參數(shù)氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速)的Pearson相關(guān)性。
2結(jié)果與分析
2.12014年1月成都市龍泉驛區(qū)重污染日分布在2014年成都市龍泉驛區(qū)共出現(xiàn)重污染天數(shù)25 d,其中,1月份出現(xiàn)的重污染天數(shù)最多,達(dá)18 d,其次為2、5和10月份,3月份出現(xiàn)的重污染天數(shù)相對較少(表1~2)。2014年1月重污染日的平均氣壓為595.8 hPa,低于歷年1月份平均值(961.8 hPa);平均氣溫為8.2 ℃,高于歷年1月份平均值(7.8 ℃);相對濕度平均75%,高于歷年1月份平均值(71%);連續(xù)3 d及以上重污染日的地面氣象條件為小風(fēng)或靜風(fēng),平均風(fēng)速0.49 m/s,低于歷年1月平均風(fēng)速(0.5 m/s)。
2014年1月成都市龍泉驛區(qū)空氣污染嚴(yán)重,主要原因是成都市龍泉驛區(qū)1月平均氣溫低、降雨量小,近地面常出現(xiàn)逆溫層,大氣擴(kuò)散條件較差,易發(fā)生污染物的累積,另外臨近春節(jié)燃放煙花爆竹,再加之周邊城市的外來污染源輸送,而出現(xiàn)重污染日。
2.2成都市龍泉驛區(qū)2014年1月重污染日AQI與各氣象要素的相關(guān)性分析
2.2.1與平均氣壓的相關(guān)性。選取2014年1月連續(xù)5 d及以上的重污染日(22~31日)數(shù)據(jù),對AQI和平均氣壓進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果表明(圖1),兩者呈開口向下的拋物線關(guān)系,關(guān)系式為:Y1=-0.000 6x2+0.356 7x+906.14(r=0.603 2)。在研究時(shí)段,AQI的變化區(qū)間為211~398,最低值出現(xiàn)在2014年1月25日,平均氣壓在此時(shí)的值為957.9 hPa;平均氣壓最高值出現(xiàn)在2014年1月29日,達(dá)960.1 hPa,對應(yīng)的AQI值為307。
2.2.2與平均氣溫的相關(guān)性。選取2014年1月連續(xù)5 d及以上重污染日天氣,繪制AQI與平均氣溫的同步變化趨勢圖,結(jié)果顯示(圖2),AQI與平均氣溫呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.186 5。
2.2.3與平均相對濕度的相關(guān)性。選取2014年1月連續(xù)5 d及以上重污染日天氣,繪制AQI與平均相對濕度的同步變化趨勢圖,結(jié)果表明(圖3),AQI與平均相對濕度呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.874 6。
2.2.4與平均風(fēng)速的相關(guān)性。選取成都市龍泉驛區(qū)在2014年1月連續(xù)5 d及以上重污染日天氣,繪制AQI與平均風(fēng)速的同步變化趨勢圖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)(圖4),AQI與平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.188 4。
3小結(jié)
(1)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,成都市龍泉驛區(qū)冬季易發(fā)生灰霾重污染。2014年1月平均AQI為207,重污染日累計(jì)達(dá)18 d,占
統(tǒng)計(jì)時(shí)段總天數(shù)(31 d)的58%,占全年重污染總天數(shù)(25 d)的72%。
(2)發(fā)生重污染日的平均氣壓為595.8 hPa,低于歷年1月份平均值(961.8 hPa);平均氣溫為8.2 ℃,高于歷年1月份平均值(7.8 ℃);平均相對濕度為75%,高于歷年1月份平均值(71%);連續(xù)3 d及以上重污染日的地面氣象條件為小風(fēng)或靜風(fēng),平均風(fēng)速0.49 m/s,低于歷年1月平均風(fēng)速(0.5 m/s)。
(3)相關(guān)性分析結(jié)果表明,在重污染日,連續(xù)5 d的AQI與氣壓呈開口向下的拋物線關(guān)系;與氣溫、相對濕度均呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.186 5、0.874 6;而與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.188 4。
(4)在成都市龍泉驛區(qū),平均氣壓和相對濕度為重污染日的主導(dǎo)氣象因素,較小的氣溫與較大的風(fēng)力也是減輕污染的因素。
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