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)和社會的發(fā)展，大氣環(huán)境問題越來越受到世界各國的關(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)報模式研究提供參考。通過分析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)分析近年青島市過境天氣過程(地面形勢場、高空500hPa形勢場資料，以及地面風(fēng)、溫、壓、濕等氣象資料)及不同天

3、氣過程過境時地面天氣形勢發(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、高溫高濕過程等)來進(jìn)行污染氣體濃度變化的研究。針對各典型天氣系統(tǒng)，選出具有代表性的天氣過程個例，詳細(xì)分析天氣過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)對污染氣體的影響作用。 本文主要結(jié)論如下： 1、通過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，觀測期間有近三成時間日均濃度值超出國家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二

4、級標(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)計分析，初步掌握青島的典型天氣過程與天氣形勢的關(guān)系。冷鋒尤其是強(qiáng)冷鋒過境時的500hPa高空形勢主要為兩槽一脊型，地面形勢為高壓前部東移影響青島；大霧發(fā)生時地面形勢主要分為三類：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)向為持續(xù)偏南風(fēng)；臺風(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，此時高空形勢多為兩槽—型或者脊—脊—槽型，地面形勢為強(qiáng)冷鋒過境后高壓前部。 4、通過對比不同天氣過程過境青島時污染氣體濃度的變化特征，初步總結(jié)典型天氣過程時污染氣體濃度的變化規(guī)律，為日后針對典型天氣過程發(fā)生時污染氣體濃度的預(yù)報工作提供參考。冷鋒過境時，污染氣體清除作用明顯，然而過境后氣象條件不利于污染氣體的擴(kuò)散，往往會形成新的污染氣體高濃度：當(dāng)青島出現(xiàn)大霧時，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； 高溫高濕天氣過程時，NOx濃度變化幅度很小；CO、SO<,2>、O<,3>濃度與空氣的相對濕度相關(guān)較好；強(qiáng)降水過程對污染物的清除作用很明顯，然而降水持續(xù)時間與降水量并不與對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；沙塵天氣過境時CO、NOx、SO