鄒旭東,楊洪斌,張云海,汪宏宇
中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所,遼寧 沈陽 110166
1951─2012年沈陽市氣象條件變化及其與空氣污染的關(guān)系分析
鄒旭東*,楊洪斌,張云海,汪宏宇
中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所,遼寧 沈陽 110166
氣象條件對城市空氣質(zhì)量有重要影響,對比各氣象要素和空氣質(zhì)量的相關(guān)性、分析氣象要素的長期變化趨勢是研究城市大氣環(huán)境的重要內(nèi)容。為增進對東北重工業(yè)城市沈陽市大氣環(huán)境變化的理解,分析了1951─2012年沈陽市氣溫、地表溫度、風(fēng)速、降水、氣壓等氣象要素的變化特征和趨勢,闡明了2008─2013年冬季沈陽市空氣污染指數(shù)和氣象要素的相關(guān)性。對沈陽市1951─2012年氣溫、0 cm地溫、風(fēng)速、降水、氣壓日平均資料分析結(jié)果表明:沈陽市1951─2012年的氣溫與地表溫度呈上升趨勢,而風(fēng)速、降水、氣壓則呈下降趨勢,各氣象要素呈顯著的季節(jié)變化特征,其中冬春季的氣溫與冬季的地表溫度上升趨勢最明顯,冬春季的風(fēng)速、夏秋季的降水量和春秋季的氣壓下降最為明顯。20世紀(jì)90年代以來,沈陽市的氣溫、地表溫度升高顯著,風(fēng)速、氣壓下降明顯,年際變化幅度都有增大趨勢。分析2008─2013年冬季沈陽市空氣污染指數(shù)的逐日資料。沈陽市冬季的大氣污染呈線性上升趨勢,空氣污染指數(shù)與風(fēng)速、氣壓、降水呈負(fù)相關(guān),而與氣溫、地表溫度呈正相關(guān),且與地表溫度的相關(guān)性最高。沈陽市的地表溫度變化與東亞范圍200 hPa的風(fēng)速、500 hPa高壓、850 hPa的南風(fēng)呈正相關(guān),而與850 hPa的北風(fēng)呈負(fù)相關(guān)。這表明,沈陽市氣候暖化及風(fēng)速降低是空氣污染加重的重要原因。
氣象條件;城市化;污染指數(shù);沈陽
氣象條件是大氣環(huán)境的重要組成部分,各種氣象條件的變化都和人類的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。一方面在長期的氣候變化中各氣象要素值發(fā)生著改變(賀偉等,2013;陳超等,2013);另一方面隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進程的加快,城市環(huán)境也發(fā)生了很大變化,城市環(huán)境變化也使得氣象條件發(fā)生改變。城市規(guī)模擴大會產(chǎn)生城市熱島、城市冷島、局地靜風(fēng)等局地氣候的變化。關(guān)于城市化進程對氣象條件的影響已經(jīng)開展了大量的研究(黃聚聰,2012)。
沈陽市是我國東北地區(qū)的中心城市,是著名的重工業(yè)城市。自20世紀(jì)90年代以來,沈陽市的人口、城區(qū)面積擴張明顯,經(jīng)濟發(fā)展也步入了一個新的時期(王厚軍等,2008)。當(dāng)前沈陽市作為遼寧中部城市群區(qū)域經(jīng)濟共同體和環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)重要成員在振興經(jīng)濟的大潮中高速前進著。在不斷的建設(shè)中,沈陽市經(jīng)歷了城區(qū)面積的快速擴展、人口的快速增長、產(chǎn)業(yè)規(guī)模升級擴大等發(fā)展歷程,也經(jīng)受著土地資源短缺、水資源短缺、大氣污染嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、城市規(guī)劃發(fā)展不合理、配套服務(wù)和配套設(shè)施跟不上、交通擁堵等發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種問題。在城市發(fā)展的同時,氣象條件發(fā)生著怎樣的變化,這些變化的影響因素又是什么,氣象條件、大氣環(huán)境、城市擴展之間存在著怎樣的關(guān)聯(lián)已經(jīng)引起了科學(xué)家的高度關(guān)注。
城市空氣質(zhì)量和城市經(jīng)濟社會的發(fā)展緊密相關(guān)(張菊等,2006)。城市的污染物排放、地形地貌改變、氣象條件等諸多因素直接影響著大氣環(huán)境。人們對空氣質(zhì)量和各種因素的相互影響開展了大量的研究工作(馬雁軍等,2011;孫家仁等,2011;王學(xué)遠(yuǎn)等,2007)。在污染源排放相對穩(wěn)定的條件下,氣象條件對空氣質(zhì)量狀況起主導(dǎo)作用(周兆媛等,2014;郭勇濤等,2011)。在氣候變化的背景下,探討氣象要素變化對空氣質(zhì)量影響,能夠為大氣污染治理方案提供科學(xué)依據(jù)。很多學(xué)者開展了氣象要素對空氣質(zhì)量的影響研究,劉彩霞等對天津市采暖期氣象因子與空氣質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系進行了分析(劉彩霞等,2007);張加云等(2008)對一次強沙塵暴天氣過程對中國大陸城市空氣質(zhì)量的影響進行了分析研究;李小飛等(2012)分析了近10年我國城市空氣變化特征和空氣污染影響因素。還有很多關(guān)于氣象因子對空氣質(zhì)量相關(guān)影響的研究工作(田良等,2005;馬雁軍等,2012;朱佳雷等,2011)。然而對比分析不同氣象要素和空氣質(zhì)量的相關(guān)性以及探討長期的氣象要素變化對空氣質(zhì)量的影響,是現(xiàn)在缺少的。
沈陽市位于中國東北地區(qū)南部,遼寧省中部。它背倚長白山麓,是遼東半島的依托和腹地。以平原為主,山地、丘陵集中在東南部,屬溫帶半濕潤大陸性氣候。年平均氣溫6.2~9.7 ℃,全年降水量600~800 mm,降水集中在夏季,四季分明,溫差大,夏季最高氣溫 38 ℃,冬季最低氣溫-35 ℃,夏季時間較短,冬寒時間長達6個月,降雪較少。春秋兩季氣溫變化迅速,持續(xù)時間短,春季多風(fēng),秋季晴朗。盡管關(guān)于沈陽市氣象條件變化的研究已有很多,但大多限于溫度、降水等常規(guī)的氣象要素變化特征的統(tǒng)計分析(張文興等,2009;姜曉艷等,2009)。
本研究試圖通過分析近60年沈陽溫度、0 cm地溫、風(fēng)速、風(fēng)向、降水、氣壓的變化,闡明氣象條件與污染指數(shù)的相關(guān)性,探討沈陽氣象條件變化的原因以及氣候變化背景下大氣環(huán)境的變化,為增進氣候變化背景下東北重工業(yè)城市沈陽市大氣環(huán)境變化的認(rèn)識提供參考。
采用國家氣象信息中心的1951─2012年氣溫、0 cm地溫、風(fēng)速、降水、氣壓資料,按季節(jié)分析近60年氣候變化背景下沈陽各氣象要素的年際變化和線性趨勢。
空氣污染指數(shù)是將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物濃度簡化成單一的概念性指數(shù)值形式,表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。所用空氣污染指數(shù)數(shù)據(jù)來源于國家環(huán)境監(jiān)測總站。將 2008─2013年冬季沈陽市空氣污染指數(shù)的逐日變化趨勢和氣溫、0 cm地溫、風(fēng)速、降水、氣壓逐日變化趨勢進行對比,分析空氣污染指數(shù)和各氣象要素的相關(guān)程度。在對沈陽0 cm地溫高年和0 cm地溫低年的200 hPa U風(fēng)、500 hPa高度、850 hPa V風(fēng)進行對比分析時,使用了NCEP/NCAR再分析資料。
2.1 氣象條件變化
氣溫:氣溫的變化直接影響到生態(tài)環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展,之前多項研究都表明沈陽氣溫呈上升趨勢(張凱等,2006;馬明敏等,2008;殷紅等,2011)。統(tǒng)計近 60年沈陽季節(jié)平均溫度的年際變化,沈陽的氣溫變化都是上升趨勢,這和以前的研究結(jié)果是一致的。1951─2012年沈陽1年4季的平均溫度都是上升趨勢(圖1),其中春季和冬季平均溫度上升最為明顯,1998年春季平均溫度達到12 ℃,2000─2004、2008、2009年春季平均溫度都在10 ℃以上。2001年冬季平均溫度最高,達到-3.1 ℃。1994、1997、1998、2001─2003、2006年冬季平均溫度都在-5 ℃以上。夏季平均溫度上升幅度最小。20世紀(jì) 90年代以后,冬季溫度的變化幅度增大,1999年較1998年冬季平均溫度下降了4.1 ℃,2001年較2000年冬季平均溫度上升了5.3 ℃,2004年較2003年冬季平均溫度又下降了3.1 ℃,2006年較2005年和2007年冬季平均溫度高出3.2、3.1 ℃,這可能是氣候異常變化的表現(xiàn)。
圖1 1951─2012年沈陽季節(jié)平均溫度年際變化Fig. 1 Interannual variation of seasonal mean temperature in 1951─2012 years in Shenyang
地表地溫:地溫是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的重要因素,地溫和氣溫有比較一致的變化規(guī)律(蔣正德等,2012)。統(tǒng)計1954─2012年沈陽季節(jié)平均地溫的逐年變化情況(圖2)。近60年沈陽季節(jié)平均地溫的逐年變化都是上升。其中冬季平均地溫的上升趨勢最明顯,1956年冬季平均地溫最低,為-14.6 ℃,1954─1957、1962─1969年冬季平均地溫都在-10 ℃以下。2005年冬季平均地溫最高,達到-4.5 ℃,2003─2006、2008、2010年冬季平均地溫都達到了-6 ℃以上。夏季平均地溫的逐年上升趨勢最小。另外,20世紀(jì)90年代以后0 cm地溫的年際變化幅度也增大明顯。
圖2 1954─2012年沈陽季節(jié)平均0 cm地溫年際變化Fig. 2 Interannual variation of seasonal mean 0 cm graund temperature in 1954─2012 years in Shenyang
風(fēng)速:統(tǒng)計 1951─2012年沈陽季節(jié)平均風(fēng)速的逐年變化(圖3)。季節(jié)平均風(fēng)速的逐年變化趨勢都是下降的,而且下降趨勢具有明顯的階段性。其中春季、冬季的下降趨勢更顯著。1955年冬季平均風(fēng)速最大為4.3 m·s-1,1953─1955、1958、1965年冬季平均風(fēng)速都超過4 m·s-1。1983年冬季平均風(fēng)速最小,為1.8 m·s-1,1998─2011年冬季平均風(fēng)速都在3 m·s-1以下。20世紀(jì)90年代以后風(fēng)速持續(xù)下降明顯。已有研究表明,2010年平均風(fēng)速較 1971─2000年的平均風(fēng)速有明顯下降(鄒旭東等,2014)。與本研究的結(jié)論一致。風(fēng)速直接影響著大氣污染物的擴散(鄒旭東等,2008)。沈陽嚴(yán)重污染天氣主要出現(xiàn)在冬季和春季,所以冬季和春季風(fēng)速的明顯下降對沈陽環(huán)境空氣質(zhì)量的改善是極為不利的。
圖3 1951─2012年沈陽季節(jié)平均風(fēng)速年際變化Fig. 3 Interannual variation of seasonal mean wind speed in 1951─2012 years in Shenyang
風(fēng)向:分別統(tǒng)計 1951─2002、2003─2012年沈陽季節(jié)平均風(fēng)向(圖4)。統(tǒng)計結(jié)果較為一致。春、夏、秋季都以西南風(fēng)為主,冬季都是偏北風(fēng)。其中1951─2002年春、夏、秋季都是以SSW更為顯著。2003─2012年春季以WSW、SW更為顯著,夏季、秋季以SW更為顯著。1951─2002年冬季以NNW更為顯著,2003─2012年冬季以N更為顯著。如果單從風(fēng)向角度考慮,工業(yè)園區(qū)選在沈陽東南方向,污染源排放對沈陽市區(qū)的影響最小。
降水:沈陽市位于中國東北地區(qū)南部,屬北溫帶受季風(fēng)影響的半濕潤大陸性氣候。降雨量集中在夏季,近百年平均降水量為 709.8 mm(高鵬等,2010)。統(tǒng)計1951─2012年沈陽季節(jié)平均降水量的年際變化(圖5)。其中夏季降水最多;秋季多于春季;冬季最少。季節(jié)平均降水量的逐年變化中,夏季、秋季下降趨勢更明顯,春季、冬季無明顯變化。其中 2000年之后春季、冬季降水年際變化幅度增大明顯,2007年冬季的降水量僅為9.1 mm,2008年冬季的降水量達到68 mm。夏季降水占沈陽全年降水量接近 65%(孫號茗等,2008),夏季降水的減少導(dǎo)致了沈陽全年降水量下降,這和之前多項研究表明沈陽的降水量有下降趨勢,極端降水事件的強度和頻率均呈上升趨勢是一致的(刁軍等,2012)。
圖4 沈陽季節(jié)平均風(fēng)向Fig. 4 Season mean wind direction in Shenyang
圖5 1951─2012年沈陽季節(jié)平均降水年際變化Fig. 5 Interannual variation of seasonal mean precipitation in 1951─2012 years in Shenyang
氣壓:氣壓是隨著天氣和氣候的變化不斷變化的。氣壓變化和人體健康密切相關(guān)。在高壓環(huán)境中,人的機體各組織逐漸被氮飽和。在低壓環(huán)境中,由于空氣稀薄,空氣中的氧分壓也降低。致使人的血色素不能被氧飽和而出現(xiàn)血氧不足。氣壓驟升驟降,會引起人體血壓大的變化,對心臟、血管造成強烈刺激。氣壓還會影響人的心理變化(李起棟等,2008)。統(tǒng)計1951─2013年沈陽氣壓季節(jié)平均的年際變化(圖6)。冬季氣壓最高,秋季、春季次之,夏季氣壓最低。近 60年各季節(jié)平均氣壓逐年變化都是下降趨勢,其中春季、秋季下降趨勢最明顯,2000、2001年春季平均距平值分別達到-3.5和-3.3。夏季氣壓下降最不明顯。20世紀(jì)90年代以后各季節(jié)氣壓值下降明顯,年際變化幅度也增大。有研究表明,城市環(huán)境影響形成了城市及周圍附近氣壓場的變化,市中心比市郊?xì)鈮阂停惖掠⒌龋?011)。所以,沈陽氣壓下降也可能是受城市化進程的影響。
2.2 氣象條件變化與空氣污染的關(guān)系
溫度、風(fēng)速、穩(wěn)定度等氣象條件對大氣環(huán)境有重要影響(李時蓓等,2007),在城市發(fā)展規(guī)劃中合理考慮氣象條件對改善城市環(huán)境有重要實用價值(劉倩等,2013)。人類活動、城市污染排放、地表類型改變、大氣環(huán)境破壞又對城市氣候環(huán)境產(chǎn)生影響(徐祥德,2002;劉德義,2010)。在氣象條件和大氣環(huán)境都發(fā)生改變的同時,各氣象要素的變化與大氣環(huán)境變化有怎樣的相關(guān)影響,這是我們所要了解的內(nèi)容。
由于受城市供暖、冷空氣高壓等諸多因素的影響,冬季成為沈陽大氣污染的高發(fā)時期。對 2008─2013年冬季沈陽空氣污染指數(shù)進行分析。2008─2013年冬季沈陽空氣污染指數(shù)的總體變化趨勢是小幅上升(圖7a)。其中,2012年冬季沈陽大氣污染很嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計,2012年12月5日、12月7日、12月11—21日、12月24日、12月26—30日、2013年1月1日、2013年1月4—14日污染指數(shù)都超過了100,其中2012年12月12日、12月20日、2013年1月13—14日污染指數(shù)超過200。
圖6 1951─2012年沈陽季節(jié)平均氣壓年際變化Fig. 6 Interannual variation of seasonal mean air pressure in 1951─2012 years in Shenyang
在2008─2013年冬季沈陽污染指數(shù)統(tǒng)計期間,0 cm地溫的變化總體趨勢不明顯,氣壓變化呈上升趨勢,氣溫、風(fēng)速變化呈下降趨勢,降水變化趨勢是略有下降(圖 7b、c、d、e、f)。分別統(tǒng)計污染指數(shù)和各氣象要素的相關(guān)系數(shù)。風(fēng)速、氣壓、降水和污染指數(shù)的變化呈負(fù)相關(guān),其中風(fēng)速和污染指數(shù)的相關(guān)度最高,為-0.1514;氣壓:-0.0898;降水:-0.0434。氣溫、0 cm地溫和污染指數(shù)的變化呈正相關(guān),其中0 cm地溫和污染指數(shù)的相關(guān)度最高,為0.3351;氣溫:0.0745(圖7g)。
圖7 2008─2013年冬季沈陽污染指數(shù)和各氣象要素的逐日變化及相關(guān)系數(shù)Fig. 7 Daily variation and correlation coefficient of pollution index and meteorological elements in winter 2008─2013 in Shenyang
根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,20世紀(jì)90年代以來60多年的時間里,沈陽市氣溫、0 cm地溫的變化趨勢上升的;風(fēng)速、降水、氣壓的變化趨勢是下降的。從相關(guān)角度分析這些氣象要素的變化都會造成空氣污染指數(shù)增高,其中以0 cm地溫上升、地面風(fēng)速下降的相關(guān)影響最為顯著。所以,沈陽市氣候變暖和風(fēng)速下降是空氣污染加重的重要原因。
2.3 大氣環(huán)流分析
各種天氣現(xiàn)象和過程必定以其相關(guān)的平均大氣環(huán)流過程為背景,而平均大氣環(huán)流的異常變化必然會導(dǎo)致天氣、氣候的異常,會導(dǎo)致氣象條件的改變。各種氣象災(zāi)害、氣候異常的大氣環(huán)流特征常常受到廣泛的關(guān)注和研究(馬音等,2012;簡茂球等,2012;李永華等,2009;張茜等,2011)。為了尋找和了解影響環(huán)境空氣質(zhì)量的大氣環(huán)流特征,本研究對比分析了氣象要素對應(yīng)的大氣環(huán)流特征。
25°~45°N,110°~145°E范圍200 hPa U風(fēng)、500 hPa高度、850 hPa V風(fēng)能夠反映東亞大氣環(huán)流的主要特征(鄒旭東等,2013)。因為0 cm地溫和空氣污染指數(shù)的相關(guān)程度最高,所以將0 cm地溫高值年和低值年的大氣環(huán)流場進行對比分析,試圖了解影響沈陽環(huán)境空氣質(zhì)量的大氣環(huán)流特征。對比分析沈陽0 cm地溫最高值5年(2004、2007、2002、2005、2003年)和最低值5年(1954、1956、1957、1969、1966年)的200 hPa U風(fēng)場、500 hPa高度場、850 hPa V風(fēng)場大氣環(huán)流形勢以及兩者的差值。均通過了80%的顯著性檢驗。
地溫高值年和地溫低值年相比(圖8),在200 hPaU風(fēng)場上,西風(fēng)急流增強、高值中心范圍擴大。中國長江中下游、東海至日本以南,日本中部、北部以東海面上空西風(fēng)加強明顯,而中國大陸北部(華北地區(qū)北部、內(nèi)蒙古東部、東北地區(qū)西部、南部)上空西風(fēng)減弱。在500 hPa位勢高度場上,位勢高度值自北向南呈階梯狀增加,地溫高值年和地溫低值年相比,整個東亞范圍位勢高度值都是增加。由中國大陸東北部至日本以南、以東海面上空位勢高度值增大程度不斷減弱。在850 hPaV風(fēng)場上,內(nèi)蒙古東部、吉林中北部、黑龍江西部上空是負(fù)值中心,向南延伸至朝鮮半島南部、日本以西東海上空。中國大陸中部、南部;日本南部以東海面上空是正值中心。地溫高值年與地溫低值年相比,東亞范圍大部分地區(qū)北風(fēng)減弱,南風(fēng)增強。中國大陸中部、南部是北風(fēng)減弱中心,中國大陸東部、環(huán)渤海地區(qū)、朝鮮半島、日本島、西太平洋海面上空都是南風(fēng)增強。表現(xiàn)為西部陸地上空北風(fēng)減弱,東部海面上空南風(fēng)增強,其中陸地上空北風(fēng)減弱的程度要大于海面上空南風(fēng)增強的程度。
圖8 地溫高、低年大氣環(huán)流及其差值Fig. 8 Atmospheric circulation difference of graund temperature high and low years
地溫高值年相對地溫低值年東亞范圍 200 hPa西風(fēng)急流增強;500 hPa位勢高度增加;850 hPa西部北風(fēng)減弱、東部南風(fēng)增強。這些大氣環(huán)流的變化對我國東北地區(qū)冷暖空氣的交換產(chǎn)生影響,從而對大氣污染物的擴散產(chǎn)生影響。氣壓升高、北風(fēng)減弱也是不利于污染物擴散、不利于大氣環(huán)境改善。
1951─2012年沈陽氣溫、0 cm地溫變化呈上升趨勢,風(fēng)速、降水、氣壓的變化呈下降趨勢。2008─2013年冬季沈陽大氣污染呈上升趨勢。對比各氣象要素和空氣污染指數(shù)的相關(guān)影響,其中0 cm地溫和污染指數(shù)的相關(guān)影響最大??偨Y(jié)了0 cm地溫高值年和低值年的大氣環(huán)流特征。主要結(jié)論如下:
(1)近 60年的時間里沈陽氣象條件的變化分別是:季節(jié)平均氣溫都是上升趨勢,其中春、冬季的上升趨勢更為明顯;季節(jié)平均0 cm地溫的變化也是上升趨勢,其中冬季上升趨勢最明顯;各季節(jié)平均風(fēng)速都是明顯下降,其中冬、春季的下降趨勢更為顯著;各季節(jié)平均風(fēng)向是春、夏、秋以西南風(fēng)為主,冬季是偏北風(fēng);降水量是下降趨勢,其中夏、秋季是明顯下降趨勢,春、冬季無明顯變化;季節(jié)平均氣壓都是下降趨勢,其中春、秋季下降趨勢更明顯。
(2)在各氣象條件和污染指數(shù)的相關(guān)分析中,風(fēng)速、氣壓、降水和污染指數(shù)的變化呈負(fù)相關(guān);氣溫、0 cm地溫和污染指數(shù)的變化呈正相關(guān)。其中0 cm地溫和污染指數(shù)的相關(guān)程度最高,達到0.3351。0 cm地溫高值年和0 cm地溫低值年相比,在東亞范圍內(nèi)大氣環(huán)流特征是,200 hPa西風(fēng)急流增強,500 hPa位勢高度值增加,850 hPa北風(fēng)減弱、南風(fēng)增強。
(3)2008年以來沈陽冬季的空氣污染有加重趨勢。因為風(fēng)速、氣壓、降水和污染指數(shù)負(fù)相關(guān);氣溫、0 cm地溫和污染指數(shù)正相關(guān),而近60年來沈陽風(fēng)速、氣壓、降水的變化是下降趨勢;氣溫、0 cm地溫的變化是上升趨勢,所以氣象條件變化對沈陽大氣環(huán)境的改善是不利的,氣候變暖和風(fēng)速降低是沈陽市空氣污染加重的重要原因。20世紀(jì)90年代以來沈陽氣溫、0 cm地溫明顯升高、年際變化幅度增大;風(fēng)速持續(xù)下降明顯;氣壓下降明顯、年際變化幅度增大,這些可能是受城市擴展的影響。
致謝:感謝審稿老師給予詳細(xì)的指導(dǎo);感謝國家氣象信息中心提供氣象資料。
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Changes of Meteorological Factors in Shenyang City during 1951—2012 and Its Relationship with Air Pollution
ZOU Xudong, YANG Hongbin, ZHANG Yunhai, WANG Hongyu
Institute of Atmospheric Environment, China Meteorological Administration, Shenyang 110166, China
Weather conditions have an important influence on City air quality. Correlation of various meteorological elements and air quality, analysis of long-term trends of meteorological elements is an important research content of city atmospheric environment. For promote understand the changes of atmospheric environment in the northern Chinese heavy industrial city of Shenyang, analysis of variation characteristics and trend of air temperature, surface temperature, wind speed, precipitation, air pressure and other meteorological elements during 1951—2012 in Shenyang city. Clarifies the correlation of winter air pollution index and meteorological factors in Shenyang during 2008—2013. During the years of 1951—2012 in Shenyang City, analysis of air temperature, ground temperature, precipitation, wind speed, 0cm pressure daily average data, the results show that: air temperature and the surface temperature rise in Shenyang city during 1951—2012. Wind speed, precipitation, air pressure decreased. The meteorological factors showed significant seasonal variation characteristics, in which the air temperature in winter and spring and surface temperature in winter rise trend most obvious. Wind speed in winter and spring, precipitation in summer and autumn, air pressure in spring and autumn decreased obvious. 20 Centuries since 90 time, the air temperature and surface temperature increased obvious in Shenyang city, wind speed and air pressure decreased obvious, interannual variation has a trend of increase. Analysis of air pollution index daily data in Shenyang City during winter of 2008—2013. Air pollution is linear increase trend in winter in Shenyang city. Air pollution index and air pressure, wind speed, precipitation was negative correlation, and air temperature, surface temperature was positive correlation, in which and surface temperature most relevant. the change of the surface temperature in Shenyang city and 200 hPa wind speed, 500 hPa high voltage, 850 hPa south wind in East Asia was positive correlation, but and 850 hPa north wind was negatively correlated. These show that, Climate warming and the decrease of wind is an important cause of air pollution in Shenyang city.
meteorological conditions; urbanization; pollution index; Shenyang
X16
A
1674-5906(2015)01-0076-08
10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.01.012
鄒旭東,楊洪斌,張云海,汪宏宇. 1951─2012年沈陽市氣象條件變化及其與空氣污染的關(guān)系分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2015, 24(1): 76-83.
ZOU Xudong, YANG Hongbin, ZHANG Yunhai, WANG Hongyu. Changes of Meteorological Factors in Shenyang City during 1951─2012 and Its Relationship with Air Pollution [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(1): 76-83.
國家自然科學(xué)基金項目(41240034);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(2013IAE-CMA07)
鄒旭東(1979年生),男,碩士,主要研究方向為大氣環(huán)境、氣候變化。E-mail:zouxd_163.com@163.com *通信作者
2014-11-15