汪永英　孫琪　李昭　韓冬薈　孟琳　郭敏　段文標(biāo)

摘要[目的]探究不同林型對(duì)PM2.5的調(diào)控作用和凈化效應(yīng)，進(jìn)而研究氣象因子與PM2.5質(zhì)量濃度的相關(guān)性。[方法]以哈爾濱城市森林3種不同林型為主要研究對(duì)象，選擇3種典型天氣條件，PM2.5質(zhì)量濃度進(jìn)行連續(xù)12 h的觀測(cè)。

[結(jié)果]晴天時(shí)PM2.5質(zhì)量濃度最??；而在降水之后的陰天條件下，其質(zhì)量濃度是晴天時(shí)的1.34倍，日變化幅度不大；多云天氣時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度的增加明顯，日變化幅度較大，其質(zhì)量濃度是晴天時(shí)的1.69倍。3種不同林型對(duì)PM2.5均會(huì)起到一定的凈化效應(yīng)，各天氣條件下凈化效應(yīng)從大到小依次為晴天、陰天、多云。晴天時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度與氣壓達(dá)到極顯著正相關(guān)；多云時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度與氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與相對(duì)濕度和氣壓呈極顯著正相關(guān)，與風(fēng)速的相關(guān)性不顯著；陰天時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度與氣象因子的相關(guān)性較低，與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，與氣壓、氣溫和相對(duì)濕度呈正相關(guān)，但均未達(dá)到顯著性水平。[結(jié)論]建議人們選擇晴天條件下在樟子松林內(nèi)進(jìn)行休閑活動(dòng)，且活動(dòng)時(shí)間選擇在午后；PM2.5質(zhì)量濃度變化趨勢(shì)因天氣條件差異而不同。

關(guān)鍵詞 典型天氣條件；城市森林；PM2.5；質(zhì)量濃度

中圖分類號(hào) S176 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2016）05-175-05

Abstract[Objective]To research the regulatory effects and purification effects of different forest types on PM2.5； and to study the relationship between meteorological element and PM2.5 concentration.[Method]With three different forest types in Harbin as the research object， PM2.5 mass concentration in 12 h was continuously observed with three typical climate conditions.[Result]PM2.5 concentration was the minimum in sunny day. In cloudy days after precipitation， its concentration was 1.34 times of the clear day with a small range of daily change. In cloudy days， PM2.5 concentration increased obviously with relatively great range of daily change； its concentration was 1.69 times of the sunny day. The three different forest types had certain purification effects on PM2.5， which were in the order of sunny days > overcast day > cloudy day. In sunny days， PM2.5 mass concentration had extremely significant positive correlation with air pressure. In overcast day， PM2.5 mass concentration had extremely significant negative correlation with air temperature， had extremely significant positive correlation with relative humidity and air pressure， but showed no significant correlation with wind speed. In cloudy day， PM2.5 mass concentration had poor correlation with meteorological factor， showed negative correlation with wind speed， and had positive correlation with air pressure， temperature and relative humidity. All these did not reach significant correlation.[Conclusion]It suggests people choose sunny day for leisure activities in Pinus sylvestris forest in the affternonn. The trend of PM2.5 concentration varies with weather conditions.

Key words Typical weather conditions； Urban forest； PM2.5； Mass concentration

2015年入冬以來(lái)，霧霾天氣再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[1]，除在華北和東北地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重外，華東地區(qū)的南京也難逃“霾”伏，霧霾籠罩中國(guó)近1/3 的國(guó)土面積。其覆蓋范圍、影響程度，達(dá)到了前所未有的地步。PM（ particulate matter）即為顆粒物，PM2.5是大氣中直徑≤2.5 μm的固體顆?；蛞旱蔚目偡Q，俗稱細(xì)顆粒物。

科學(xué)家常用PM2.5質(zhì)量濃度表示每立方米空氣中顆粒物的質(zhì)量含量，這個(gè)值越高，就表示空氣污染越嚴(yán)重，對(duì)空氣質(zhì)量和水平能見度等都有重要的影響[2-3]。

一般來(lái)說(shuō)，PM2.5主要來(lái)自秸稈等生物質(zhì)和汽油、煤等化石燃料的燃燒等。

植樹造林是治理PM2.5的一項(xiàng)重要舉措，它可以充分發(fā)揮森林的除塵、凈化空氣功能。城市森林是在城市（包括市郊）中對(duì)環(huán)境有明顯改善作用的林地及植被，是現(xiàn)今城市綠地的一個(gè)重要組成部分[4-5]。因此，讓森林走進(jìn)城市，充分發(fā)揮城市森林的功能是目前需要研究的問(wèn)題[6]。現(xiàn)階段關(guān)于森林植被對(duì)PM2.5調(diào)控作用的研究尚處于起步階段。已有學(xué)者就城市綠地高滯塵樹種、群落的選擇及配置開展了深入系統(tǒng)的研究[7-11]，但街頭綠地規(guī)劃面積、人們應(yīng)在何時(shí)何地進(jìn)行活動(dòng)仍是值得探討的重要問(wèn)題。

筆者以哈爾濱城市森林內(nèi)3種不同林型為主要研究對(duì)象，對(duì)夏季3種典型天氣條件下的PM2.5質(zhì)量濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，探討哈爾濱城市森林3種不同林型在不同天氣條件下對(duì)PM2.5的調(diào)控作用和凈化效應(yīng)，以便了解城市森林內(nèi)的PM2.5日變化和水平擴(kuò)散特征，進(jìn)一步研究氣象要素與PM2.5質(zhì)量濃度的相關(guān)性，以期為人們選擇合適的娛樂(lè)休閑場(chǎng)所和選擇休閑鍛煉時(shí)間提供相應(yīng)的指導(dǎo)。

1 研究地概況和研究方法

1.1 研究地概況 研究區(qū)域選在黑龍江省哈爾濱城市林業(yè)示范基地，該基地位于哈爾濱市中心城區(qū)，在東北林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)，地理坐標(biāo)為127°30′～127°34′ E，45°20′～45°25′ N，占地面積約44 hm2，海拔136～148 m，地勢(shì)略有起伏。該區(qū)域?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)性氣候，夏季溫暖濕潤(rùn)，冬季寒冷干燥。年均氣溫3.5 ℃，年均降水量534 mm，降水主要集中在7～8月，年均相對(duì)濕度67%。土壤類型為黑土，1949年以前為耕地。各類型人工林面積70 m×70 m，造林方式為小面積純林塊狀混交林。在20世紀(jì)50年代栽有興安落葉松（Larix gmelinii ）、樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）、黑皮油松（Pinus tabulaeformis var.mukdensis）、黃菠蘿（Phellodendron amurense）、胡桃楸（Juglans mandshurica）、白樺（Betula platyphylla）、蒙古櫟（Quercus mougolica）和水曲柳（Fraxinus mandshurica）等人工純林和針闊混交人工林[6樟+3水+其他（榆樹+紅松+黃菠蘿+白樺）]。3種不同林型基本情況見表1[4，12]。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地選擇。

為了減小地形、地理位置等因素對(duì)試驗(yàn)的影響，在哈爾濱城市林業(yè)示范基地內(nèi)選擇3種典型林型，分別是三大硬闊林之一的水曲柳林、常綠針葉林的樟子松林和針闊混交林（樟子松林和水曲柳林混交）。在3種林型內(nèi)劃出標(biāo)準(zhǔn)樣地20 m×20 m，在每片標(biāo)準(zhǔn)樣地內(nèi)選取5處采樣點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別為樣地內(nèi)對(duì)角線4個(gè)頂點(diǎn)和中心點(diǎn)處。

1.2.2 調(diào)查方法。

2015年7月，選擇3種不同天氣條件（晴天，陰天和多云），每種天氣條件下觀測(cè)3 d，每天觀測(cè)時(shí)間為6：00～18：00，每隔2 h對(duì)3個(gè)樣地進(jìn)行同步觀測(cè)，每個(gè)樣地的5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)作為重復(fù)。采用高精度手持式PM2.5速測(cè)儀測(cè)定人體平均呼吸高度1.5 m處空氣中PM2.5的質(zhì)量濃度并記錄當(dāng)時(shí)的氣溫和相對(duì)濕度；利用手持式小型氣象站Kestrel4000測(cè)定3種林型內(nèi)不同觀測(cè)樣點(diǎn)的氣壓和風(fēng)速，每個(gè)采樣點(diǎn)均重復(fù)測(cè)定3次，取平均值為該采樣點(diǎn)的觀測(cè)值。為了便于科學(xué)比較和評(píng)價(jià)城市森林對(duì)PM2.5的凈化效果，在分析過(guò)程中，可依據(jù)我國(guó)環(huán)保部制定的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—2012）中關(guān)于PM2.5質(zhì)量濃度作為衡量顆粒物污染程度的標(biāo)準(zhǔn)，將哈爾濱市區(qū)作為對(duì)照點(diǎn)。對(duì)照點(diǎn)的PM2.5質(zhì)量濃度值和各氣象要素值可在哈爾濱環(huán)保局網(wǎng)站（www.hrbhbj.gov.cn）和黑龍江省墾區(qū)氣象服務(wù)系統(tǒng)（http：//218.7.16.115/nongken/shici.php）下載查詢。不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的 PM2.5凈化百分率（即凈化效應(yīng)）計(jì)算參照王曉磊等[11，13]的公式：

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有觀測(cè)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel2007 和SPSS16.0分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林型不同天氣條件下PM2.5質(zhì)量濃度總體特征

2.1.1 相同天氣條件下不同林型內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度變化。

由表2可知，3種林型內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度在不同天氣條件下均不同，未超過(guò)對(duì)照點(diǎn)濃度值。方差分析顯示，無(wú)論哪種天氣，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間PM2.5質(zhì)量濃度差異均不顯著。晴天時(shí)，樟子松林內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度最小，其次是水曲柳林。陰天時(shí)，3種林型內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度變化不大，針闊混交林內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度偏小。多云時(shí)，針闊混交林內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度最低，其次是水曲柳林。

夏季是哈爾濱1 a中空氣質(zhì)量最好的季節(jié)，PM2.5的主要來(lái)源是城市居民生活用燃煤、道路揚(yáng)塵、建筑工地?fù)P塵、機(jī)動(dòng)車尾氣排放和工業(yè)排污等產(chǎn)生的細(xì)顆粒物。當(dāng)這些PM2.5運(yùn)動(dòng)到樹葉附近時(shí)，可以穿過(guò)空氣和葉片的邊界層到達(dá)葉片表面，由于葉片表面粗糙，表皮毛豐富，可以分泌一些黏性物，葉片就可以成功將細(xì)小顆粒滯留在表面，甚至將一部分PM2.5吸納到葉片氣孔內(nèi)部。因而，枝條和葉片表面粗糙、分泌物豐富、葉面積系數(shù)高的樹種具有較好的吸滯大氣顆粒物的功能。根據(jù)國(guó)內(nèi)外資料，針葉林的比葉面積大、枝條粗糙、分泌物豐富，比闊葉樹的吸附物效果更好[13]。該試驗(yàn)表明在晴天條件下，針葉樟子松林內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度最低；而在陰天和多云條件下，不同的氣象要素對(duì)于PM2.5質(zhì)量濃度變化起到了一定作用，再加上由于云層增加以及到達(dá)地面的太陽(yáng)直接輻射量降低，最終表現(xiàn)出來(lái)針闊混交林的調(diào)控作用明顯一些。

2.1.2 同一林型內(nèi)不同天氣條件下PM2.5質(zhì)量濃度變化。

由表2可知，對(duì)于同一種林型來(lái)說(shuō)，均表現(xiàn)為晴天的PM2.5質(zhì)量濃度最低，其次是陰天，多云條件下的PM2.5質(zhì)量濃度最高。水曲柳林中，晴天的PM2.5質(zhì)量濃度為16.1 μm/m3，陰天時(shí)的PM2.5質(zhì)量濃度是晴天的1.34倍，多云時(shí)的PM2.5濃度值是晴天的1.66倍；樟子松林中，晴天的PM2.5質(zhì)量濃度為15.1 μm/m3，陰天時(shí)的PM2.5質(zhì)量濃度是晴天的1.43倍，多云時(shí)的PM2.5質(zhì)量濃度是晴天的1.83倍；針闊混交林中，晴天的PM2.5質(zhì)量濃度為16.7 μm/m3，陰天時(shí)的PM2.5質(zhì)量濃度是晴天的1.28倍，多云時(shí)的PM2.5質(zhì)量濃度是晴天的1.60倍。PM2.5質(zhì)量濃度變化受氣象因子[14-19]等多種因素影響。晴天天氣條件下，由于空氣流動(dòng)較平穩(wěn)，氣溫和濕度比較適中，風(fēng)力較小，再加上晴天時(shí)各種植物的生理活動(dòng)比較旺盛，能夠不斷吸滯、黏附PM2.5，因此晴天時(shí)PM2.5能夠維持較低的水平。7月是東北地區(qū)的雨季，陰天多在降水之后，高溫、高濕且風(fēng)力不大（日均0.2 m/s）的氣象條件使得顆粒物的水平擴(kuò)散差[14]，因此陰天PM2.5質(zhì)量濃度高于晴天的濃度值。此外，陰天條件下植物生理活動(dòng)相對(duì)減弱也是導(dǎo)致PM2.5質(zhì)量濃度增大的原因之一。在多云天氣條件下，由于云層存在會(huì)減少到達(dá)地面的太陽(yáng)直接輻射，同時(shí)又加強(qiáng)大氣逆輻射，減小地面的有效輻射，因此氣溫隨高度的增加而減小[20]，大氣趨于中性和穩(wěn)定的狀態(tài)，不利于污染物的擴(kuò)散。通過(guò)對(duì)不同林型內(nèi)各氣象要素的觀測(cè)可知，在多云時(shí)氣壓值最高（996.2 hPa）、相對(duì)濕度最低（51.6%）、氣溫最高（29.3 ℃）、風(fēng)速較?。?.98 m/s），而在高壓控制下，往往伴有空氣的下沉運(yùn)動(dòng)，抑制湍流的向上發(fā)展；空氣濕度小，干燥的空氣也不利于細(xì)顆粒物的沉降，漂浮在空中；風(fēng)速較小，氣溫較高均不利于空氣污染物的水平擴(kuò)散。綜合來(lái)看在多云條件下，各氣象因素不利于空氣污染物的擴(kuò)散，最終表現(xiàn)出PM2.5質(zhì)量濃度偏高。

2.2 不同林型不同天氣條件下PM2.5質(zhì)量濃度日變化

2.2.1 同一天氣條件下不同林型內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度日變化。

由圖1可知，3種林型內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度在不同天氣條件下均未超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)功能區(qū)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。同一天氣條件下，3種林型內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度值在1 d中不同時(shí)刻的變化趨勢(shì)基本一致。在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)（6：00～18：00），晴天8：00 PM2.5質(zhì)量濃度出現(xiàn)最高值，18：00時(shí)PM2.5質(zhì)量濃度出現(xiàn)最低值；陰天全天PM2.5質(zhì)量濃度變化幅度較?。欢嘣茣r(shí)，3種林型內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度變化幅度較大，最高值出現(xiàn)在8：00，最低值出現(xiàn)在16：00。主要原因是氣溫低、空氣濕度大、風(fēng)速小，這種低溫、高濕和相對(duì)靜風(fēng)的氣象條件不利于空氣顆粒物的擴(kuò)散和輸送，導(dǎo)致早晨PM2.5質(zhì)量濃度偏高；白天隨著太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，氣溫升高，濕度降低，混合層厚度增加，空氣亂流和對(duì)流作用明顯加強(qiáng)，所以在正午前后PM2.5出現(xiàn)最低值；午后，由于亂流不斷減弱和風(fēng)速降低，PM2.5質(zhì)量濃度呈上升趨勢(shì)。

2.2.2 同一林型內(nèi)不同天氣條件下PM2.5質(zhì)量濃度日變化。

7月份，哈爾濱城市森林中3種林型內(nèi)同一天氣條件不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PM2.5質(zhì)量濃度日變化規(guī)律呈一致性，但在不同天氣條件下還是有所差異（圖2）。針對(duì)同一種林型，晴天和多云天氣下PM2.5質(zhì)量濃度在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)呈現(xiàn)“單峰單谷”型，上午PM2.5質(zhì)量濃度明顯高于下午，8：00～10：00 時(shí)PM2.5質(zhì)量濃度較高，16：00 ～18：00時(shí)PM2.5質(zhì)量濃度較低。具體變化趨勢(shì)是6：00～8：00 PM2.5質(zhì)量濃度逐漸上升，8：00達(dá)到峰值后下降，至11：00逐步平穩(wěn)，16：00達(dá)到1 d中的最低值，之后再逐漸上升。陰天時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度基本維持平穩(wěn)狀態(tài)，且上午PM2.5質(zhì)量濃度高于下午。從圖2可知，3種林型內(nèi)，不同天氣條件下PM2.5質(zhì)量濃度的大小排序基本為多云、陰天、晴天。3種林型內(nèi)陰天時(shí)PM2.5質(zhì)量濃度變化幅度最小，其次是晴天時(shí)，變化幅度最大的是多云條件下的PM2.5質(zhì)量濃度。3種林型中，針闊混交林的變幅最大，其次是樟子松林。

2.3 不同天氣條件下不同林型對(duì)PM2.5的凈化效應(yīng)

對(duì)3種林型不同天氣條件下各水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)和對(duì)照點(diǎn)的PM2.5質(zhì)量濃度進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，得到3種不同林型的平均凈化效應(yīng)。由表3可知，3種林型對(duì)PM2.5均有一定凈化效應(yīng)，與PM2.5的水平分布規(guī)律類似，晴天時(shí)PM2.5凈化效應(yīng)最強(qiáng)，變化范圍在34.8%～41.0%，樟子松林PM2.5凈化效應(yīng)最強(qiáng)，其次是水曲柳林。陰天時(shí)，凈化效應(yīng)最強(qiáng)的是針闊混交林，其次是水曲柳林與樟子松林，不同林型在陰天時(shí)的凈化效應(yīng)變化幅度較小，變化范圍在37.2%～37.8%。多云時(shí)凈化效應(yīng)，相對(duì)晴天和陰天來(lái)說(shuō)較差，變化范圍在19.5%～22.2%。這是由于相比晴天，多云天氣風(fēng)速小，大氣相對(duì)穩(wěn)定，PM2.5擴(kuò)散慢，傳播距離短，風(fēng)速小，致使揚(yáng)塵、汽車尾氣等細(xì)小顆粒擴(kuò)散緩慢，聚集在城市上空，使PM2.5質(zhì)量濃度偏高。而陰天，特別是降水之后的陰天，雖然天空中云層較厚較低，但是在低氣壓、高濕度和風(fēng)的作用下，反而有利于大氣顆粒物的水平擴(kuò)散，所以最終表現(xiàn)出來(lái)多云條件下對(duì)PM2.5的凈化效應(yīng)最差。

2.4 不同林型內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度與氣象要素相關(guān)性分析

PM2.5質(zhì)量濃度不僅與交通、工業(yè)和生活排放源有關(guān)，還受天氣條件和氣象因子的影響?？紤]到數(shù)據(jù)的可取性和城市森林受交通污染嚴(yán)重的特點(diǎn)，該研究主要探討了各氣象因子對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的影響。

由表4可知，晴天時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度除了與氣壓呈極顯著正相關(guān)外，與其他氣象因子均未達(dá)到顯著相關(guān)水平。多云時(shí)，氣象因子對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度影響最顯著，PM2.5質(zhì)量濃度與氣溫、相對(duì)濕度和氣壓均呈現(xiàn)極顯著相關(guān)水平，其中與氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)，與相對(duì)濕度和氣壓呈極顯著正相關(guān)，與風(fēng)速相關(guān)性不顯著。陰天條件下，PM2.5質(zhì)量濃度與氣象因子的相關(guān)性較低，與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，與氣壓、氣溫和相對(duì)濕度呈正相關(guān)，但均未達(dá)到顯著性相關(guān)。

2.4.1 PM2.5質(zhì)量濃度與風(fēng)速的相關(guān)性。

3種典型天氣條件下的PM2.5質(zhì)量濃度隨風(fēng)速的變化并無(wú)規(guī)律，在晴天和陰天條件下呈負(fù)相關(guān)，在多云條件下呈正相關(guān)，均未達(dá)顯著性相關(guān)。這可能是由于風(fēng)速在2.0 m/s以下[21]為輕風(fēng)（按照氣象部門的風(fēng)力等級(jí)劃分），風(fēng)速偏低，當(dāng)風(fēng)從林外穿過(guò)森林間隙進(jìn)入林內(nèi)時(shí)，由于林內(nèi)樹干和枝葉的阻擋、摩擦、碰撞、搖擺等作用，迫使氣流分散、動(dòng)能消耗而使風(fēng)速減弱、風(fēng)向多變，故風(fēng)速對(duì)于PM2.5擴(kuò)散的影響沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。在此次觀測(cè)期間，實(shí)測(cè)日均風(fēng)速均未超過(guò)1.5 m/s，風(fēng)力等級(jí)均為0～1級(jí)，處于無(wú)風(fēng)狀態(tài)，因此風(fēng)速在3種典型天氣條件下對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的影響均不顯著。

2.4.2 PM2.5質(zhì)量濃度與相對(duì)濕度的相關(guān)性。

不同天氣條件下3種林型內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度與林內(nèi)的相對(duì)濕度呈正相關(guān)，這與相對(duì)濕度對(duì)細(xì)顆粒物生成的影響有關(guān)。相關(guān)研究證實(shí)空氣中相對(duì)濕度增加能夠促進(jìn)細(xì)顆粒物生成[22]。多云時(shí)，相對(duì)濕度適中（40.2%～69.2%，平均為51.6%），空氣中的超細(xì)粒子極易形成PM2.5，因此相對(duì)濕度與PM2.5質(zhì)量濃度呈極顯著正相關(guān)（0.746**）；而陰天條件下，空氣相對(duì)濕度過(guò)大（76.5%～82.9%，平均為80.2%），易導(dǎo)致細(xì)顆粒物吸濕膨脹，變成粗顆粒物，甚至發(fā)生重力沉降，因此二者呈正相關(guān)，但并不顯著。胡敏[23]、鄧?yán)旱萚24]研究也表明在一定濕度范圍內(nèi)，相對(duì)濕度越大越有利于顆粒物的形成，但超過(guò)一定閾值，會(huì)導(dǎo)致顆粒物濃度增加，尤其高溫高濕容易造成細(xì)顆粒物濃度升高。

2.4.3 PM2.5質(zhì)量濃度與氣溫和氣壓的相關(guān)性。

從氣溫和氣壓與林內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度關(guān)系來(lái)看，晴天時(shí)，太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，地面溫度升高，近地層的氣溫升高，使大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，所以氣溫高，PM2.5質(zhì)量濃度低。而在陰天條件下，云層增厚會(huì)減少到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射，同時(shí)加強(qiáng)大氣逆輻射，減小地面的有效輻射，由此減小氣溫隨高度的變化，使大氣趨于穩(wěn)定狀態(tài)，不利于污染物的擴(kuò)散，所以陰天氣溫低，PM2.5質(zhì)量濃度偏高。多云時(shí)，氣溫高，但由于云層增厚導(dǎo)致氣溫隨高度變化降低，大氣趨于穩(wěn)定狀態(tài)，所以PM2.5質(zhì)量濃度較高。多云天氣時(shí)氣壓偏高，高氣壓下天氣晴朗，風(fēng)速較小，并伴有空氣的下沉運(yùn)動(dòng)，易形成下沉逆溫，抑制湍流的向上發(fā)展。而在陰天時(shí)氣壓偏低，在低壓控制之下，空氣有上升運(yùn)動(dòng)，云量較多，若風(fēng)速再大些則有利于污染物的擴(kuò)散[20]。

總之，氣象因子與PM2.5質(zhì)量濃度的大小有著密切的相關(guān)性。綜合考慮，在多云時(shí)氣象因子對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的影響最顯著，而在陰天時(shí)沒(méi)有達(dá)到顯著性關(guān)系，晴天時(shí)僅氣壓與PM2.5質(zhì)量濃度極顯著正相關(guān)。這說(shuō)明高溫、低濕、有一定氣流的晴天有利于PM2.5 的擴(kuò)散，而在多云時(shí)表現(xiàn)出濃度值偏高。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)哈爾濱城市森林內(nèi)夏季7月份3種典型天氣條件下3種林型的實(shí)測(cè)PM2.5質(zhì)量濃度值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可得到以下結(jié)論。

（1）相同天氣條件下不同林型內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度變化特征為晴天時(shí)，樟子松林內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度最低，其次是水曲柳林；陰天時(shí)，3種林型內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度相差不大；多云時(shí)，針闊混交林內(nèi)PM2.5質(zhì)量濃度最低，樟子松林內(nèi)最高。

（2）同一林型內(nèi)不同天氣條件下PM2.5質(zhì)量濃度變化特征為3種林型均表現(xiàn)出在晴天時(shí)PM2.5質(zhì)量濃度最低，陰天時(shí)其次，多云時(shí)最高。認(rèn)為晴天條件下在樟子松林內(nèi)進(jìn)行休閑活動(dòng)為宜。

（3）同一天氣條件下不同林型內(nèi)的PM2.5質(zhì)量濃度日變化特征為多云天氣時(shí)觀測(cè)時(shí)段內(nèi)變化幅度較大，其次是晴天，陰天時(shí)變化幅度較小。觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，均表現(xiàn)為上午的PM2.5質(zhì)量濃度大于下午，8：00 PM2.5質(zhì)量濃度最高。建議人們休閑活動(dòng)時(shí)間選擇在午后，而非上午，特別不適合在林區(qū)內(nèi)進(jìn)行晨練。

（4）不同天氣條件下不同林型對(duì)PM2.5凈化效應(yīng)表現(xiàn)為：晴天時(shí)PM2.5凈化效應(yīng)最強(qiáng)，樟子松林PM2.5凈化效應(yīng)最強(qiáng)，其次是水曲柳林。陰天時(shí)，凈化效應(yīng)最強(qiáng)的是針闊混交林，其次是水曲柳林與樟子松林，不同林型在陰天時(shí)的凈化效應(yīng)變化幅度較小。多云條件下，凈化效應(yīng)相對(duì)晴天和陰天來(lái)說(shuō)較差，變化范圍在19.5%～22.2%。所以在晴天時(shí)選擇在樟子松林內(nèi)進(jìn)行休閑活動(dòng)是可行的。

（5）從城市森林內(nèi)不同林型PM2.5質(zhì)量濃度與相關(guān)氣象因子相關(guān)性分析結(jié)果可知：晴天時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度除了與氣壓呈顯著正相關(guān)外，與其他因子均未達(dá)到顯著相關(guān)水平。多云時(shí)，氣象因子對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度影響最顯著，與氣溫、相對(duì)濕度和氣壓均呈現(xiàn)出顯著相關(guān)水平，其中與氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)，與相對(duì)濕度和氣壓呈極顯著正相關(guān)，與風(fēng)速相關(guān)性不顯著。陰天時(shí)，PM2.5質(zhì)量濃度與氣象因子的相關(guān)性較低，與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，與氣壓、氣溫和相對(duì)濕度呈正相關(guān)，但均未達(dá)到顯著性相關(guān)。可見，PM2.5質(zhì)量濃度變化趨勢(shì)因天氣條件差異而不同。

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