徐大海，王 郁，朱 蓉（.災(zāi)害天氣國家重點實驗室，中國氣象局大氣化學(xué)重點開放實驗室，中國氣象科學(xué)研究院，北京 0008；.國家氣候中心，北京 0008）

大氣環(huán)境容量系數(shù)A值頻率曲線擬合及其應(yīng)用

徐大海1*，王 郁1，朱 蓉2（1.災(zāi)害天氣國家重點實驗室，中國氣象局大氣化學(xué)重點開放實驗室，中國氣象科學(xué)研究院，北京 100081；2.國家氣候中心，北京 100081）

在用A值法確定大氣環(huán)境容量的方法研究中，給出了大氣環(huán)境容量系數(shù)的理論定義、特性及其累積頻率曲線的PⅠⅠⅠ型擬合，同時證明該系數(shù)亦可定義為空氣自潔指數(shù).以北京為例探討了各重現(xiàn)期的大氣環(huán)境容量系數(shù)在不同控制區(qū)面積、時段所對應(yīng)的容量及其相應(yīng)空氣質(zhì)量的關(guān)聯(lián).按1951～2014的氣象數(shù)據(jù)計算的北京百年一遇的年均A值為4.47，而百日一遇的日均A值僅為0.23.研究結(jié)果表明大氣環(huán)境容量系數(shù)的頻率分析或可成為大氣環(huán)境管理中的一個重要工具.

大氣環(huán)境容量系數(shù)；A值；累積頻率曲線；空氣自潔指數(shù)

環(huán)境容量的概念是根據(jù)環(huán)境管理的需要提出的，在實踐中有著廣泛應(yīng)用，特別是在區(qū)域大氣環(huán)境規(guī)劃和管理［1-10］領(lǐng)域.25年前頒發(fā)的國家推薦標準《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)方法（GB/T3840-91）》［11］給出的A值法是大氣環(huán)境容量估算的基本方法之一，由于使用簡便、實用性強的特點被廣泛應(yīng)用于我國城市環(huán)境容量核算中［12-22］.其中定義了地理區(qū)域性總量控制系數(shù)A，如果給定了控制區(qū)面積S，其子區(qū)為Si，年均濃度標準限值Cs，那么Si內(nèi)的容量qi，按該標準應(yīng)為

由于在標準中將我國分為7個地區(qū)，文獻［23-24］分別給出了各區(qū)的A值范圍，但未給出在此范圍內(nèi)取值準則，導(dǎo)致確定容量時出現(xiàn)一定的隨意性.此外，在該標準中只是將總量控制值規(guī)定在一年的時段里，導(dǎo)致由式（1）計算出的濃度控制值常不能與大氣污染物的其他時段的平均濃度相對應(yīng)，而不利于空氣質(zhì)量的管理.文獻［22］曾使用經(jīng)驗累積頻率的概念對此進行了探討，由于未使用理論曲線擬合，對高重現(xiàn)期分位數(shù)的確定和分析尚存在困難.

經(jīng)過多年的應(yīng)用和研究，本文將從理論上說明：地理區(qū)域性總量控制系數(shù)A實際上就是靜態(tài)的大氣環(huán)境容量系數(shù)，同時也是表征動態(tài)大氣自潔能力的指數(shù).由于該系數(shù)完全取決于大氣邊界層和地表面的特征要素，與氣象學(xué)中其他要素一樣，是一個隨機量，應(yīng)該使用統(tǒng)計參數(shù)來表達.

為此本文使用北京南郊觀象臺（站號：54511）氣象站1951年1月～2015年6月的定時觀測氣象數(shù)據(jù)，按照GB/T3840-91［11］規(guī)定的確定混合層厚度的參數(shù)和公式計算了北京的混合層高度，并根據(jù)式（6）計算各時段的A值，分析其統(tǒng)計特性，用Pearson ⅠⅠⅠ型曲線（以下簡稱PⅠⅠⅠ型曲線）擬合A值的累積頻率曲線，從而得到不同重現(xiàn)期的A值序列，并對其在環(huán)境空氣質(zhì)量管理中的應(yīng)用方法進行分析.

1 環(huán)境容量系數(shù)和大氣自潔指數(shù)的定義

徐大海等［25］將大氣環(huán)境容量定義為：在給定空氣體積中和給定時段內(nèi)，當某種污染物在給定平均濃度水平上，其產(chǎn)生量和清除量達到平衡狀態(tài)時，就稱該平衡量為在此平均濃度閾值下的該大氣污染物容量.根據(jù)文獻［26］給出的氣塊體積內(nèi)的大氣污染物的平衡方程為

使用Pasqull［27］定義的偽擴散速度的概念，即

對某個體積塊求取面積分后，上式可寫為

其中

式中：A為大氣容量系數(shù)，104km2/a；q為體積塊內(nèi)的大氣在Cs濃度水平下的對污染物的排放率或清除率總量，104t/a； Cs為污染物平均濃度閾值，mg/m3；S為區(qū)域面積，km2；U為平流+偽擴散速度，m/s；H為大氣混合層厚度，m；vd為干沉降速度，m/s；wr為清洗比，無量綱1.9×10-5；R為年降水量，mm/a.

事實上，（5）式就是僅僅考慮大氣通風(fēng)和干、濕沉降對污染物清除效應(yīng)時單一控制區(qū)的大氣環(huán)境容量的計算式，A值就是在上述大氣環(huán)境容量定義下的容量系數(shù).應(yīng)注意到，（6）式中只有地域面積和氣象參數(shù)，并無排放源的配置參數(shù)，因此大氣環(huán)境容量系數(shù)完全是自然屬性量.此外，（5）式可以寫為

該式說明，給定A值和濃度限值，源強增加10倍，同樣濃度的污染面積將增加100倍.

Qd與反比，排放面積增大100倍，要保持平均濃度達標，排放率密度減少10倍.

其中Vc為

式中：Vc代表著在dt時段通過τ體積的大氣通風(fēng)稀釋和干濕沉降的相對濃度通量之和，常數(shù)表示初始平均濃度.在給定δT的積分時段內(nèi)，若Vc和q都與時間關(guān)聯(lián)甚小，上式可解出：

考慮到，體積τ=H×S 和式（10），那么式（9）就成為

在無源的條件下，0q=，式（13）即為

在無源的情景下，大氣中污染物濃度衰減的快慢取決于大氣自潔能力的大小，A為單位面積、單位高度的空氣體積中的濃度衰減指數(shù).由此可見，A值確是大氣清除污染物的物理自潔能力指數(shù)，因為如A=0，那么體積中濃度永有立即有.當然，無源體積內(nèi)的濃度衰減除與A值有關(guān)外，還與H、S有關(guān)，H值的變化范圍較小，而S的變化范圍很大，大面積的污染會導(dǎo)致濃度的減退變緩.

以下應(yīng)用式（13）試舉一例，直觀說明A值的變化對當?shù)厝掌骄鶟舛鹊挠绊?設(shè)地區(qū)面積為1300km2，在污染物以2.64g/（s·km2）的排放率密度作用下，當A值為4的平衡濃度是75μg/m3，大氣環(huán)境容量系數(shù)A降為0.7，維持了3d，濃度升到400μg/m3.到第3d末，大風(fēng)來臨，A值升為30，源強不變，經(jīng)過6h，該地區(qū)大氣污染物濃度立即下降到10μg/m3左右，見圖1.

當污染面積擴大到130000km2時，設(shè)A為4，在0.264g/（s·km2）的排放率密度的作用下，初始平衡濃度仍為75μg/m3.當A降為0.7維持了20d，到第20d末，濃度升到400μg/m3，尚未到達A為0.7的平衡濃度429μg/m3，這時大風(fēng)來臨，A值升為30，大氣自潔能力增強，源強不變，經(jīng)過4d的時間，該地區(qū)大氣污染物濃度下降到10μg/m3以下，見圖2.

圖1 城市尺度大氣環(huán)境容量系數(shù)改變后的大氣污染物濃度變化Fig.1 Concentration of atmospheric pollutants as a function of time in the city scale after the atmospheric environmental capacity coefficient changed

圖2 區(qū)域尺度大氣環(huán)境容量系數(shù)改變后的大氣污染物濃度變化Fig.2 Concentration of atmospheric pollutants as a function of time at the regional scale after the atmospheric environmental capacity coefficient changed

上述兩個算例表明，區(qū)域性污染的累積過程和緩解過程均比城市尺度的為慢，顯然直觀上合理.此外，在A值同樣為4、平衡濃度為75μg/m3的情況下，1300km2的污染區(qū)，排放率密度為2.64g/（s·km2），而130000km2的污染區(qū)，排放率密度為0.264g/（s·km2）.相應(yīng)的排放率前者為3.432kg/s，而后者為34.32kg/s.這就說明，排放總量大了10倍，相同程度的污染面積要大100倍.從另一方面來說，如果有一百個按濃度標準設(shè)置的相鄰的開發(fā)區(qū)，兩兩間都不存在足夠的消納距離［25］，那么這些開發(fā)區(qū)建成后，合成的平均濃度可能為當初設(shè)置值的10倍.這其實也是密集城市群易發(fā)生空氣污染的原因之一.

2 大氣環(huán)境容量系數(shù)累積頻率的擬合

2.1 大氣環(huán)境容量系數(shù)的時間變化特征

大氣過程的隨機性非常顯著，像其他氣象要素一樣，大氣容量系數(shù)也是隨機變動的.圖3為1951～2014年大氣環(huán)境容量系數(shù)年均值的變化，由圖3可知：近64年來，北京年均大氣環(huán)境容量系數(shù)在1959年（A=4.681）和1990年（A=5.079）出現(xiàn)低值后，從2007年始到目前正在形成起伏向下的低值區(qū)，2013年的年均A值（A=5.713）尚處于1950年以來的第3個低點，2014年的A值已經(jīng)有所提升（A=5.774）.冬季的均值與全年趨勢相同但變化幅度大，2013年冬季均值為4.191，2014年冬季為4.955，上升了18%.此外，從1982年開始A值的冬季均值低于年均值，且差值有逐年擴大趨勢.這些數(shù)據(jù)有助于濃度年際變化成因分析.

圖3 北京大氣環(huán)境容量系數(shù)的年際變化Fig.3 Annual variation of the atmospheric environmental capacity coefficient in Beijing

圖4 2013年北京逐時A值曲線和10d滑動平均曲線Fig.4 The hourly A value and 10 days moving average curve of Beijing in 2013

圖4是2013年北京全年逐時氣象數(shù)據(jù)計算的大氣環(huán)境容量系數(shù).由圖4可知，大氣環(huán)境容量系數(shù)逐時值隨機變動于50和0之間，但其10d的滑動平均值相對較有規(guī)律，在1月最低，多在3～4以下，而春季（約1400h～4335h）最高，為5～10，這是春季南北氣流交換頻仍所致.

2.2 經(jīng)驗頻率、經(jīng)驗累積頻率、PⅠⅠⅠ型頻率曲線的定義

由于不同文獻或研究領(lǐng)域使用的術(shù)語不是很一致，這里將本文使用的術(shù)語，作如下界定.

經(jīng)驗頻率：將樣本數(shù)為n的A值序列ai（i= 1，2，…，n）值可能出現(xiàn)的范圍，按大小順序分m組.那么ai出現(xiàn)在第j個組內(nèi)的樣本個數(shù)為mj，那么A值在j組出現(xiàn)的經(jīng)驗頻率為

顯然有

經(jīng)驗累積頻率：將樣本數(shù)為n的A值樣本按數(shù)值的大小排成序列ai（i=1，2…，n），使得aj+1＜aj.那么，A值（使用a表示，以下同）大于等于aj的經(jīng)驗累積頻率為

PⅠⅠⅠ型頻率曲線［28］：如果，給定累積頻率P（a≥ap）=p，其中ap可稱為A對應(yīng)頻率p的分位值，那么按PⅠⅠⅠ型分布曲線可得

其中A值樣本序列ai的均值為

而離均系數(shù)，pcsφ ，可按計算出的偏差系數(shù)Cs和給定的累積頻率P，由金光炎［28］所著書中的附表取得.

重現(xiàn)期：在等時間采樣中，同一事件出現(xiàn)的時間間隔的平均值稱重現(xiàn)期，等于事件出現(xiàn)頻率的倒數(shù).由于大氣環(huán)境容量系數(shù)出現(xiàn)極小值時，易發(fā)生空氣污染的災(zāi)害，故使用P（a＜ap）的倒數(shù)表示重現(xiàn)期T.

保證率：保證在時間間隔N內(nèi)不出現(xiàn)｛a＜ap｝事件的機率為保證率，由下式計算

2.3 大氣環(huán)境容量系數(shù)經(jīng)驗頻率分析和PⅠⅠⅠ曲線擬合

使用北京1951年1月～2015年6月A值的逐年和逐日平均值，給出了年均值經(jīng)驗頻率圖5和日均值經(jīng)驗頻率圖6，圖中虛點線為滑動平均的擬合線.嘗試用PⅠⅠⅠ曲線［28］擬合A值的累積頻率曲線，由于后者不能嚴格滿足PⅠⅠⅠ擬合要求，擬合時會出現(xiàn)負分位值現(xiàn)象.但是如果將A值序列取對數(shù)后，再用PⅠⅠⅠ曲線擬合其累積頻率曲線，對兩者均能得到滿意結(jié)果，見圖7～8.圖中三角點為經(jīng)驗點，圓點為PⅠⅠⅠ擬合點，虛線為圓點趨勢線.

圖5 1951～2014北京A值年均值的經(jīng)驗頻率Fig.5 The empirical frequency of annual average A value during 1951～2014 in Beijing

圖6 1951～2014北京A值日均值的經(jīng)驗頻率Fig.6 The empirical frequency of daily mean A value during 1951～2014 in Beijing

圖7是64年的年均值累積頻率PⅠⅠⅠ擬合的結(jié)果，擬合中的A多年均值=6.4916，離差系數(shù)Cv= 0.13073，偏差系數(shù)Cs= -0.0662，圖中擬合結(jié)果滿足科爾莫哥洛夫適合度檢驗［28］.表1為擬合取得的具體頻率百分位數(shù)ap.由表1可知，2013年的年均容量系數(shù)5.713對應(yīng)的累積頻率大約為20%（準確計算，可按式（17）求出離均系數(shù)后，再按偏差系數(shù)，查表求得累積頻率），其重現(xiàn)期為5年.按式（19），N=T，在重現(xiàn)期內(nèi)A值不小于5.713的概率僅僅為32.8%，而10年重現(xiàn)期的A值為5.41，在5年內(nèi)安全保證率為59%，超過了不安全率41%.

圖7 北京1951～2014年A值年均值累積頻率PIII擬合曲線Fig.7 The cumulative frequency PIII fitting of annual average A value in Beijing from 1951 to 2014

表1 北京1951～2014年均A值累積頻率PIII型曲線的擬合結(jié)果Table 1 Annual average A value of Beijing cumulative frequency PIII fitting curve in 1951～2014

圖8 北京1951～2014年逐日平均A值累積頻率PIII曲線擬合Fig.8 The cumulative frequency PIII fitting of daily mean A value in Beijing from 1951 to 2014

表2 北京1951～2014日均A值累積頻率PIII型曲線的擬合結(jié)果Table 2 Daily mean A value of Beijing cumulative frequency PIII fitting curve in 1951～2014

這時應(yīng)該取P（a＜ap） =3.3%的分位值ap≈0.59，對應(yīng)重現(xiàn)期為30d.

3 舉例和應(yīng)用討論

3.1 年均濃度的分析

設(shè)周邊無任何排放源存在，建成區(qū)面積S1=1300km2，污染物PM2.5濃度年均限值取Cy= 0.035mg/m3.標準GB/T3840-91［11］給定華北地區(qū)的年均A值為4.2～5.6，平均A=4.9.從表1可見是33年一遇的數(shù)值.該建成區(qū)容量按式（1）計算為6.18萬t/a，考慮到容量和清除率的等同，折算成對應(yīng)的清除率密度約等于1.508g/（s·km2）.在沒有外來影響時，可預(yù)計，平均33a內(nèi)可能有一年的年均值超標.如果包括四周共S=130000km2內(nèi)都有同類排放源，按標準GB/T3840-91，當?shù)厝萘繙p低為0.618萬t/a，清除率密度約等于0.1508g/（s·km2），為前者的10%，這種情形下，對建成區(qū)而言，清除率密度所對應(yīng)的A值為0.49，如果仍按A=4.9來布置排放源，那么年排放率遠大于清除率，年均濃度幾乎不可能達標.

3.2 日均濃度的分析

同樣設(shè)周邊無排放，地區(qū)面積為S=1300km2，污染物濃度日均限值取Cd=0.075mg/m3.按一年內(nèi)允許超標日數(shù)為n天，那么按P（a＜ap）=n/（365+ 1），在表2或圖8查出ap，使A=ap，按式（1）可計算出大氣容量.

例如，要求一年內(nèi)超標天數(shù)不超過20d，那么P（a＜ap）=20/（365+1）=0.0492，在表2和圖8可估出ap=0.88，日均標準濃度取Cd=0.075mg/m3，于是，容量萬t/a，即清除率密度為0.581g/（s·km2）.再設(shè)包含外圍有130000km2同類排放源，那么清除率密度為0.0581g/（s·km2），當?shù)氐呐欧怕拭芏炔荒艹龃酥?當然，同時也要求周邊排放率密度的平均水平與此相當.

3.3 四季的日均濃度分析

為了方便敘述，在表3中將A值的各時段的一些有用的統(tǒng)計參數(shù)列出.表3中處理年均A值的重現(xiàn)期的單位是年，而處理日均值的重現(xiàn)期單位是日.重現(xiàn)期對應(yīng)的容量系數(shù)為ap，均值對應(yīng)的是A值，對控制區(qū)計算容量的計算式為式（1），清除率密度是由容量折算出的每s每km2的可能清除量.

表3 不同重現(xiàn)期的大氣環(huán)境容量系數(shù)ap及其對應(yīng)的排放率密度Table 3 Atmospheric environmental capacity coefficient in different return period and its corresponding density discharge rate

從表3可以歸納出下5點：

1） 一個地區(qū)的大氣環(huán)境容量，隨周邊排放面積增大而減小，大致是周邊面積增大100倍，當?shù)厝萘繙p少近10倍.因此在擴展人口、經(jīng)濟、生產(chǎn)活動密集的區(qū)域時，必須同時按式（8）給出相應(yīng)降低人口密度或排放率密度的方案，以避免因周邊排放面積的增加而使當?shù)乜諝赓|(zhì)量降低.

2） 大氣容量系數(shù)秋冬季低、春夏季高.日均A值400d重現(xiàn)期的分位值ap=0.0625，秋日30d重現(xiàn)期的分位值ap=0.05，似接近大氣自潔能力的下限，如果按此分位值來管理大氣污染物在一年期間的排放量，那么可預(yù)期在年內(nèi)發(fā)生大氣污染的幾率甚小.

3） 在秋冬季，要使每月超標天數(shù)少于1d，在不考慮周邊影響的情況下，控制區(qū)污染物清除率密度為0.04～0.03g/（s·km2）之間.在周邊有排放影響時，此數(shù)值還會大幅下降到mg/（s·km2）的量級.在此種情形下，如不及時減排，大氣中污染物濃度會按式（11）快速累積起來，而成高濃度污染事件.

例如，初始是按全年20d一遇的ap（Tday=20）= 0.88，Cd=0.075mg/m3確定的源排放，那么當出現(xiàn)冬季30d一遇的ap（Twin=30） =0.06，這時由于排放率大于清除率，污染物積累后的平衡濃度為

如果該控制區(qū)面積為100km2，穩(wěn)定邊界層厚度為150m，在上述ap從0.88下降到0.06，1h后其濃度從75μg/m3躍升到121μg/m3，2h為164μg /m3，12h為507μg/m3，1d后為757μg/m3，如能維持3d，則可近最大平衡值1.1mg/m3.

4） 在人口、經(jīng)濟、生產(chǎn)活動程度密集的區(qū)域規(guī)劃源排放時，按各季節(jié)的不同重現(xiàn)期的A值分位數(shù)，按季節(jié)管理源排放率密度，才有可能達到管理目標.

5） 需要注意的是，一般而言，當出現(xiàn)特低概率的分位值ap時，常常風(fēng)速低，大氣邊界層穩(wěn)定度高，但層深較薄，平時對污染貢獻率低的無組織排放收縮了活動空間，而大幅度提高污染濃度份額.屆時，高架源排放的煙溫甚高的煙流會突破穩(wěn)定層，不會對底層污染產(chǎn)生大的貢獻.按表3各重現(xiàn)期分位數(shù)分析，低架源（有效高度在100m以下）的允許排放量應(yīng)按秋季30d重現(xiàn)期的分位值計算結(jié)果為最好，因為很低的分位值ap所對應(yīng)的穩(wěn)定邊界層厚度一般在200m甚至100m以下.

4 源強、濃度和容量系數(shù)關(guān)系的檢驗

本文所以能立足的2個關(guān)系式是穩(wěn)態(tài)條件下的式（5），動態(tài)條件下的式（13）.除此兩式需要檢驗外，還需要檢驗由不同分位值ap所決定的濃度統(tǒng)計特征與實際監(jiān)測到的濃度統(tǒng)計特征一致性.為此，使用2014年全年監(jiān)測到的北京逐日PM2.5日均濃度、逐日日均A值和日均混合層厚度H，作了以下檢驗.首先使用表示大氣污染過程慣性的監(jiān)測濃度延期1天的自相關(guān)系數(shù)作為判別標準，

該系數(shù)表明，使用第1d的平均濃度，作為第2d預(yù)報濃度的相關(guān)系數(shù)可達60.49%，就是說只有預(yù)測濃度和實測的相關(guān)高于此系數(shù)的預(yù)報工具才具有實用上的意義.

4.1 穩(wěn)態(tài)式（5）的檢驗

按給定的監(jiān)測濃度序列Ci和按每日氣象條件給出的ai序列，按式（5），認為相鄰兩天里的源強不變，以ai代替A，Ci代替Cs，而建立一新的濃度序列（事實上就是穩(wěn)態(tài)預(yù)測值），

4.2 動態(tài)式（13）的檢驗

利用式（5），ai、Hi，將式（13）改寫為

4.3 由式（13）再建濃度序列的累積頻率特征的檢驗

由于本文使用日均容量系數(shù)累積頻率分位數(shù)確定大氣的清除率密度，以達到管理大氣污染物濃度的目的.于是由式（13）再建的濃度序列的累積頻率特征是否和原始監(jiān)測濃度的特征一致，是很重要的.

圖9和的排序相關(guān)Fig.9 The sorting relevant diagram betweenand

由圖9可知，兩者間的回歸方程中，斜率為0.9499，接近1，而截距僅僅為2.7958μg/m3，說明兩個序列的概率分布函數(shù)是相當一致的，從而根據(jù)分位值ap確定的清除率來管理源強，使空氣質(zhì)量達標的方法是可靠的.

5 討論

在管理空氣質(zhì)量的局地區(qū)域，附近有較大范圍同類排放物時，除使用GB/T3840-91［11］的子區(qū)分析外，一般還可在標準濃度基礎(chǔ)扣除估計的外來影響濃度以計算當?shù)厝萘?對于平均A值不一致的大范圍跨界或跨區(qū)域的大氣容量計算，可使用按給定重現(xiàn)期制定的各子域容量清單，再采用數(shù)值積分方程式（2）［26］，來優(yōu)化清單以得到實用的管理清單.優(yōu)化過程也可使用常用的多源模擬工具，如CMAQ等.

本文確定大氣容量的方法，按其原理，并通過源強、濃度和容量系數(shù)關(guān)系的檢驗，應(yīng)該適用于二次污染物如PM2.5.但是在確定其前體物的容量時，需按監(jiān)測到的PM2.5的組分，用元素平衡法將PM2.5的容量分解訂正到原生前體污染物的容量中去，以便按常規(guī)方法控制前體污染物.

6 結(jié)語

大氣環(huán)境容量系數(shù)等同于大氣自潔指數(shù)，其年均值、日均值的累積頻率分布曲線均可使用PⅠⅠⅠ型曲線擬合，以此可求得各百分位點的分位值.

用這些分位數(shù)安排各季節(jié)生產(chǎn)活動，配置不同高度和類型的排放源強（即GB/T3840-91中的高架源和低矮源的允許排放量的比例），來管理區(qū)域空氣質(zhì)量應(yīng)該是合理的，而使用一年內(nèi)的大氣最低日均清除率來確定一年的允許排放總量以控制大氣污染不是最優(yōu)的.

在出現(xiàn)特低概率的分位值ap時，特別要加大控制無組織排放低矮源低溫廢氣的力度.在控制區(qū)即使在冬季也鼓勵對高架源設(shè)置煙氣加溫裝置，以增加污染物活動空間.

人口、經(jīng)濟、生產(chǎn)活動密集的區(qū)域在擴展時，必須相應(yīng)降低人口密度或排放率密度的閾值，避免排放物的累積.諸多小密集區(qū)間要加大污染緩沖消納區(qū)，否則會造成密集區(qū)環(huán)境大氣容量的大幅下降.

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The atmospheric environmental capacity coefficient cumulative frequency curve fitting and its application.

XU Da- hai1*， WANG Yu1， ZHU Rong2（1.State Key Laboratory of Severe Weather & Key Laboratory of Atmospheric Chemistry of China Meteorological Administration， Chinese Academy of Meteorological Sciences， Beijing 100081，China；2.National Climate Center， China Meteorological Administration， Beijing 100081， China）. China Environmental Science， 2016，36（10）：2913～2922

Atmospheric environmental capacity coefficient is defined in this study. In addition， its characteristics as well as the type PIII fitting of the cumulative frequency curve are investigated. It has been proved that the coefficient can be served as air-self-cleaning Index. The relationship in different return periods between the air quality and the environmental capacity coefficient is studied for several special area and periods. According to the meteorological data observed in Beijing from 1951 to 2014， the average annual A-value with hundred years return period was calculated out as 4.27 and the average daily A-value with hundred days return period as 0.23 only. The research results indicate that the frequency analysis of atmospheric environmental capacity coefficient can be an important tool in the atmospheric environment management.

atmospheric environmental capacity coefficient；A-value； cumulative frequency curve；air-self-cleaning Index

X16

A

1000-6923（2016）10-2913-10

徐大海（1941-），男，江蘇鎮(zhèn)江人，研究員，研究方向為邊界層氣象、污染氣象學(xué).發(fā)表論文60余篇.

2016-01-29

國家自然科學(xué)基金項目（41405136）

* 責(zé)任作者， 研究員， xudh2013@qq.com