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        懷柔區(qū)大氣能見度與相對(duì)濕度和PM2.5濃度的關(guān)系

        2018-02-05 04:47:31單瑞娟
        資源節(jié)約與環(huán)保 2018年10期
        關(guān)鍵詞:顆粒物大氣

        單瑞娟 吳 琳

        (北京市懷柔區(qū)氣象局 北京 101400)

        引言

        大氣能見度也能表示環(huán)境空氣質(zhì)量的好壞,從而顯示出空氣中大氣顆粒物污染水平的指標(biāo)。PM2.5比表面積比較大,體積很小,其大量的懸浮在空氣中,并通過對(duì)光的吸收和散射作用,使大氣能見度降低。大量研究表明,能見度、PM2.5濃度,相對(duì)濕度之間存在一定的相關(guān)性。宋宇[1]、王京麗[2]等研究得出:北京市大氣能見度與顆粒物的散射消光存在一定的相關(guān)1性,其是降低能見度的主要因素,并且顆粒物的濃度是決定能見度好壞的主要原因。王淑英[2]研究結(jié)果顯示京津地區(qū)相對(duì)濕度和能見度在不同季節(jié)下,呈現(xiàn)規(guī)律不同的顯著負(fù)相關(guān)。

        1 資料來(lái)源及處理

        PM2.5濃度數(shù)據(jù)來(lái)自懷柔區(qū)氣象局環(huán)境監(jiān)測(cè)站(懷柔區(qū)劉各長(zhǎng)村433號(hào))2016年1-12月全年逐小時(shí)資料,氣象要素觀測(cè)執(zhí)行國(guó)家級(jí)地面觀測(cè)站觀測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),所有設(shè)備定期檢定和校準(zhǔn)。PM2.5濃度數(shù)據(jù)在使用前,剔除數(shù)據(jù)異常和日數(shù)據(jù)不全的資料。能見度及相對(duì)濕度數(shù)據(jù)來(lái)自于懷柔區(qū)氣象局氣象自動(dòng)站(國(guó)家一般氣象站)2016年1-12月全年逐小時(shí)資料,該數(shù)據(jù)經(jīng)北京市氣象局信息中心質(zhì)控。

        2 大氣能見度、PM2.5濃度及相對(duì)濕度隨時(shí)間變化規(guī)律

        能見度、PM2.5濃度及相對(duì)濕度季節(jié)變化特征明顯。能見度較好的月份在2-5月、8-9月,2月最好,10月最差。在7-10月,相對(duì)濕度較高,其他月份相對(duì)較低。從PM2.5濃度月變化可以看出,8-9月濃度較低,12月濃度最高。懷柔區(qū)春季(3-5月)多風(fēng)季節(jié),有利于污染物擴(kuò)散,大氣透明度較高。懷柔區(qū)冬季(12-1月)靜穩(wěn)天氣較多,污染物不易擴(kuò)散,冬季主要又以燃煤取暖為主,大氣中PM2.5濃度升高,能見度水平較低。夏季降水較多,對(duì)大氣有一定清潔作用,可降低大氣中的PM2.5濃度。懷柔區(qū)能見度日變化明顯,呈波谷波峰趨勢(shì),07時(shí)能見度最差為14.4km,從08時(shí)開始能見度逐漸上升,12-16時(shí)能見度達(dá)到全天最好,16時(shí)開始至夜間能見度逐漸轉(zhuǎn)差。相對(duì)濕度日變化明顯,16時(shí)開始至次日06時(shí),相對(duì)濕度逐漸升高,06時(shí)相對(duì)濕度達(dá)到全天最大值72%,自06時(shí)逐漸下降,14-15時(shí)降至全天最低值38%。在09-21時(shí),相對(duì)濕度與大氣能見度呈明顯負(fù)相關(guān)。這可能是因?yàn)榇髿庵械乃哂形庾饔?,相?duì)濕度高,水汽含量高,吸光性就越強(qiáng),從而直接影響能見度;另外,大氣中懸浮顆粒物吸收水汽后,粒徑增大,消光性增大,間接影響能見度。懷柔區(qū)PM2.5濃度的日變化趨勢(shì)呈現(xiàn)一定程度的雙峰型態(tài)勢(shì)。06時(shí)達(dá)到低值;06—09時(shí)呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì),09時(shí)達(dá)到峰值(次高值);09—12時(shí)再次呈現(xiàn)下降趨勢(shì),12時(shí)為最低值(平均為57ug/m3),12—20時(shí)呈現(xiàn)上升趨勢(shì),20時(shí)達(dá)到另一峰值(最高值),這一趨勢(shì)變化可能與人們活動(dòng)有關(guān)。

        3 能見度影響因子分析

        3.1 相對(duì)濕度與能見度相關(guān)性分析

        相對(duì)濕度在20%~79%之間,隨著相對(duì)濕度的升高,PM2.5濃度明顯增長(zhǎng),但能見度下降顯著,可知兩者對(duì)削弱大氣能見度影響較大。為進(jìn)一步探究能見度、相對(duì)濕度,PM2.5濃度三者的關(guān)系,對(duì)2016年全年能見度與相對(duì)濕度及PM2.5濃度的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,能見度、PM2.5濃度,相對(duì)濕度均具有一定的相關(guān)性,這可能是因?yàn)橄鄬?duì)濕度與PM2.5濃度共同對(duì)懷柔區(qū)能見度產(chǎn)生影響。在相對(duì)濕度較低時(shí),能見度主要受PM2.5濃度的影響;在相對(duì)濕度較高時(shí),隨著大氣中水汽含量的增加,能見度降低主要受顆粒物吸濕粒徑變大,消光性增強(qiáng)的影響,且這種作用在大氣輕度污染時(shí)更加突出。

        3.2 不同季節(jié)能見度與PM2.5濃度相關(guān)性分析

        不同季節(jié)的能見度和PM2.5濃度的相關(guān)性均很高,亦呈現(xiàn)較好的負(fù)相關(guān)性。冬季相關(guān)性最為顯著,R2值為0.9508,相關(guān)系數(shù)R為-0.8373;其次為秋季節(jié),秋季節(jié)相關(guān)性較高。夏季PM2.5濃度和能見度相關(guān)性稍差,與夏季光照強(qiáng)烈、相對(duì)濕度較大等因素相關(guān)。

        結(jié)語(yǔ)

        (1)懷柔區(qū)大氣能見度季節(jié)變化特征明顯,呈現(xiàn)冬季能見度最低、春季最高的特征。PM2.5濃度水平均呈現(xiàn)夏季的最低、冬季最高的特征。

        (2)懷柔區(qū)大氣能見度和相對(duì)濕度日變化特征明顯:在09-21時(shí),相對(duì)濕度與能見度呈顯著負(fù)相關(guān)。

        (3)不同季節(jié)下,能見度與PM2.5濃度的相關(guān)性均較高,能見度與PM2.5濃度的相關(guān)性冬季的最好,夏季的稍差。

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