北京秋季一次重污染天气过程的成因分析

第26卷第5期2010年10月

气象与环境学报

Vo.l26No.5

October2010

北京秋季一次重污染天气过程的成因分析

杨素英 赵秀勇 刘宁微

1

2

3

(1 南京信息工程大学大气物理与大气环境重点实验室,江苏南京210044;2 国家电力环境保护研究院,江苏南京210031;

3 中国气象局沈阳大气环境研究所,辽宁沈阳110016)

摘 要:近年来,北京的大气环境问题日益受到关注。以2002年10月8 13日北京地区一次重污染过程为例,采用中国气象局的MICAPS系统和美国的HYSPLT模式,分别从污染过程产生的天气条件、污染物输送轨迹等方面分析此次空气污染的形成原因。结果表明:造成此次重污染过程的不利因素主要包括三个方面,一是较强的海平面高压、均压场控制导致北京地区垂直大气层结稳定,不利于污染物垂直扩散;二是北京地区三面环山,导致近地面为弱的偏南气流控制,不利于污染物水平扩散;三是近地面弱的偏南气流从江苏、山东、河北、天津等地携带了大量的污染物向北京地区输送。

关键词:北京;空气污染物;天气条件;污染物累积

中图分类号:P458 文献标识码:A 文章编号:1673-503X(2010)05-0013-04

1 引言

随着北京社会经济的快速发展,人们生活质量的逐步提高,特别是2008年奥运会的申办成功,首都的大气环境问题日益受到社会各个阶层的关注。为此,近年来,相关的科学研究也逐步展开,研究者分别从北京市空气污染的特征、本地污染源贡[2-3][4-5]献、污染气象条件等多方面、多角度进行了深入分析,以探求污染形成的原因和控制污染的科学方法,并取得了大量研究成果。通常情况下,在本地污染源及其排放量相对稳定的情况下,污染物浓度的高低,主要取决于外地污染源的输送影响和本地大气的扩散能力,而扩散能力又与天气背景、局地地形条件有密切关系。但是,上述研究在其本身研究的过程中大多侧重于对单个影响因素的分析,而结合气象、局地地形条件、区域污染来源进行北京地区污染过程的综合成因分析的研究还比较缺乏。本文选取2002年10月8 13日北京市发生的一次重污染天气为例,利用中国气象局的MICAPS系统和美国的HYSPLT模式,从污染形成的天气背景、污染物扩散受地形的影响情况以及外来污染物输送的气流轨迹等几方面进行综合性分析,从而探讨此次大气重污染过程的成因。

[6-8]

[1]

质量级别和空气质量状况的官方公布数据(表1)。

表1 2002年10月8 13日北京市空气污染数据统计日期10月8日10月9日10月10日10月11日10月12日10月13日

污染指数API

64

首要污染物

空气质量级别 !1 1#!2

空气质量状况良轻微污染中度污染重污染轻度污染良

可吸入颗粒物

135可吸入颗粒物232可吸入颗粒物365可吸入颗粒物198可吸入颗粒物53

可吸入颗粒物

2 污染过程特征

从环境污染的角度分析此次大气污染过程的特征有助于深入认识和研究污染的成因。为此,本文统计了此次污染过程的污染指数、首要污染物、空气

由表1可知,此次重污染过程中的首要污染物均为

可吸入颗粒物。污染指数在污染过程初期呈逐日递增趋势,且增量的增长趋势迅速,在污染过程的前3d其污染指数增长量分别达到了71、97和133。造成本次污染过程至11日达到污染过程API峰值365,空气质量级别达到了五级,为重污染天气。11日之后,API指数逐渐下降,12日降至198,至13日降至53,空气质量状况达到良,污染过程结束。本次污染过程从发展到结束共经历了6d,其中污染日期为4d,分别为轻微污染、轻度污染、中度污染和重污染。

从以上分析不难看出,本次污染具有来的急、去的快的特点。污染持续时间不长,但是强度很大,最重污染日空气质量级别达到#级。

3 污染成因

3 1 天气条件分析

天气条件从根本上决定了气象要素的分布和变

收稿日期:2010-09-09;修订日期:2010-09-20。基金项目:南京信息工程大学校科研基金(20090218#)资助。

作者简介:杨素英,女,1975年生,讲师,主要从事气溶胶-云相互作用研究,E mai:lyangsuying75@gmai.lcom。

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