周俊 叶存业
摘 要:本文运用的资料为吉安县7-11月每天pm2.5浓度变化,并运用表格处理、 相关性分析等方法对影响空气质量的因子进行探究。得出:影响本地pm2.5浓度变化的主要影响因子有相对湿度、温度层结、风速风向、天气状况(是否有降水类天气)以及人类生产活动,其中天气状况为最主要的影响因子。并对改善空气质量提出相关性建议及决策。
关键词:pm2.5浓度;影响;探究;建议
一、影响pm2.5浓度主要因子
(一)空气相对湿度
pm2.5浓度与空气相对湿度有着较强的相关性。当相对湿度较大时,pm2.5浓度偏低,反之则相对偏高。主要为当空气相对湿度较大时,水汽含量高,可以对pm2.5粒子起到一定的吸附作用,当吸附的质量足够大时,会进行沉降作用,使大气pm2.5浓度下降。所以相对湿度可以对pm2.5浓度变化起到一个很好的参考作用。
(二)风速风向
pm2.5浓度与低层平均风速有着较强的相关性。大气低层风速、风向是影响pm2.5颗粒稀释和扩散的重要因子。通常风速越大越有利于pm2.5的稀释扩散,空气中pm2.5的浓度就越低。而长时间的微风或静风则不利于pm2.5的扩散作用,会造成pm2.5浓度的累积升高。风向的主要作用是对pm2.5颗粒的平流输送,这就要考虑到上下游效应的影响。
(三)温度层结
pm2.5浓度的变化与平均温度之间无明显的联系。而其中,逆温是指大气中某一高度范围内的气温随高度增加而升高或不变的现象。由于逆温层的存在,使得大气层结比较稳定,抑制了大气中垂直运动和湍流交换,使空气中的颗粒物难以在垂直方向上运动扩散,如果此时水平风场也比较弱的话,就会使空气颗粒物累积,pm2.5浓度出现高值。可见,温度层结也是影响空气中pm2.5浓度变化的影响因子。
(四)天气状况(是否有降水类天气)
据7月到11月份pm2.5浓度与降水量随时间的变化统计数据资料显示,当出现降水类天气现象时,pm2.5浓度会出现显著的下降趋势,主要是由于降水会对pm2.5颗粒起到很大程度上的稀释和沉降,使pm2.5浓度出现较为明显的降低,而当天气状况良好,天气干燥,则利于pm2.5颗粒的形成和累积,使其浓度升高。
(五)人类生产活动
人类生产活动也是影响大气pm2.5浓度的一个重要因子,随着人类活动的频繁和各类大气污染物的排放,使得大气中的pm2.5浓度呈现明显升高的趋势。是空气中pm2.5产生的主要源头。
综上,影响本地pm2.5浓度的主要影响因子有相对湿度、温度层结、风速风向、天气状况(是否有降水类天气)以及人类生产活动,其中天气状况为最主要的影响因子。而通过对这些影响因子的观测预测,就可对本地未来的pm2.5浓度变化作出大致预报,并可提前进行预防和提醒。更好的为公众服务。
二、 pm2.5浓度定时平均变化
由7月到11月份pm2.5浓度的定时平均的变化统计数据可知,整体上pm2.5浓度晚上略高于白天,且在上午10时和晚上20时左右分别出现一个峰值,以及在下午15 时左右达到谷值。
影响大气pm2.5浓度日变化的主要因素是人类生产活动和大气结构共同作用的结果。由于晚上温度较低,大气层结较为稳定,使得在白天积累的pm2.5颗粒不易扩散,导致晚上pm2.5浓度略高于白天。
白天日出后,随着人类活动的增加,pm2.5粒子浓度逐渐增多,在上午10时左右达到一个峰值,随着气温升高,大气稳定度减弱,湍流交换和垂直扩散能力较强,有利于pm2.5粒子的扩散迁移,使得pm2.5浓度逐渐减小,在下午15时左右达到最低值。傍晚温度下降,湍流活动开始减弱,大气层结又趋于稳定,而同时出现下班高峰期,因而pm2.5浓度又开始上升,在夜间20时左右出现峰值,但由于夜间生产活动减少,pm2.5粒子浓度在日出前大体上呈下降趋势。
三、pm2.5平均濃度季节变化
由上图可看出冬季(10、11月)pm2.5平均浓度要大于秋季平均(7、8、9月),主要原因为冬季温度较低,大气层结较为稳定,且风力不大,容易造成pm2.5颗粒物的不易扩散和输送,形成积累使pm2.5浓度维持在一个较高水平。而秋季则容易受到天气系统的影响,如台风等,会带来大量降水,且风力加大,利于pm2.5颗粒的沉降和水平输送,浓度较低,空气质量也较好。
四、相关建议
(1)植树绿化。可以缓解CO2过多状况,减少温室效应。
(2)大力发展水电、太阳能等清洁能源。
(3)提倡环保型汽车、共享单车等。近年来,机动车数量快速增长,加强机动车排放量标准的限定,发展节能型,环保型汽车,积极提倡无车日。
(4)积极利用有利天气开展人工增雨作业,可以有效的降低pm2.5浓度。
(5)在晴热干燥且无风天气,各施工地应严格控尘,做好各种防护工作。
作者简介:周俊(1966-),男,汉族,上海人,本科,工程师,从事天气预报工作。