延安市大气污染扩散气象条件分析

雷雯雯 同明伟 肖 旭 贺星焜

1.延川县气象局 陕西 延安 717200；2.延安市气象局 陕西 延安 716000

延安市位于黄土高原中南部，陕西省北部，属高原大陆性季风气候。春季干旱多风，气温多变；夏季炎热干旱与雨涝相间；秋季气温下降迅速；冬季寒冷干燥，逆温现象明显。近年来随着社会经济的发展，市区人口、燃油用车的增加以及能源结构单一等原因，大气环境曾一度污染严重，人们越来越关注自身的生存环境。本文利用空气质量在线监测分析平台监测的延安市2014年-2019年大气污染物浓度数据及延安市宝塔区气象局提供的相应年份气象观测数据，研究了空气质量指数与各要素的变化关系及气象条件与污染物浓度的关系，为开展污染天气预报服务提供依据。

1 空气污染指数AQI与各污染物浓度间的关系

空气质量指数AQI是定量描述空气质量状况的无量纲指数，为主要污染物污染程度的定量表征。参与空气质量评价的主要污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO六种污染物。通过2014年-2019年间8次典型污染天气过程分析得出，延安市空气污染指数AQI随着PM10的升高而升高，随着PM10的降低而降低，这种变化尤为明显，与PM2.5的变化关系次之，而SO2、NO2、O3、CO的浓度变化则与AQI的关系不明显。这说明近年来造成延安市污染天气最主要的污染因子是PM10与PM2.5。

2014年-2019年8次典型污染天气过程污染物浓度

2 春季和冬季重污染日前后气象要素变化特征对比分析

对春季2次重污染日(2016.3.4与2019.5.12日)前后5日延安站14时气压、气温、湿度、风等地面要素进行分析得出：春季出现重度污染日前后，14时地面气象要素日变化剧烈，24小时内气压上升7-8hPa，气温平均下降10℃，湿度平均上升8%，风速较大，平均风速5.0-6.0m/s。

对冬季2次重污染日(2015.1.25与2016.1.30日)气象要素日变化曲线分析得出：在污染日前后气压、温度等气象要素24小时内变化不大，风速较小，平均风速1.0-2.0m/s，湿度变化较大，平均上升22%，这与春季重污染天气过程有很大不同。

3 春季和冬季重度污染过程天气形势对比分析

以2016年1月30日与2019年5月12日延安市重污染天气过程的天气形势为例进行对比分析。

2016年1月29日20时500hpa高空天气图为平直的西风急流，700hpa逆温层强，K指数为9.5，稳定度较高，有利于前期污染物累积。地面天气图上1月28-29日延安市处于地面倒槽控制，增温明显，风速小。30日冷空气南下，有降雪天气，利于后期污染物扩散，30日过后，污染物浓度显著下降，达到优良级别。

2019年5月12日的重污染天气主要是受强冷空气南下和蒙古气旋发生、发展造成的。12日08时500hpa高空图上环流径向很大。对应的地面天气图上与蒙古气旋配合的冷锋刚好移到延安上空，上游地区的污染物随冷空气南下，地面风速较大，造成了大风扬沙天气。

4 结论

(1)2014年以来造成延安市污染天气最主要的污染因子是PM10与PM2.5。空气污染指数AQI与PM10的变化关系尤为明显，与PM2.5的变化关系次之，而SO2、NO2、O3、CO的浓度变化则与AQI的关系不明显。

(2)春季和冬季重污染日前后气象要素变化特征明显不同。春季出现重度污染日前后地面气象要素日变化剧烈，多由冷空气南下带来上游地区污染物造成的大风扬沙天气；冬季污染日前后气压、温度等气象要素日变化不大，风速较小，前期地面大气层结稳定造成污染物大量累积，后期污染物随冷空气南下或降水天气扩散，空气质量得到明显改善。