驻马店市2020年与2019年上半年大气污染气象条件对比分析

王政

摘 要：本文利用驻马店市空气质量监测数据和气象观测数据，对比分析2020年上半年与2019年同期的气象条件，得出2020年上半年驻马店市污染物扩散和湿沉降气象条件与2019年同期相比略偏好。其间分析了4—6月臭氧污染气象条件，2020年较2019年同期略微偏差，但是大气中臭氧前体物排放源减少（2020年NO2浓度较2019年同期明显偏低），这是2020年4月以来驻马店市达到臭氧污染轻度及以上的日数较2019年同期偏少、臭氧浓度较2019年偏低的主要原因。2020年上半年EMI指数整体较2019年同期偏低，2020年上半年气象条件与2019年同期相比整体偏好。

关键词：气象条件;颗粒物浓度;臭氧浓度;对比

中图分类号：X51文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）04-0141-03

Abstract： This paper used the air quality monitoring data and meteorological observation data of Zhumadian City to compare and analyze the meteorological conditions in the first half of 2020 and the same period in 2019， and concluded that the meteorological conditions of pollutant diffusion and wet deposition in Zhumadian City in the first half of 2020 were slightly preferred compared with the same period in 2019. During this period， the meteorological conditions of ozone pollution from April to June were analyzed， 2020 was slightly deviated from the same period in 2019， but the emission sources of ozone precursors in the atmosphere were reduced （NO2 concentration in 2020 is significantly lower than in the same period in 2019）， which was the main reason why the number of days in Zhumadian City to reach mild ozone pollution or above since April 2020 was less than the same period in 2019， and the ozone concentration was lower than in 2019. The overall EMI index in the first half of 2020 was lower than the same period in 2019， compared with the same period in 2019， the weather conditions were generally good in the first half of 2020.

Keywords： meteorological conditions;particulate matter concentration;ozone concentration;comparison

随着经济的发展，大气污染问题得到越来越多的关注。大气污染是一种复杂的现象，污染物浓度受到很多因素的影响，大气污染物的扩散与气象条件密切相关。近年来，国内关于大气污染的研究有很多，研究发现，空气质量与气象条件关系密切，气温、风向、风速、降水和相对湿度等气象要素对污染物浓度变化具有一定的影响[1-5]。2020上半年驻马店市空气质量较2019年同期明显变好，这与年初驻马店市在疫情管控的作用下污染物排放源的减少有关，由于空气质量与气象条件也密切相关，为探究2020年上半年大气污染气象条件对空气质量的改善是否有利，本文利用驻马店市空气质量监测数据和气象观测数据，对比2020年上半年与2019年同期的气象条件，定性分析空气质量改善的原因。

1 驻马店市2020年上半年空气质量概况

河南省环境监测中心数据（见表1）显示，2020年上半年驻马店市达到轻度污染及以上的天数共计47 d，其中，1—3月达到轻度污染及以上的天数共计29 d，首要污染物为PM2.5和PM10，4—6月达到轻度污染及以上的天数共计18 d，首要污染物为臭氧。

2 驻马店市2020年上半年气象条件分析

2.1 2020年上半年污染物扩散和湿沉降气象条件与2019年同期相比略微偏好

2019—2020年1—6月气象条件对比如表2所示。2020年1—6月，通过分析驻马店市空气污染扩散气象条件，笔者发现，2020年上半年驻马店市平均风速为2.3 m/s，比2019年同期偏大13.0%;1—6月，全市降水日数为50 d，比2019年同期偏多9 d，降水量为466 mm，比2019年同期偏多26.0%，降水的湿沉降作用明显偏强。2020年，平均相对湿度达61.5%，较2019年同期（平均相对湿度达68.4%）偏小。當平均相对湿度较大时，污染物本地累积后，高湿环境有利于加快气态污染物的二次转化，从而使PM2.5浓度出现迅速增长。同时，硫酸盐和硝酸盐等颗粒物的吸湿增长明显地降低了能见度，也会使得雾或霾天气持续时间较长。综合以上气象要素，驻马店市2020年1—6月污染物扩散和湿沉降气象条件与2019年同期相比略微偏好。

2.2 2020年臭氧污染气象条件较2019年偏差，大气中臭氧前体物排放源减少

与2019年相比，2020年，驻马店市臭氧污染气象条件偏差，但是大气中臭氧前体物排放源减少，这是驻马店市达到臭氧污染轻度及以上的日数较2019年同期偏少、臭氧浓度较2019年偏低的主要原因。

驻马店市臭氧污染多发于每年的4—10月。4月以来，驻马店市达到臭氧污染轻度及以上的日数共计18 d，较2019年同期31 d偏少72%。臭氧浓度为175 μg/m3，同比减小8.4%。

2020年4—6月，驻马店市平均日照时数为518 h，较2019年同期同比偏多27 h;平均气温为21.9 ℃，较2019年同比偏高至少0.8 ℃;气温大于30 ℃的平均高温日数为17.4 d，较2019年偏多7.8 d;平均风速为2.3 m/s，较2019年的2.1 m/s同比偏大8%;平均相对湿度为65.4%，比2019年同期（70.2%）偏低。综上分析，驻马店市2020年4—6月臭氧污染气象条件较2019年同期略微偏差。

已有研究表明，臭氧前体物排放源强是决定臭氧污染程度的主要原因，而臭氧污染事件的爆发、维持和消散则主要由气象条件决定;臭氧浓度与紫外线辐射、气温和湿度呈显著的相关性，高温晴热天气、强紫外线利于大气层中的氮氧化物（NOx）和挥发性有机物的（VOCs）的光化学反应，导致近地面臭氧污染产生，而驻马店市大气层中的氮氧化物（NOx）很大一部分来自汽车尾气的排放。

分析駐马店市2019—2020年大气中的氮氧化物（NO2）含量可知（见图1），2020年1月大气中的NO2浓度为30 mg/m3，较2019年41 mg/m3偏小26%，2020年2月大气中的NO2浓度为14 mg/m3，较2019年22 mg/m3偏小36%，2020年3月大气中的NO2浓度为20 mg/m3，较2019年28 g/m3偏小28%，2020年4月大气中的NO2浓度为25 mg/m3，较2019年21 mg/m3偏大19%，2020年5月大气中的NO2浓度为17 mg/m3，较2019年21 mg/m3偏小19%，2020年6月大气中的NO2浓度为13 mg/m3，较2019年19 mg/m3偏小31%。

因此，驻马店市2020年4—6月臭氧污染气象条件较2019年同期略微偏差，但是由于大气中臭氧前体物排放源减小（NO2浓度较2019年明显偏低），因此2020年4月以来，驻马店市达到臭氧污染轻度及以上的日数较2019年同期偏少，臭氧浓度较2019年偏低。

2.3 2020年环境气象评估指数（EMI）较2019年同期偏低，气象条件偏好

中国气象科学研究院制定的描述气象条件对大气污染物影响程度的定量指标——环境气象评估指数（EMI）可以定量分析气象条件对污染物浓度变化的影响程度，指数值越高，说明气象条件对污染物浓度增长越有利。

通过分析2019年和2020年驻马店市1—6月EMI指数（见图2），笔者发现，2020年1月EMI指数平均值为5.88，比2019年同期的6.70偏低14%;2月EMI指数平均值为5.16，比2019年同期的5.86偏低13%;3月EMI指数平均值为3.47，比2019年同期的3.58偏低3.1%;4月EMI指数平均值为2.96，比2019年同期的3.61偏低22%;5月EMI指数平均值为2.81，比2019年同期的2.76偏高0.02%;6月EMI指数平均值为3.16，比2019年同期的3.15偏高0.03%。综上分析，2020年上半年气象条件与2019年同期相比整体偏好。

3 结论

本文以驻马店市空气质量监测数据和气象观测数据为基本研究资料，对比分析2020年上半年与2019年同期的气象条件，结果发现，2020年上半年驻马店市污染物扩散和湿沉降气象条件与2019年同期相比略微偏好。其间重点分析了4—6月臭氧污染气象条件，2020年较2019年同期略微偏差，但是2020年NO2浓度较2019年同期明显偏低，大气中臭氧前体物排放源减少，因此2020年4月以来，驻马店市达到臭氧污染轻度及以上的日数较2019年同期偏少、臭氧浓度较2019年偏低。2020年上半年EMI指数整体较2019年同期偏低，与2019年同期相比，2020年上半年气象条件整体偏好。

参考文献：

[1]陈欣昊，张蕾，杨晓春，等.近五年周至空气污染气象条件分析[J].陕西气象，2019（1）：29-32.

[2]孙田文，张淑敏，吴宁，等.铜川市空气污染气象条件分析[J].陕西气象，2015（5）：27-32.

[3]姚海涛，唐迪，董钰春，等.江苏省宿迁市气象条件对空气污染的影响[J].江苏农业科学，2015（12）：399-405.

[4]张珺，王式功，张文宗，等.河北南部空气污染特征及其气象条件分析[J].东北农业大学学报，2015（3）：87-94.

[5]肖建能，杜国明，施益强，等.厦门市环境空气污染时空特征及其与气象因素相关分析[J].环境科学学报，2016（9）：3363-3371.