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第２９卷第１期 气象研究与应用 Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．１ ２００８年３月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ Ｍａｒ．２００８ 文章编号：１６７３—８４１１（２００８）０１—００５５—０３ 南宁市ＰＭ，ｏ浓度与气象条件分析 莫雨淳，郑凤琴，廖国莲 （广西气象台，广西南宁 ５３００２２） 摘 要：利用南宁大气成分观测系统建成以来收集的数据，分析南宁市大气成分中可吸人颗粒物（ＰＭ ｏ）的浓度变 化及其与各种气象条件的相关性。分析结果表明，南宁ＰＭ 。浓度与降水量、温度、风速等要素稳定为反相关，但与 湿度存在一个分界线。 关键词：ＰＭ 。；气象条件；相关性 、 中图分类号：Ｐ４６文献标识码：Ａ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＰＭ ｌｏ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｎａｎｎｉｎｇ ＭＯ Ｙｕ—ｃｈｕｎ，ＺＨＥＮＧ Ｆｅｎｇ—ｑｉｎ，ＬＩＡＯ Ｇｕｏ—ｌｉａｎ （Ｇｕａｎｇｘｉ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ Ｇｕａｎｇｘｉ ５３００２２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ Ｎａｎｎｉｎｇ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ＰＭ１ｏ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＰＭ１ｏ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆａｃｔｏｒ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＭ１ｏ； ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ； ｒｅｌａｔｉｖｉｔｙ 南宁大气成分观测系统在２００５年底完成建设， 是相近并且呈相同变化规律。从ＰＭ 。日平均浓度来 并于２００６年１月１０日起观测。大气成分中的可吸收 看，在数据采集的３４９ｄ中，浓度达到一级标准的有 颗粒物（ＰＭ 。）是大量有害物质的载体并能长期悬 １４５ｄ，占总天数的４２％，达到二级标准的有１９８ｄ，占 浮于空气中，它不仅影响空气质量及生态环境，破 总天数的５７ ９／５，三级标准（轻度污染）有６ｄ，仅占 坏历史文物，而且严重危害人体的健康。本文对大 总天数的１％。说明南宁的大气污染情况还是很少 气观测系统获得的２００６年ＰＭ 。资料及相关气象条 的，平均达到国家规定二级“良”标准。 件作分析，并与环境监测站的ＰＭ 。日均浓度资料做 ０．１２ ５ ０．１ ４ 对比，验证该系统观测的数据对污染指数的预报提 ０ ｏ８ Ｅ ３ 供科学依据的准确性。 ０ ０６ ００４ 耋 ０．ｏ２ １ １ 南宁市ＰＭ。。浓度的变化 ０ ０ １月２月３月４月５月６月７月８月９Ｂ ｌＯｆｔ １１月ｌ２月 据观测资料统计，南宁市ＰＭ 。月平均浓度变化 ——－一大气成分监测的ＰＭ１ｏ浓度 —－卜空气质量日报发布的 １０浓度 …如图１。 Ｑ－－－月均降水量 由图看出，只有６、７月的ＰＭ 。浓度低于０．０５ｒａｇ 图１ ＰＭ。。月平均浓度变化与月雨量变化 。・ｍ 达到一级标准。其余月份均为二级标准。图中 ２南宁市ＰＭ１０浓度与气象条件分析 可以看到大气成分观测系统观测到的ＰＭ ｏ的浓度 大气污染物的浓度与气象条件有着密切的关 与环境监测站发布空气质量日报中的ＰＭ ｏ月浓度 收稿日期：２００７－１２－２４ 作者简介：莫雨淳（１９８３一）男，广西南宁市人，助工，现从事城市环境气象工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com
５６ 莫雨淳，郑凤琴，廖国莲：南宁市ＰＭ。。的浓度与相关气象条件分析 １期 系Ⅲ，各种污染物月平均浓度值与月地面气象要素 下。月 中旬风速较高，ＰＭ 。浓度也随之减小。 的相关性非常好，其中与气压呈正相关，与气温、月 ０．１２ 降水量、风速等呈反相关，相关系数如表１。大气成 ０・１ 詈０．０８ 分中ＰＭ 。的浓度与月均湿度的相关性最为明显。 逮０．０６ 表１ ＰＭ。。与各气象要素的相关性 笔０．０４ ０．０＂２ ０ ｌ０ －．ｉ．－Ｐｌｌ ｚｏ日均攘厦＋日平均风运 图２南宁市１０月ＰＭ。。日均浓度与日平均风速的相关图 ２．１ ＰＭ。。浓度与降水量 ２．３ ＰＭ。。浓度与湿度 不论是地面的飘尘，还是大气成分中的ＰＭ 。， 南宁地处亚热带与热带的边界，常年气温较高， 降雨对它们的影响都是十分明显的。夏季降水量较 大气湿度较大。有研究表明，湿度增加时污染物浓 大，此时的ＰＭ 。月均浓度也最低，在６、７两个月达 度升高，灰尘等颗粒物作为水汽的凝结核，凝结后 到一级“优”的标准。当降水量变小后，ＰＭ 。浓度 沉于大气低层，使灰尘浓度升高，在足够的湿度和 的升高非常明显。每一次降水，都会对ＰＭ 。浓度产 降温条件下形成雾，加剧大气污染［３］。南宁的大气湿 生相当的影响。雨量达到最大值时，ＰＭ 。浓度也出 度与ＰＭ 。浓度之间的相互关系也很稳定，但这种关 现最低值。 系并非一直表现为正或反相关。统计数据表明，南 ２．２ ＰＭ。。浓度与风速 宁市湿度处于７０ ～８０ 的天数最多（表２）。总体 日均ＰＭ 。浓度与日均风速有着密切的关系。污 来看，当大气较干燥时，ＰＭ 。的污染等级很少有 染物在大气中的扩散取决于湍流发展，风的日变化 “优”出现，基本处于二级污染，并且与湿度有正相 也完全取决于湍流混合状况，排放到大气中的污染 关。但当湿度超过７０％之后，ＰＭ 。的污染等级开始 物在风的作用下会被传输到其他地区，风速越大，单 转好，达到“优”的天数占大部分时间，与湿度出 位时间内污染物被传送的距离越远，混入的空气量 现了反相关。从污染情况来看，４０％～６０ 的湿度 越多，污染物浓度就越低 ］。如图２所示南宁市１０月 是出现污染的有利条件，而干燥或高湿度的天气则 的ＰＭ 。日平均浓度，月初风速较小，ＰＭ 。浓度偏高， 不易形成高污染。 当月两个ＰＭ 。浓度峰值都出现在风速较小的条件 表２不同湿度条件下出现的不同污染等级天数 ｒ＿ｓ．Ⅲ，煅医 一级 １ １１ ５９ ４９ ２Ｏ 二级 １３ ４４ ３７ ２９ １ ６ 三级 ０ Ｏ ２ ０ Ｏ 一般来说，湿度增加时污染物浓度加大，但高 湿度通常伴随着降水条件的发生，表２很明显体现 ３ 出现轻度污染的天气状况 出这种情况，湿度大于７０％后出现低污染的天数明 一般情况下，在低压控制时，空气有上升运动， 显增多。不过在春季南方潮湿多雾的天气情况下，仅 如果风速再稍大，大气多为中性或不稳定的状态，有 有湿度而很少降水，便容易出现高湿度下的较高污 利于污染物扩散。相反在高压控制下，天气晴朗，风 染。在干燥的条件下，由于风的影响，污染物利于 速较小，并伴有空气的下沉运动，往往在几百米或 扩散，也不易形成高污染，但城市内较小的风速吹 １０００￣２０００ｍ的高度上形成下沉逆温，抑制湍流的 起地上的粉尘颗粒，让大气中的ＰＭ 。浓度也不会变 向上发展。夜间易形成辐射逆温，阻止污染物的扩 得很低，污染情况较为稳定的保持在良好的等级。 （下转第７７页） 维普资讯 http://www.cqvip.com
１期 黎洁波，李辉城，陈华：Ｂａｃｋｕｐ Ｍａｇｉｃ在探空业务中的应用 ７７ Ｅｒｒｏｒｓ：２４９７”，提示信息说明，因找不到网络路径， ［２］中国气象局监测网络司．Ｉ 波段（１型）高空气象探测系 ２４９７个文件没有备份成功。这时应检查备份专用计 统业务操作手册［Ｍ］．气象出版社，２００５ 算机是否开机或局域网络是否畅通。 ［３］吴益平．自动站测报系统软件及数据的备份［Ｊ］．广西 二是提示磁盘空间不足。错误提示信息如下： 气象，２００５，２６（３）：５８—５９ “Ｅ＞Ｃｏｐｙ ｆａｉｌｅｄ，Ｓｏｕｒｃｅ： ，Ｅ： ｋｄａｔａ＼ＣＯＤＥ＼ ［４］唐炳莉，陈德诚，尚惠玲，等．浅谈气象档案管理工作 发展对策［Ｊ］．广西气象，２００６，２７（４）：６９—７１ ＵＰ０４１２００．ＦＮＮ ＇Ｄｅｓｔ： Ｇ：＼ｇｋｄａｔａ＼ＣＯＤＥ＼ ［５］徐明芳．县级台站局域网的组建与维护［Ｊ］．广西气象， ＵＰ０４１２００．ＦＮＮ””，提示信息说明，因磁盘存储空 ２００２，２３（１）：５４—５５ 间不足，文件ＵＰ０４１２００．ＦＮＮ没有备份成功。存放 ［６］奉超．浅谈Ｌ波段探空系统资料及在预报中的应用 一个月的高空资料大概需要８０ ＭＢ的磁盘空间，所 ［Ｊ］．气象研究与应用，２００７，２８（２）：８４—８７ 以要定期检查备份专用计算机给定目录上是否有足 ［－７３汤文宁．贮存环境对气球升空高度的影响初探［Ｊ］．气 够的存储空间。 象研究与应用，２００７，２８（１）：８４—８５ 参考文献： ［８］覃晓玲．如何正确使用探空高度代替斜距的方法［Ｊ］． ［１］中国气象局监测网络司．高空气象探测手册“５９—７Ｏｌ” 气象研究与应用，２００７，２８（１）：８６—８７ 微机数据处理系统部份［Ｍ］．气象出版社，２００１ （上接第５６页） 散，造成地面污染［２］。在监测取样的这段时间内，大 （３）当南宁处于高压控制下，风速小，同时湿度 气中ＰＭ 。浓度达到轻度污染等级有６ｄ，比较过去同 适中的时候，较容易出现高污染的情况，特别在冬 期的空气质量报道，情况相似。从气象记录资料上 季需要注意。 得知，出现轻度污染时，南宁均处于高压影响下，天 参考文献： 气较好，出现污染前有较长时间干旱，缺少降水。但 ［１］董蕙青，谢宏斌，郑风琴．２００３年广西主要城市空气质 因南方气候影响，湿度仍保持一定数值，云层很厚， 量评价及空气污染浓度与气象条件关系［Ｊ］．广西气象， 并有连续数天的轻雾出现，日均风速达不到ｌｍ・ ２００４，２５（１） Ｓ－。，部分时段完全无风，天气条件都较有利于强污 ［２］蒋维楣，孙鉴泞，曹文俊，等．空气污染气象学教程 染的出现，ＰＭ 。浓度在这种条件下逐日加大趋势明 （第二版）［Ｍ］．北京：气象版社，２００４ 显。通常冬季１２月份和１月份是轻度污染出现的多 ［３］吴兑，邓雪姣．环境气象学与特种气象预报［Ｍ］．北 京；气象出版社，２００１ 发时段。 ［４］陈吟晖，姜丽萍，朱舒曼．中山市地面气象要素与环境 ４ 小结 空气质量的关系［Ｊ］．广东气象，２００６，２８（２）：３６～３９ ［－５３邓雪娇，吴兑，铁学熙，等．大城市气溶胶对光化辐 （１）南宁市大气成分观测系统建成以来，为环 射通量及臭氧的影响研究（Ｉ）——国内外研究现状与 境气象预报提供的资料稳定可靠，得到的数据统计 观察事实述评［Ｊ］．广东气象，２００６，２８（３）：１０—１７ 分析出大气成分中ＰＭ 。的浓度变化趋势明显，有季 ［６］邓雪娇，铁学熙，吴兑，等．大城市气溶胶对光化辐 节性，和各种气象条件相关性好，与环境监测站发 射通量及臭氧的影响研究（Ⅱ）——数值试验分析［Ｊ］ 布的数据相近且呈同样趋势。该系统应能运用于实 ．广东气象，２００６，２８（４）；５－１１ 际的环境ＰＭ 。浓度预报中，提供相应的参考资料， ［７］陆 甲，董蕙青，谢宏斌．２００４年南宁空气质量回顾 ［Ｊ］．广西气象，２００５，２６（１）：３８—４０ 并形成模式化，为预报的准确性做出贡献。 ［８］殷明洁．广西大气成份站的建设［Ｊ］．气象研究与应用， （２）南宁市大气成分中的ＰＭ 。与各种气象要素 ２００７，２８（１）：７２—７３ 有着紧密的关系，它与降水量、风速等要素稳定为 ［９］林建兴．海口市空气污染特征分析及预报检验［Ｊ］．气 反相关，但与湿度有一个分界线，大约在湿度小于 象研究与应用，２００７，２８（２）：４９—５３ ７０ ９／６前成正相关，湿度大于７０ ９／６后成反相关。当湿 ［１ｏ］李艳兰．应用２００６年气候特点及其影响评价［Ｊ］．气 度超过７０ 后污染等级为“优”的时间明显增多。 象研究与应用，２００７，２８（１）：６４—６８