淺析常州市PM2.5對能見度干擾

陳明++匡漢祎++王國強(qiáng)++徐杰++周天雄

摘 要：以2015—2016年觀測到的水平能見度與PM2.5資料進(jìn)行對應(yīng)分析，根據(jù)PM2.5對空氣質(zhì)量影響的不同質(zhì)量指數(shù)，分別分析其能見度變化，初步掌握了不同空氣質(zhì)量指數(shù)下能見度的基本變化范圍，對氣象能見度預(yù)測和相關(guān)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量；PM2.5；能見度；干擾；預(yù)測

中圖分類號：S16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170732070

引言

能見度的觀測和預(yù)測是氣象工作的重要課題，影響能見度的因素基本分為濕性水為主的顆粒，另外是以細(xì)微固態(tài)顆粒物為主的懸浮物，固態(tài)顆粒物，尤其是PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)，且在空氣中停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因此對人體健康和環(huán)境質(zhì)量和氣象能見度有重要影響。通過對常州市2015—2016年P(guān)M2.5濃度值資料統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合同時(shí)期水平能見度觀測值，進(jìn)行對應(yīng)分析，基本掌握了常州市PM2.5濃度值與水平能見度變化的基本態(tài)勢。

1 分析方法

以常州市國家氣象觀測站PM2.5、水平能見度觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別整理出PM2.5、水平能見度的變化態(tài)勢，并進(jìn)行對應(yīng)分析，并參照GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，將常州市空氣質(zhì)量進(jìn)行指數(shù)分級，根據(jù)不同級別，分析出對應(yīng)級別的能見度變化規(guī)律。

2 能見度與PM2.5統(tǒng)計(jì)分析

圖1為2015—2016年逐月能見度平均值與PM2.5平均值關(guān)系矢量圖，經(jīng)計(jì)算近兩年間，能見度月平均值為9293m，8月為峰值，月平均值達(dá)17772m，1月最低，月均值僅5356m，1—8月能見度值呈上升趨勢時(shí)，8—12月能見度值呈下降趨勢。而PM2.5的升降趨勢與能見度值呈顯著反相關(guān)，圖1中可明顯看出，1—8月PM2.5與能見度值上長趨勢相反，總體呈下降趨勢，而8—12月PM2.5值呈上上升趨勢時(shí)，能見度值卻明顯下降。

圖2是近兩年間逐時(shí)能見度平均值與PM2.5值相對應(yīng)關(guān)系圖，能見度與PM2.5值間呈顯著反相關(guān)，如圖2中，21時(shí)起，能見度值呈下降趨勢，但PM2.5值卻呈上升狀態(tài)，8：00前后，能見度達(dá)到1日中的最低值，PM2.5也上升至1日中的峰值；8：00后能見度值持續(xù)上長，14：00前后，長至1日中的峰值，而PM2.5也降為1日中的谷值。

圖2 逐時(shí)PM2.5平均值與能見度對應(yīng)關(guān)系圖

3 不同空氣質(zhì)量指數(shù)下的能見度值統(tǒng)計(jì)分析

依據(jù)GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，常州市2015—2016年可分為5級，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，常州市空氣質(zhì)量指數(shù)1～5級的天數(shù)分別為182d、309d、156d、65d、19d。

統(tǒng)計(jì)的182d空氣質(zhì)量一級的有138d日均能見度在8000m及以上，占比75.8%，如圖21a，5000m以下的天數(shù)共9d，僅占4.9%。說明PM2.5濃度低，空氣質(zhì)量較好時(shí)，大氣渾濁度也相對較低，大氣透明度較高，能見度、視程均維護(hù)較理想狀態(tài)。

2015—2016年統(tǒng)計(jì)的空氣質(zhì)量指數(shù)為二級共309d，其中176d日平均能見度度在8000m及以上，占統(tǒng)計(jì)天數(shù)的57.0%，如圖21b，日均能見度5000m及以上8000m以下的日數(shù)共80d，占比25.9%，日均能見度2000m及以上5000m以下的日數(shù)共47d，占比15.2%，日均能見度2000m下共6d，占比1.9%。

當(dāng)空氣質(zhì)量指數(shù)為3級的時(shí)候，統(tǒng)計(jì)的156d中日平均能見度在4000～4999m和8000m及以上的天數(shù)分別為26d，占比16.7%，2000～2999m和7000～7999m分別為20d，占比為12.8%，從圖21c中可以看出，并未出現(xiàn)相對主導(dǎo)的能見度區(qū)域。5000m及以上的天數(shù)共94d，占比60.3%，5000m以下共62d，占比39.7%。

2015—2016年統(tǒng)計(jì)的空氣質(zhì)量指數(shù)4級的天數(shù)共65d，其中24d日平均能見度在2000～2900m區(qū)域內(nèi)，也就是PM2.5造成中度污染時(shí)有36.9%日期日均能見度在2000～2900m，其次3000～3999m和4000～4900m日均能見度分別有12d，各占比18.5%，5000m及以上日均能見度的天數(shù)有10d，占比15.4%，日均能見度2000m以下的共4d，占比6.2%.

空氣質(zhì)量5級的天數(shù)共19d，其中日平均能見度1000～1999m的天數(shù)共9日，占47.4%，約為一半，其次是日能見度平均值為2000～2999m的為5d，日平均能見度值5000m以上的未出現(xiàn)，而日平均能見度999m及以下的出現(xiàn)了2d。說明PM2.5達(dá)到重度污染時(shí)對能見度影響非常明顯，對大氣渾濁度透明度干擾嚴(yán)重。

4 結(jié)論

PM2.5濃度與能見度值呈顯著反相關(guān)，空氣質(zhì)量一、二級時(shí)日均能見度以8000m或以上為主導(dǎo)，當(dāng)空氣質(zhì)量指數(shù)為三級的時(shí)候，能見度主導(dǎo)區(qū)域不顯著，各區(qū)間能見度概率均有，當(dāng)空氣質(zhì)量指數(shù)四級時(shí)日均能見度主導(dǎo)區(qū)域?yàn)?2000～2900m，而空氣質(zhì)量5級的日均能見度基本在1000～1999m范圍，相對惡劣，說明PM2.5達(dá)到重度污染時(shí)對能見度影響非常明顯，對大氣渾濁度透明度干擾嚴(yán)重。

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作者簡介：陳明（1980-），男，工程師，從事氣象觀測、環(huán)境監(jiān)測和氣象服務(wù)。