淺談2016年冬季青島市一次重污染天氣過程

魏巍 石仁德 房賢文

摘 要：對2016年12月31日-2017年1月5日青島市一次重污染天氣過程進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：此次重污染天氣過程主要分為三個(gè)階段，污染累積階段（2016年12月31日-2017年1月1日）-污染傳輸階段（2017年1月2日-4日白天）-污染緩解階段（4日夜間-5日上午），過程具有持續(xù)時(shí)間長、過程復(fù)雜、結(jié)束時(shí)消散快的特點(diǎn)；此次污染過程主要受來自西北、西南和東北三個(gè)方向的區(qū)域污染物傳輸及本地靜穩(wěn)不利氣象條件的共同影響。

關(guān)鍵詞：青島；2016年；重污染天氣

近年來我國霧霾天氣頻發(fā)，2013年1月，我國30個(gè)?。▍^(qū)、市）共出現(xiàn)4次霧霾過程，對人類的生產(chǎn)生活和健康等產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，因此研究霧霾天氣的成因，對下一步重污染天氣防治有重要意義。本文選取2016年12月31日-2017年1月5日青島市一次持續(xù)時(shí)間較長污染較重的霧霾天氣進(jìn)行分析，以期為重污染天氣的防治提供科學(xué)依據(jù)。

1. 數(shù)據(jù)與方法

本文大氣數(shù)據(jù)來自青島市14個(gè)國省控空氣自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位，氣象資料來自青島市氣象臺(tái)的伏龍山監(jiān)測點(diǎn)位。由于冬季霧霾天氣的發(fā)生多與大氣中PM2.5濃度的變化有關(guān)[1-3]，因此本文監(jiān)測項(xiàng)目選取PM2.5、AQI、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象參數(shù)來分析。時(shí)間選取2016年12月31日-2017年1月5日，在此期間青島市經(jīng)歷一次重污染天氣過程。

2.結(jié)果與討論

2.1空氣質(zhì)量變化情況

2016年12月31日-2017年1月5日青島市重污染天氣期間AQI變化見圖1，該次過程共持續(xù)6天，首要污染物均為PM2.5，其中12月31日、1月5日為輕度污染，PM2.5濃度分別為90、82μg？m-3，超出日均值二級標(biāo)準(zhǔn)0.2、0.1倍，1月1日、3日均為中度污染，PM2.5濃度分別為138、142μg？m-3，超標(biāo)0.8、0.9倍，1月2日、4日均為重度污染，PM2.5濃度達(dá)到176、243μg？m-3，超標(biāo)1.3、2.2倍。AQI小時(shí)最大值出現(xiàn)在1月2日的11點(diǎn)，為338；而AQI日最大值則出現(xiàn)在1月4日，為293。

從空氣質(zhì)量變化過程來看，該次重污染天氣過程具有持續(xù)時(shí)間長、過程復(fù)雜、結(jié)束時(shí)消散快的特點(diǎn)。

2.2天氣形勢分析

2016年12月31日8時(shí)青島市受槽前偏西氣流控制，地面處于高壓頂部，弱西南風(fēng)；2017年1月1日8時(shí)，高空系統(tǒng)比較平直，西南氣流控制，地面處于高壓后部，弱南風(fēng)，出現(xiàn)大霧天氣，山東省內(nèi)大部分地區(qū)處于靜穩(wěn)狀態(tài)，且近地面有逆溫；2日5時(shí)青島受西北冷高壓控制，地面由西南風(fēng)轉(zhuǎn)西北風(fēng)，氣壓梯度較弱小，風(fēng)力較弱，弱冷空氣開始影響青島；3日6時(shí)高空系統(tǒng)比較平直，偏西氣流控制，地面由高壓轉(zhuǎn)為低壓控制，西北風(fēng)轉(zhuǎn)偏南風(fēng)，氣壓梯度仍較小，風(fēng)力較弱；4日2時(shí)青島市處于低壓后部，均壓場，風(fēng)向轉(zhuǎn)為弱北風(fēng)，一股新的弱冷空氣開始影響青島，近地面出現(xiàn)逆溫，擴(kuò)散條件不利，夜間隨著氣壓梯度增大，持續(xù)偏東風(fēng)，擴(kuò)散條件逐步好轉(zhuǎn)。

2.3污染過程分析

2016年12月31日，受靜穩(wěn)和逆溫影響，京津冀中南部及山東大部分地區(qū)空氣質(zhì)量降至輕度-中度污染水平，2017年1月1日隨著不利氣象條件持續(xù)，京津冀及周邊地區(qū)污染進(jìn)一步累積，青島市當(dāng)日弱南風(fēng)，大霧，近地面有逆溫，空氣質(zhì)量降至重度污染，13時(shí)后隨著垂直擴(kuò)散條件好轉(zhuǎn)，空氣質(zhì)量略有緩解。1日夜間到2日，受一股西北方向弱冷空氣影響，京津冀以及魯西北區(qū)域污染物逐漸向下游地區(qū)傳輸，表現(xiàn)為自西北向東南各城市AQI峰值出現(xiàn)時(shí)間依次滯后，在傳輸過程中，隨著污染物的稀釋和擴(kuò)散，呈現(xiàn)出AQI逐漸降低的趨勢，1日23時(shí)東營達(dá)到峰值413，2日6時(shí)濰坊達(dá)到峰值398，12時(shí)青島市達(dá)到峰值338，傳輸作用影響顯著，13時(shí)后隨著弱冷空氣主體過境以及垂直擴(kuò)散條件的好轉(zhuǎn)，青島市空氣質(zhì)量開始緩慢改善。3日山東東南部轉(zhuǎn)為弱西南風(fēng)，受愈加不利的氣象條件以及上風(fēng)向污染緩慢傳輸影響，臨沂、日照等地AQI指數(shù)持續(xù)升高，10時(shí)臨沂達(dá)到峰值467，11時(shí)日照達(dá)到峰值329，青島市15時(shí)起空氣質(zhì)量降至重度污染并持續(xù)；4日2時(shí)青島市風(fēng)向轉(zhuǎn)為弱北風(fēng)，東北地區(qū)由于污染累積，部分環(huán)渤海灣城市AQI達(dá)到200以上，受東北路徑弱冷空氣影響，污染物逐漸向西南地區(qū)傳輸，青島市2時(shí)空氣質(zhì)量降至嚴(yán)重污染，隨后在重度到嚴(yán)重污染間波動(dòng)，嚴(yán)重污染時(shí)間共計(jì)15個(gè)小時(shí)。4日夜間，隨著持續(xù)的偏東風(fēng)，山東省東部污染開始有所緩解，5日偏東風(fēng)逐漸增大，空氣質(zhì)量改善增速，空氣質(zhì)量于8時(shí)恢復(fù)良好（圖2）。

3結(jié)論

3.1 2016年12月31日-2017年1月5日的重污染天氣過程具有持續(xù)時(shí)間長、過程復(fù)雜、結(jié)束時(shí)消散快的特點(diǎn)。

3.2該次重污染天氣過程主要分為三個(gè)階段，即污染累積階段（2016年12月31日-2017年1月1日）-污染傳輸階段（1月2日-4日白天）-污染緩解階段（4日夜間至5日上午）。

3.3根據(jù)周邊城市污染變化情況及弱冷空氣路徑分析，此次污染過程主要受來自西北、西南和東北三個(gè)方向的區(qū)域污染物傳輸及本地靜穩(wěn)不利氣象條件的共同影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃 娟，程金平.上海霾與非霾期大氣顆粒物水溶性陰離子特征[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，（ s2） ： 83-87.

[2]操文祥，陳 楠，田一平，等.武漢地區(qū)秋冬季清潔與重污染過程的水溶性離子特征研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2017，（ 1） ： 82-88.

[3]周 敏，喬利平，朱書慧，等.2013年12月上海市重度污染期間細(xì)顆粒物化學(xué)特征與輸送軌跡影響[J].環(huán)境科學(xué)，2016，37（ 4） ： 1179-1187.