本溪市空氣質(zhì)量指數(shù)與地面氣象要素的關(guān)系分析

王瑩

摘要 根據(jù)2016年本溪市空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與地面氣象要素的變化趨勢，分析判斷AQI指數(shù)與地面氣象要素的關(guān)系。分析得出，本溪市AQI指數(shù)與風速、氣溫、地面氣壓呈負相關(guān)，與相對濕度呈正相關(guān)。

關(guān)鍵詞 本溪市；AQI指數(shù)；地面氣象要素

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-034-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.012

本溪是我國著名的工業(yè)城市，是重要鋼鐵生產(chǎn)基地和原材料工業(yè)基地之一，能源消耗主要以燃煤為主，以本溪鋼鐵集團為龍頭的鋼鐵行業(yè)是本溪的支柱產(chǎn)業(yè)。受其山區(qū)特殊地形條件和工業(yè)布局等因素影響，本溪市的空氣污染問題較為突出，不僅影響了廣大市民的身體健康，還對當?shù)氐慕?jīng)濟建設(shè)造成了嚴重影響，制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。筆者旨在分析本溪市空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與地面氣象要素的關(guān)系，為本溪市空氣污染防治提供科學依據(jù)。

1 本溪市氣候特征

本溪市位于遼寧省東南部，地處遼寧省東部山區(qū)，平均海拔350 m。地勢特點是東部、中部較高，西部、南部較低，地形特點是“八山一水半分田”，其中心城區(qū)坐落在山谷盆地中。受溫帶大陸季風氣候影響，本溪市具有四季分明、雨量充沛、日照充足、溫度適中、雨熱同期的氣候特點。

2016年本溪市總的氣候特征[1]是：氣溫正常，降水、光照偏多。年平均氣溫7.7℃，其中1月份平均氣溫最低（-13.4℃），7月份平均氣溫最高（23.7℃），全年最高氣溫34.0℃，最低氣溫-26.0℃；年平均相對濕度70%；年降水量869.9 mm，其中夏季降水量最大（472.1 mm），冬季降水量最少（46.2 mm）；年平均風速4.9 m/s；全年主導風向為偏西北風，次導風向為偏東風，本溪市2016年全年風玫瑰圖如圖1所示。

2 本溪市空氣質(zhì)量特征

根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）[2]評價，2016年本溪市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)0～100（優(yōu)、良）的天數(shù)為312 d，達標率為85.2%，與2015年（75.1%）相比，提升了10.1%，優(yōu)級天數(shù)多了38 d。雖然近年來本溪市大氣污染得到一定程度的治理，環(huán)境空氣質(zhì)量有所提高，但大氣污染防治依然任重道遠。

3 本溪市空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）與地面氣象要素的關(guān)系

3.1 風向

風對大氣污染物的稀釋擴散和三維輸送有著重要作用，是與空氣污染密切相關(guān)的氣象參數(shù)，風向決定著大氣中污染物的輸送方向。2016年，本溪市全年主導風向為偏西北風，次導風向為偏東風；分別選取1、4、7和10月作為冬、春、夏、秋季的代表月份分析風向，可知冬季主導風向為NW？鄄NNW？鄄N，春季主導風向為S？鄄SSE？鄄SE，夏季主導風向為SSE？鄄SE？鄄ESE，秋季主導風向為NW？鄄NNW？鄄N。

3.2 風速

風速決定著大氣中污染物的擴散稀釋速度，2016年本溪市年平均風速4.9 m/s。由圖3可以看出，本溪市AQI指數(shù)日波動與風速日變化有顯著的負相關(guān)，說明風速對空氣質(zhì)量有顯著的正效應(yīng)作用。風速越大，大氣擴散條件越好，污染物擴散稀釋能力越強，AQI指數(shù)越低，空氣質(zhì)量就相對較好；反之，風速越小，大氣水平輸送能力越差，擴散能力也較弱，容易造成污染物的堆積，AQI指數(shù)就相對較高，空氣質(zhì)量就較差。

3.3 氣溫

氣溫本身對污染物的濃度沒有太大的影響，氣溫的高低更多地代表采暖需求，尤其用來區(qū)分采暖期與非采暖期。氣溫相對較低的11月初至次年3月末為本溪市采暖期，大量供暖燃料的使用，導致污染物的排放量相應(yīng)增多，對本溪市大氣環(huán)境容量也有較大影響。通過分析本溪市2016年AQI指數(shù)和氣溫的日變化趨勢可知，本溪市AQI指數(shù)與地面氣溫的日變化呈顯著的負相關(guān)，說明氣溫的升高對空氣質(zhì)量的好轉(zhuǎn)有顯著正效應(yīng)作用，即氣溫越高，空氣質(zhì)量就越好，這是由于近地面氣溫較高時，大氣的垂直對流作用有所加強，有利于污染物的向上輸送，AQI指數(shù)就較低；而氣溫低時則效果相反。由圖4可見，本溪市氣溫三要素變化趨勢與AQI指數(shù)呈負相關(guān)，即AQI指數(shù)隨著氣溫的升高而下降。

3.4 地面氣壓

分析本溪市2016年地面氣壓與AQI指數(shù)的日變化趨勢可知，地面氣壓與AQI指數(shù)日變化趨勢整體上表現(xiàn)出負相關(guān)關(guān)系，說明地面氣壓對空氣質(zhì)量有顯著的正效應(yīng)作用，即地面氣壓越高越有利于空氣質(zhì)量的提高；反之，地面氣壓越低越不利于空氣質(zhì)量的提高。這是由于地面受高壓控制時，低層空氣輻合上升，近地面的污染物隨空氣上升到高空，有利于近地面污染物的稀釋和擴散；而地面受低壓系統(tǒng)控制時，地面氣壓場偏弱，氣壓梯度力小，大氣層結(jié)較穩(wěn)定，不利于污染物向高空擴散，滯留在近地面層。2016年1、4、7、10月本溪市AQI指數(shù)與氣壓的變化趨勢見圖5。

3.5 相對濕度

相對濕度是表示空氣濕度的物理量，從本溪市AQI指數(shù)與相對濕度的變化趨勢圖可以看出，在污染天發(fā)生時，相對濕度與AQI指數(shù)呈顯著的正相關(guān)，說明污染發(fā)生時，相對濕度越大，AQI指數(shù)越大，空氣質(zhì)量越差，尤其在秋冬季變化趨勢較為明顯。2016年1、4、7、10月本溪市AQI指數(shù)與相對濕度的變化趨勢見圖6。

4 結(jié)論

一般情況下，本溪市AQI指數(shù)與風速、氣溫、地面氣壓呈負相關(guān)，與相對濕度呈正相關(guān)，即風速越大、氣溫越高、地面氣壓越高、相對濕度越低，AQI指數(shù)越低，空氣質(zhì)量越好。

參考文獻

[1] 本溪市氣象局.本溪市氣候公報（2016年度）[R].2017

[2] 環(huán)境保護部.GB3095-2012，環(huán)境空氣質(zhì)量標準[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2012.

責任編輯：鄭丹丹