空氣污染天氣過程與氣象要素之間的關(guān)聯(lián)性分析

摘要：隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，地球的環(huán)境正在遭受著嚴(yán)重的侵害，關(guān)于環(huán)境的問題也日益顯現(xiàn)出來，比如全球變暖、霧霾等現(xiàn)象。本文分析了空氣污染的因素、氣象要素對空氣質(zhì)量的影響，并提出了防治空氣污染的對策。

關(guān)鍵詞：空氣污染;污染天氣過程;氣象要素;關(guān)聯(lián)性

中圖分類號：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.109

Abstract：With the continuous development of economy and society， the earths environment is suffering from serious damage，and environmental problems are increasingly emerging， such as global warming，haze and other phenomena.This paper analyzes the influence of air pollution factors and meteorological factors on air quality，and puts forward countermeasures to prevent and control air pollution.

Key words：Air Pollution;Polluted weather process;Meteorological elements;Correlation

經(jīng)濟的迅速發(fā)展和現(xiàn)代化進程的不斷加快，使空氣的污染物排放量日益增加，且污染覆蓋范圍不斷蔓延。環(huán)境污染對經(jīng)濟建設(shè)和人體健康有巨大的影響，因此對于環(huán)境的治理是我們今后不斷努力的方向和目標(biāo)?？諝獾奈廴九c自然的氣象因素有很大的關(guān)聯(lián)，氣象因素往往會制約著空氣污染物的稀釋、擴散等過程，進一步影響到空氣污染物的分布以及污染物的濃度。

1 空氣污染概述

1.1 空氣污染的特征

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對空氣污染的定義為：“空氣污染通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象”。

空氣污染伴隨著人類的活動產(chǎn)生，需為物質(zhì)、能量從一定的設(shè)施設(shè)備向外界排放或者泄露，它需要以環(huán)境為媒介，造成環(huán)境質(zhì)量下降或者國家或其他主體合法權(quán)益受到侵害?？諝馕廴靖采w范圍較廣泛，污染速度快，會直接影響人們的正常生活環(huán)境，損害人類身體健康。

1.2 造成空氣污染的因素

空氣污染是由生物和化學(xué)污染物引起的大氣自然特征的變化。因此造成空氣污染的因素也是多種多樣的，但通常情況下，我們研究的空氣污染源包括以下幾個方面：

1.2.1 廢氣

現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，先進的科學(xué)技術(shù)誕生了許多的交通工具，其中以汽車、輪船和飛機等交通工具最具代表性。它們確實給人們的生活和出行帶來了非常大的便利，但是，它們也是空氣污染的最主要的原因之一。內(nèi)燃機的排放物中，包含了氮氧化物和一氧化碳，隨之而來的，就是導(dǎo)致地球表面的溫度不斷升高，全球氣候變暖，南極和北極的冰川不斷融化，導(dǎo)致一些沿海城市淹沒，威脅到人類的生存。一些生活在南極北極的動物，將會失去他們的棲息地，嚴(yán)重的會導(dǎo)致物種滅絕。

1.2.2 化石燃料的使用

經(jīng)濟的快速發(fā)展使工廠變得越來越多，工廠、企業(yè)、辦公室，甚至家庭都使用化石燃料和煤炭來發(fā)電或者取暖，它們排放的廢氣，對空氣的污染是直接且嚴(yán)重的。此外，這些排放的廢氣，對植物也是有害的，植物都是吸收二氧化碳，釋放氧氣，這些有害氣體使得植物損害或者死亡，導(dǎo)致了氧氣的排放量變低。

1.2.3 生產(chǎn)石油

現(xiàn)在社會發(fā)展迅速，因此車輛的使用率變得越來越高，對于石油的需求量也變得越來越大。石油是車輛的驅(qū)動力，但這種有用的物質(zhì)是造成全球空氣污染的主要因素之一。燃燒的汽油會向空氣中釋放二氧化碳和氮氧化物等有害物質(zhì)，人們一直生活在這樣的環(huán)境中，會吸入像一氧化氮這樣的有毒氣體，可能導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生，危害人類的身體健康。

1.2.4 采礦

采礦和運輸?shù)热祟惢顒右彩窃斐煽諝馕廴镜闹饕?。人們在進行這樣活動的時候，會釋放有害的氣體物質(zhì)，比如一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等等，它們釋放到大氣中，會導(dǎo)致煙霧以及各種健康問題的出現(xiàn)。而且排放到大氣中的有害物質(zhì)還包括汞，汞是一種有毒物質(zhì)，在大氣中，如果人們過量吸入的話，會導(dǎo)致嗅覺紊亂、肌肉無力、呼吸道疾病、某些類型的癌癥等一系列的疾病，甚至是死亡。

1.2.5 工業(yè)生產(chǎn)

工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，比如造紙廠、鋼鐵廠、冶金廠、水泥廠、瀝青廠、化工廠以及其他工廠會向大氣中排放一些的污染物如硫氧化物和硫化氫等等。

1.2.6 農(nóng)藥或殺蟲劑

農(nóng)民在種植農(nóng)作物和經(jīng)濟作物的過程中，需要噴灑大量的農(nóng)藥，為了農(nóng)藥的廣式覆蓋率，現(xiàn)在大多是以噴式設(shè)備為主。在噴灑時，會對鳥類以及水生生物造成嚴(yán)重致命的危害，并對空氣造成污染。

1.3 空氣污染的危害

1.3.1 危害人類身體健康

空氣是人類賴以生存的條件。人類需要呼吸新鮮的空氣來維持生命，一個正常的成年人一天大約呼吸2萬多次，吸入空氣量高達(dá)15～20m3。因此，如果空氣被污染了，對人類的危害將是致命性的。大氣污染對人體的傷害是多方面的，主要表現(xiàn)為呼吸道疾病與生理機能障礙，以及眼鼻等黏膜組織受到刺激而發(fā)生的病變。

1.3.2 危害動植物

動植物和人類一樣，都需要新鮮的空氣來維持生命，大氣污染物中的二氧化硫、氟化物等物質(zhì)對植物的危害是比較大的。當(dāng)污染物的濃度過高時，會對植物產(chǎn)生急性危害，表現(xiàn)為植物的葉表面產(chǎn)生傷斑，或者直接會導(dǎo)致葉片枯萎脫落等現(xiàn)象。而當(dāng)污染物濃度不高時，也會對動植物產(chǎn)生慢性危害，比如植物的葉片綠色會褪去，或者受污染大氣長時間影響，會使動植物的生理機能發(fā)生改變，造成植物的產(chǎn)量下降品質(zhì)變差，使動物的壽命變短等現(xiàn)象。

1.3.3 影響氣候

空氣污染會直接減少到達(dá)地面的太陽輻射量。從工廠、發(fā)電站、汽車、家庭取暖設(shè)備等各方面向大氣中排放的有害物質(zhì)和微塵顆粒，會使得空氣變得渾濁不堪，從而遮擋住了陽光，使得太陽到達(dá)地面的太陽輻射量急劇減少。偶爾天空會下酸雨，也是與空氣污染有關(guān)，這里說的酸雨是指雨水中含有硫酸，是大氣中二氧化硫經(jīng)過氧化形成的。在工業(yè)城市上空，由于大量廢熱排放到空氣中，使得近地面的空氣溫度較四周地區(qū)偏高，增高了大氣溫度，這種現(xiàn)象在氣象學(xué)中被稱作“熱島效應(yīng)”。局部的空氣污染甚至?xí)θ虻臍夂虍a(chǎn)生十分明顯的影響。

2 氣象要素內(nèi)容

氣象要素是指表明大氣物理狀態(tài)、物理現(xiàn)象的各項要素。氣象要素與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，對整個的人類活動產(chǎn)生著巨大的影響。各種氣象要素的多年觀測記錄按不同的方式進行統(tǒng)計所得的結(jié)果，是分析和描述氣候特征及其變化規(guī)律的基本資料。世界各地的氣象臺站所觀測記載的氣象要素主要包括氣溫、氣壓、大氣濕度、降水、風(fēng)向、風(fēng)速、云量、蒸發(fā)、輻射、日照量和能見度等等。

3 氣象要素對空氣質(zhì)量的影響

3.1 氣溫對空氣質(zhì)量的影響

氣溫的高低直接影響到空氣的污染程度，空氣污染較重和污染超標(biāo)現(xiàn)象往往出現(xiàn)在溫度較低的冬季。當(dāng)氣溫較高時，上層空氣對流旺盛，有助于污染物的向上擴散和輸送，從而緩解了空氣的污染。夏季的氣溫比較炎熱，在城市中大量的機動車運行，所排放的汽車尾氣在夏季的高溫天氣影響下，極易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氮氧化物和O3，造成夏季的空氣污染嚴(yán)重。而在冬季地面的氣溫與上層空氣溫度相當(dāng)，使上層空氣熱力對流不顯著，容易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，不利于大氣污染物的擴散和稀釋，從而出現(xiàn)了霧霾等重污染天氣。除此之外，冬季北方地區(qū)進入采暖期，煤炭大量的燃燒，更加劇了空氣的污染程度。

3.2 氣壓對空氣質(zhì)量的影響

在冬季，我國大陸受蒙古高氣壓的控制，氣流呈垂直方向做下沉運動，因此空氣就會受到壓縮，這時氣溫就會升高，空氣濕度則降低，不利于形成云雨天氣，影響了污染物的擴散和稀釋，因此高壓控制的天氣容易加劇空氣污染，這就是為什么往往在冬季空氣污染比較嚴(yán)重的原因之一。而在夏季氣溫高但氣壓低，空氣對流較旺盛，極易形成云雨天氣，有利于污染物的稀釋和擴散，因此，夏季的空氣質(zhì)量普遍偏優(yōu)。

3.3 降水對空氣質(zhì)量的影響

降水可以改善大氣的污染情況，它可以清除和沖刷空氣中存留的污染物，而且又可以有效地抑制地面揚塵的產(chǎn)生。不同程度的降水量對于空氣污染的改善有不同的作用，一般小雨并不能改善空氣質(zhì)量，小雨的雨量不足以稀釋大氣中的污染物，反而會使空氣濕度增大而吸附更多的污染物懸浮在空氣中，造成霧霾天氣使空氣污染加重，只有達(dá)到中雨以上的程度才可以改善空氣質(zhì)量。

3.4 相對濕度對空氣質(zhì)量的影響

不同季節(jié)的空氣濕度是不一樣的，在夏季，空氣濕度達(dá)到最高，夏季降水量高，對大氣濕度的貢獻(xiàn)率較高，因此夏季的空氣質(zhì)量優(yōu)于其他季節(jié)，而其他季節(jié)大氣濕度不能達(dá)到稀釋標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 風(fēng)速對空氣質(zhì)量的影響

風(fēng)對污染物的疏散和擴散具有重要的作用，但也具有雙重性。沿海和北方地區(qū)全年的平均風(fēng)速超過其他地區(qū)，在春季，南方地區(qū)風(fēng)速較大可以吹散空氣中的污染物，但對于北方或者干燥且植被覆蓋率低的地方來說，則會加劇污染。秋冬兩季，風(fēng)速越小，對空氣的污染就越小，反之，則加大。

4 如何防治空氣污染

4.1 預(yù)防為主

空氣的污染不是一朝一夕就造成的，是在點滴時間鑄就的結(jié)果，因此，預(yù)防空氣的污染首當(dāng)其沖。對于工廠和設(shè)備排放的廢氣、廢煙要經(jīng)過過濾后再排放;減少機動車的使用次數(shù)，或者采用更環(huán)保的新能源汽車;冬季北方地區(qū)燃煤取暖，科學(xué)的研究院應(yīng)開發(fā)出更先進環(huán)保的能源予以替代;不使用一次性的餐具，節(jié)約紙張，多種植花草樹木，不亂砍濫伐等。

4.2 防治結(jié)合

出臺相關(guān)的法律法規(guī)，對于亂排亂放的企業(yè)和個人做出法律的制裁，關(guān)閉沒有環(huán)境部門許可的散、爛、污企業(yè)，減少污染物的排放;大力推行清潔生產(chǎn)，鼓勵發(fā)展公共交通;加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，加大天然氣、煤制甲烷等清潔能源供應(yīng);強化節(jié)能環(huán)保指標(biāo)約束，對于不能同工測評的項目不予以貸款或者斷水?dāng)嚯姷?推行激勵與約束并舉的減排新機制;將重污染天氣納入政府的應(yīng)急管理中。

4.3 加強宣傳，形成防治意識

為了做好空氣污染的防治工作，我們每一個公民必須努力增強環(huán)保意識，一方面，要清醒地意識到人類在開發(fā)和利用自然資源的過程中，對生態(tài)環(huán)境造成的污染和破壞;另一方面，要把這種意識轉(zhuǎn)化為自己的實際行動，以“保護環(huán)境，人人有責(zé)”的態(tài)度積極參加各項環(huán)境保護活動，自覺培養(yǎng)保護環(huán)境的道德風(fēng)尚。國家政府可以通過媒體等媒介宣傳保護環(huán)境的重要性和深遠(yuǎn)意義，讓保護環(huán)境成為每個公民應(yīng)盡的義務(wù)和責(zé)任。

5 結(jié)語

空氣的污染與氣象的因素息息相關(guān)，它是把雙刃劍，我們要想擁有碧海藍(lán)天，就需要幾代甚至是幾十代人們的共同努力，做好預(yù)防和治理，把我們的地球變得更加美麗。

參考文獻(xiàn)

[1]成佳麗，王顥樾，浦吉存，等.滇東地區(qū)城市空氣污染變化特征及其與氣象條件的關(guān)系[J].云南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，39（05）：58-66.

[2]李懷川，陳宣淼，葉子祥，等.浙江省重度空氣污染過程時空變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2017，33（03）：68-79.

[3]吳序鵬，劉端陽，謝真珍，等.江蘇淮安地區(qū)大氣污染變化特征及其與氣象條件的關(guān)系[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2018，41（01）：31-38.

[4]周甘霖.蘭州市空氣污染特征及其與氣象條件關(guān)系研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2012.

收稿日期：2019-12-30

作者簡介：張軍（1982-），男，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向為氣象觀測。