新疆天山北坡低層大氣稀釋擴(kuò)散能力的季節(jié)性差異和量化研究

張眾志，魏雪峰，苗云閣，凱 楠，朱 亞，徐 峻*，程苗苗

1. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

2. 新疆昌吉州環(huán)境監(jiān)測(cè)站，新疆 昌吉 831100

3. 新疆昌吉州節(jié)能減排監(jiān)督管理局，新疆 昌吉 831100

天山山脈地處亞歐大陸腹地，屬干旱的溫帶大陸性氣候[1]. 北坡地區(qū)地處迎風(fēng)坡，能源豐富，發(fā)展?jié)摿Υ螅w了烏魯木齊市、昌吉回族自治州、石河子市、阜康市和五家渠市等地區(qū)，是新疆城市最為密集的區(qū)域[2]，也是新疆最主要的經(jīng)濟(jì)帶[3]，主要工業(yè)集中于此. 當(dāng)?shù)毓I(yè)結(jié)構(gòu)中以煤炭、石化為核心的重工業(yè)居多[4]，2018年工業(yè)增加值占新疆工業(yè)生產(chǎn)總值的61.52%，區(qū)域GDP占整個(gè)新疆GDP的54.7%[5]. 伴隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快以及能源消耗的急劇增長(zhǎng)，天山北坡冬季重污染頻發(fā)，已成為我國(guó)冬季主要污染區(qū)域之一[6-7]，且經(jīng)常出現(xiàn)持續(xù)數(shù)天乃至一周以上的重污染過(guò)程. 近年來(lái)，隨著我國(guó)其他重點(diǎn)區(qū)域污染程度的大幅改善[8-9]，天山北坡的污染愈加受到關(guān)注.

易唯等[10]基于地理加權(quán)回歸模型反演了天山北坡經(jīng)濟(jì)帶PM2.5濃度，發(fā)現(xiàn)在時(shí)間尺度上PM2.5月均濃度呈“凹”型變化，在空間分布上呈東高西低的特征. 劉琳等[11]研究了天山北坡PM2.5濃度與影響因子的多重相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)天山北坡經(jīng)濟(jì)帶各城市PM2.5濃度與CO濃度相關(guān)性極顯著，且與風(fēng)速和氣溫相關(guān)性均較顯著，但與相對(duì)濕度和O3濃度相關(guān)性不顯著.閔月[7]結(jié)合2015-2018年烏魯木齊市-昌吉回族自治州-石河子市地區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)，探究了大氣污染物的時(shí)空分布和污染天氣過(guò)程的氣象特征，發(fā)現(xiàn)污染物濃度受氣象要素影響較大，常在特定氣象條件下出現(xiàn)污染天氣過(guò)程. 李淑婷等[12]分析了2017-2019年天山北坡城市群大氣污染物變化以及污染天氣類(lèi)型特征，發(fā)現(xiàn)6類(lèi)大氣常規(guī)污染物中PM2.5超標(biāo)日數(shù)最多，污染天氣類(lèi)型主要分為靜穩(wěn)型、沙塵型和特殊型3類(lèi). 王敬等[13]通過(guò)采樣分析和受體模型解析研究了烏魯木齊市一次重污染期間PM2.5污染特征及來(lái)源構(gòu)成，發(fā)現(xiàn)PM2.5化學(xué)組分以SO42-、TC、Si和NO3-為主，二次離子占比達(dá)43.1%，城市揚(yáng)塵、煤煙塵和二次粒子是環(huán)境中PM2.5的主要源類(lèi).

已有研究主要集中在天山北坡污染物時(shí)空分布以及個(gè)別城市的短期污染成因等方面，針對(duì)低層(主要是邊界層內(nèi))大氣稀釋擴(kuò)散能力（簡(jiǎn)稱(chēng)“稀釋擴(kuò)散能力”）的季節(jié)性差異研究較少. 因此，該研究綜合分析天山北坡污染水平和主要?dú)庀髤?shù)的季節(jié)性差異，并借助區(qū)域空氣質(zhì)量模型定量評(píng)估氣象條件的季節(jié)性變化對(duì)稀釋擴(kuò)散能力的影響，以期為解釋污染水平的季節(jié)性變化成因和制定減排策略提供依據(jù).

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 空氣質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)

目前，天山北坡首要大氣污染物以PM2.5為主，因此針對(duì)空氣質(zhì)量的分析重點(diǎn)關(guān)注PM2.5濃度水平的變化. 該研究收集了天山北坡昌吉回族自治州、烏魯木齊市、石河子市和五家渠市各國(guó)控點(diǎn)2018-2020年P(guān)M2.5濃度小時(shí)數(shù)據(jù)，為與我國(guó)其他重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行比較，還收集了同期京津冀(以北京市、天津市和唐山市PM2.5小時(shí)濃度平均值表示)、長(zhǎng)三角(以上海市、南京市和杭州市PM2.5小時(shí)濃度平均值表示)、珠三角(以廣州市、深圳市和珠海市PM2.5小時(shí)濃度平均值表示)和汾渭平原(以西安市、洛陽(yáng)市和臨汾市PM2.5小時(shí)濃度平均值表示)等地區(qū)國(guó)控站點(diǎn)的PM2.5濃度小時(shí)數(shù)據(jù)，基于此獲得各地區(qū)PM2.5濃度的月均值.

1.2 氣象數(shù)據(jù)

研究收集的天山北坡地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)包括2018-2020年昌吉、阜康、呼圖壁、瑪納斯和奇臺(tái)氣象站點(diǎn)逐小時(shí)的風(fēng)速、地面氣溫、相對(duì)濕度. 高空氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)選用烏魯木齊高空氣象站每日08:00和20:00(北京時(shí)間)的溫度、露點(diǎn)、風(fēng)向、風(fēng)速等探空結(jié)果. 地面與高空氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)分別取自國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心和美國(guó)懷俄明大學(xué). 天山北坡區(qū)域污染狀況和下墊面季節(jié)性變化情況由美國(guó)星載MODIS探測(cè)器獲得的高分辨率真彩圖表征. 區(qū)域環(huán)流形勢(shì)狀況根據(jù)美國(guó)NCEP/NCAR再分析資料獲得.

1.3 區(qū)域空氣質(zhì)量數(shù)值模擬

為量化氣象條件季節(jié)性變化對(duì)稀釋擴(kuò)散能力的影響，研究利用區(qū)域空氣質(zhì)量模型CAMx (comprehensive air quality model with extensions)搭配中尺度氣象模型WRF (weather research and forecasting model)模擬了2018-2020年天山北坡PM2.5及其組分濃度. 模擬不考慮源排放的月變化情況，以消除因源排放變化帶來(lái)的影響. 源清單數(shù)據(jù)采用清華大學(xué)發(fā)布的2016版中國(guó)多尺度排放清單模型(MEIC)[14-15]，并根據(jù)天山北坡最新調(diào)研結(jié)果加以更新.

模擬采用雙層嵌套，外層網(wǎng)格水平分辨率36 km×36 km，覆蓋東亞大部分地區(qū)；內(nèi)層網(wǎng)格水平分辨率12 km×12 km，覆蓋北疆大部分城市(見(jiàn)圖1). 外層模擬為內(nèi)層模擬提供邊界場(chǎng)，以減小邊界條件對(duì)內(nèi)層模擬效果的影響. 詳細(xì)的模型參數(shù)設(shè)置參考文獻(xiàn)[16].

圖1 研究區(qū)域及觀測(cè)站點(diǎn)分布Fig.1 Research domain embedded with the locations of meteorological and air quality monitoring sites

由于模擬的PM2.5濃度包含二次轉(zhuǎn)化等其他因素的貢獻(xiàn)，因此該研究選用PM2.5組分中不參與化學(xué)反應(yīng)的黑炭(BC)表征稀釋擴(kuò)散能力的差異. 為進(jìn)一步消除氣象因素的年際變化影響，計(jì)算了2018-2020年BC濃度月變化情況，并按式(1)對(duì)平均后的結(jié)果進(jìn)行歸一化處理.

式中：Pi,j代表城市i第j月的污染物濃度歸一化結(jié)果；Ci,j代表城市i第j月的污染物濃度，μg/m3；Ci,max代表城市i在12個(gè)月中的污染物濃度最高值，μg/m3.

2 結(jié)果與討論

2.1 PM2.5濃度的季節(jié)性差異

天山北坡主要城市2018-2020年P(guān)M2.5月均濃度變化如圖2所示. 由圖2可見(jiàn)：每年11月起PM2.5濃度急劇升高，至翌年1月達(dá)到峰值，峰值在125～217 μg/m3之間；隨后迅速下降，4-10月維持在35 μg/m3以下，月均濃度最低值僅為12 μg/m3，污染變化呈顯著的季節(jié)性差異.

圖2 2018-2020年天山北坡城市PM2.5監(jiān)測(cè)濃度的月均變化情況Fig.2 Time series of observed monthly PM2.5 in major cities over the North Slope of Tianshan Mountains during 2018-2020

選取PM2.5濃度較高的12月-翌年1月代表冬季，PM2.5濃度較低的5-8月代表春夏季. 各城市2018-2020年冬季PM2.5平均濃度是春夏季的6.4～10.8倍，平均約8.3倍；污染最重月份(1月)的PM2.5濃度是最清潔月份(6月或7月)的7.5～12.4倍. 同期京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、汾渭平原等重點(diǎn)地區(qū)的PM2.5濃度季節(jié)性變化遠(yuǎn)不及天山北坡顯著，其中，汾渭平原的季節(jié)性差異(約3.2倍)最高，京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角的季節(jié)性差異分別約1.5、1.9和2.4倍.

2.2 污染氣象的季節(jié)性差異

2.2.1環(huán)流形勢(shì)

根據(jù)PM2.5濃度的變化，分別統(tǒng)計(jì)冬季和春夏季的環(huán)流形勢(shì). 在冬季，副熱帶西風(fēng)急流南撤至青藏高原以南，北疆上空為高壓脊控制，因此天山北坡冬季天氣過(guò)程少、天氣系統(tǒng)較為穩(wěn)定[17]；海平面氣壓場(chǎng)中蒙古高壓表現(xiàn)最為強(qiáng)大，中心緊貼北疆，位于蒙古國(guó)西北部，天山北坡處于高壓的外圍地帶，稀釋擴(kuò)散能力隨蒙古高壓盛衰發(fā)生變化[18]. 當(dāng)蒙古高壓強(qiáng)盛時(shí)，天山北坡低層往往處在靜穩(wěn)結(jié)構(gòu)中，極易發(fā)生重污染過(guò)程[19]. 春夏季，低層的蒙古高壓已不存在，北疆上空受副熱帶西風(fēng)急流影響，副熱帶鋒區(qū)上多短波活動(dòng)，因此天氣過(guò)程相對(duì)冬季明顯增多，天山北坡稀釋擴(kuò)散能力較冬季顯著增強(qiáng). 綜上，控制北疆地區(qū)的主要天氣系統(tǒng)的季節(jié)性變化非常顯著，由此帶來(lái)了天山北坡冬季和春夏季低層大氣活躍度上的巨大差異.

2.2.2地面氣象要素

由圖3可見(jiàn)：天山北坡冬季與春夏季地面風(fēng)速存在明顯差異. 春夏季風(fēng)速相對(duì)較高，在2.3～4.0 m/s之間；而冬季較低，僅0.9～1.7 m/s，是春夏季的0.4～0.5倍，且常出現(xiàn)靜穩(wěn)天氣. 以昌吉?dú)庀笳军c(diǎn)(見(jiàn)圖4)為例，按《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》(GB/T 35227-2017)統(tǒng)計(jì)各風(fēng)速檔風(fēng)頻，結(jié)果顯示，冬季靜風(fēng)(0.2 m/s以下)和軟風(fēng)(0.3～1.5 m/s)等低風(fēng)速段頻率達(dá)80%，遠(yuǎn)高于春夏季(29%). 較低的風(fēng)速減弱了水平方向上的稀釋擴(kuò)散能力[20]，是造成天山北坡冬季高污染的重要原因之一.

圖3 2018-2020年天山北坡地面氣象要素的逐月變化情況Fig.3 Monthly variation of surface meteorological elements over the North Slope of Tianshan Mountains during 2018-2020

圖4 昌吉?dú)庀笳?018—2020年冬季和春夏季小時(shí)平均風(fēng)速分段統(tǒng)計(jì)Fig.4 Comparison of different windspeed in springsummer and winter at Changji site during 2018-2020

受環(huán)流形勢(shì)影響[21]，天山北坡各城市冬季的平均相對(duì)濕度為76%～80%，而春夏季則相對(duì)干燥，相對(duì)濕度僅37%～48%，與京津冀、長(zhǎng)三角等地區(qū)冬季干燥、夏季濕潤(rùn)的季節(jié)性變化趨勢(shì)相反[22-23]. 冬季長(zhǎng)期的高濕環(huán)境加劇了顆粒物表面非均相反應(yīng)和吸濕性增長(zhǎng)[24-25]，為PM2.5二次組分生成提供了有利條件，加重了污染.

地面氣溫的季節(jié)性差異也十分明顯，各城市冬季和春夏季地面氣溫平均值分別在-16～-14和22～24 ℃之間. 由風(fēng)頻分布可知，天山北坡冬季靜風(fēng)和軟風(fēng)出現(xiàn)頻率較高，靜穩(wěn)條件下，較低的地面氣溫在一定程度上反映出地面較差的加熱能力，由浮力驅(qū)動(dòng)的湍流運(yùn)動(dòng)也相對(duì)較弱[26]，垂直方向上整體稀釋擴(kuò)散能力較差.

2.2.3下墊面狀況

衛(wèi)星真彩圖反映天山北坡下墊面的季節(jié)性差異(見(jiàn)圖5)也非常顯著. 冬季，第一場(chǎng)大雪后，天山北坡的地表積雪一般將持續(xù)至翌年3月[27]. 積雪的存在一方面使地表對(duì)太陽(yáng)短波輻射的反射作用增強(qiáng)，地面加熱能力減弱[28]，與2.2.2節(jié)中提到地面氣溫對(duì)稀釋擴(kuò)散能力的影響一致；另一方面增加了地面濕度，受低溫影響，水汽不易散發(fā)，在冬季靜穩(wěn)條件下極易生成霧且往往持續(xù)數(shù)日[29-30]，此時(shí)PM2.5污染可達(dá)到重度甚至嚴(yán)重污染的水平，在天山北坡形成持續(xù)多日的雪上霧霾〔見(jiàn)圖5(b)〕，這與東南方向的區(qū)域性干霾形成鮮明對(duì)照.

圖5 夏季和冬季典型時(shí)段天山北坡及周邊地區(qū)下墊面和區(qū)域污染狀況特征真彩圖Fig.5 True color map of underlying surface and regional pollution over the North Slope of Tianshan Mountains and surrounding area during typical period of summer and winter

3月積雪開(kāi)始融化[31]，整個(gè)春夏季在沒(méi)有系統(tǒng)性云層遮擋情況下，衛(wèi)星探測(cè)真彩圖中能夠清晰地看到天山北坡下墊面上的紋理和結(jié)構(gòu). 白天地表受太陽(yáng)短波輻射的加熱作用顯著增強(qiáng)，由浮力驅(qū)動(dòng)的湍流運(yùn)動(dòng)也隨之增強(qiáng)，有助于污染物稀釋.

2.2.4低層大氣層結(jié)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018-2020年天山北坡主要城市冬季PM2.5污染天數(shù)占比為77%～91%，重度及以上污染天數(shù)占比平均超過(guò)50%，因此選取2019年12月1日重污染日作為冬季典型日進(jìn)行層結(jié)分析. 由圖6(a)(c)可見(jiàn)：冬季清晨近地層層結(jié)穩(wěn)定，較強(qiáng)的貼地逆溫一直向上延伸至869 hPa (約1 400 m高度)，強(qiáng)度約2.3 ℃/(100 m)，810～869 hPa為弱逆溫層；傍晚近地層為弱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，895～876 hPa存在強(qiáng)逆溫，強(qiáng)度約7.0℃/(100 m)，強(qiáng)逆溫層之上至839 hPa為厚度約350 m的弱逆溫層. 由于傍晚探空僅在當(dāng)?shù)厝章浜? h，近地層之上深厚的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)不會(huì)是日落后貼地層冷卻的結(jié)果，應(yīng)歸咎于此時(shí)段的背景環(huán)流形勢(shì). 可見(jiàn)，冬季無(wú)論白天還是夜間的垂直擴(kuò)散能力均較差. 此外，氣溫和露點(diǎn)線在近地層非常接近，表明水汽達(dá)到飽和[32]，并伴隨霧的生成. 天山北坡冬季重污染期間經(jīng)常對(duì)應(yīng)此種邊界層層結(jié)結(jié)構(gòu).

天山北坡春夏季極少出現(xiàn)PM2.5污染，故選取無(wú)系統(tǒng)性云經(jīng)過(guò)、不受劇烈天氣過(guò)程影響的2019年6月18日作為春夏季典型日. 夏季傍晚〔見(jiàn)圖6(d)〕，從近地面一直到近700 hPa (約3 000 m高度)均為中性層結(jié)，對(duì)流邊界層仍然旺盛，考慮到該探空時(shí)刻相當(dāng)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間18:00，預(yù)計(jì)午后邊界層發(fā)展最旺盛時(shí)達(dá)到的高度會(huì)更高. 對(duì)比冬天傍晚較深厚的穩(wěn)定層結(jié)，可推斷夏季白天受自由對(duì)流狀態(tài)影響的垂直擴(kuò)散能力遠(yuǎn)高于冬季，且維持的時(shí)間較長(zhǎng). 在低層氣溫和露點(diǎn)差異較大，表明大氣相對(duì)濕度較低，由此加劇了夜間地面的輻射冷卻，導(dǎo)致地面巨大的晝夜溫差[33]，并在近地層形成較薄的逆溫〔見(jiàn)圖6(b)〕，而逆溫之上則維持了白天的中性層結(jié)，可見(jiàn)夏季夜間的擴(kuò)散條件也好于冬季夜間.

圖6 天山北坡冬季和夏季典型時(shí)段探空?qǐng)D對(duì)比Fig.6 Skew-T plot of sounding over the North Slope of Tianshan Mountains during typical period of winter and summer

綜上，天山北坡在環(huán)流形勢(shì)、地面氣象要素、下墊面和低層大氣層結(jié)等方面均存在顯著的季節(jié)性差異，使得冬季稀釋擴(kuò)散能力遠(yuǎn)差于春夏季，不利的擴(kuò)散條件是造成冬季PM2.5污染水平遠(yuǎn)高于其他季節(jié)的首要外部因素.

2.3 量化低層大氣稀釋擴(kuò)散能力的季節(jié)性差異

利用區(qū)域空氣質(zhì)量模型模擬量化稀釋擴(kuò)散能力的季節(jié)性變化，歸一化后的結(jié)果(見(jiàn)圖7)顯示，天山北坡冬季的稀釋擴(kuò)散能力顯著弱于春夏季，與2.2節(jié)結(jié)果一致. 各城市的量化結(jié)果表明，春夏季的稀釋擴(kuò)散能力是冬季的3.0～4.9倍，平均約4.0倍；其中，稀釋擴(kuò)散能力在最強(qiáng)與最弱月份相差3.3～5.6倍，平均約4.5倍. 對(duì)比同期我國(guó)東部京津冀地區(qū)的模擬結(jié)果，北京市、天津市、唐山市等地區(qū)稀釋擴(kuò)散能力的季節(jié)性差異遠(yuǎn)不及天山北坡顯著，其春夏季(5-8月)與冬季(12月-翌年1月)稀釋擴(kuò)散能力僅相差1.2～2.0倍，平均約1.7倍；稀釋擴(kuò)散能力最強(qiáng)與最弱月份相差1.8～2.3倍，平均約2.0倍.

采用相同的歸一化方法處理天山北坡各城市的PM2.5監(jiān)測(cè)濃度. 由圖7可見(jiàn)，模擬計(jì)算得到的稀釋擴(kuò)散能力的季節(jié)性差異略低于實(shí)際PM2.5濃度的季節(jié)性差異. 造成這部分差距的原因，一方面源于模擬中未考慮實(shí)際情況下源排放的月變化情況，如天山北坡冬季天氣寒冷，采暖所需散煤消耗量顯著增加，相關(guān)污染物排放隨之增長(zhǎng)[34-35]；同時(shí)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，受供需關(guān)系影響，部分工業(yè)企業(yè)的冬季生產(chǎn)排放也有所增長(zhǎng). 另一方面，監(jiān)測(cè)的PM2.5濃度中摻雜了二次轉(zhuǎn)化等因素的影響，使得與稀釋擴(kuò)散能力的對(duì)比更加復(fù)雜. 已有研究表明，二次組分在天山北坡PM2.5中占有一定比例[13,36]，且與京津冀地區(qū)[37]不同，冬季時(shí)二次組分濃度及其在水溶性離子中的占比均顯著高于其他季節(jié)[38-39]. 此外，模型模擬存在不確定性[40]，Shimada等[41-42]指出，WRF在模擬小風(fēng)時(shí)，地面風(fēng)速往往會(huì)被高估，從而夸大重污染期間的稀釋擴(kuò)散能力. 由于天山北坡冬季靜穩(wěn)天氣出現(xiàn)頻率高，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，由此高估了冬季的稀釋擴(kuò)散能力，使得季節(jié)性差異的量化結(jié)果偏小，因此通過(guò)模擬計(jì)算獲得的稀釋擴(kuò)散能力的季節(jié)性差異可視為實(shí)際狀況的低限.

圖7 天山北坡主要城市稀釋擴(kuò)散能力、PM2.5觀測(cè)濃度的歸一化結(jié)果以及京津冀地區(qū)主要城市稀釋擴(kuò)散能力的對(duì)比Fig.7 Comparisons of the ventilation capacity in major cities over the North Slope of Tianshan Mountains with the normalized PM2.5 observed concentration and the ventilation capacity in major cities over eastern China

天山北坡稀釋擴(kuò)散能力較大的季節(jié)性差異，加之該地區(qū)以污染較高的石化、煤炭等重化工業(yè)為核心的產(chǎn)業(yè)格局，意味著系統(tǒng)性的錯(cuò)峰生產(chǎn)將是降低天山北坡污染的有效途徑. 我國(guó)實(shí)施錯(cuò)峰生產(chǎn)始于2014年，并在京津冀及周邊地區(qū)取得了良好的效果[43-44].天山北坡可結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，界定錯(cuò)峰生產(chǎn)行業(yè)范圍，摸清對(duì)上下游行業(yè)的影響，保障好民生行業(yè). 對(duì)于實(shí)施錯(cuò)峰生產(chǎn)的行業(yè)企業(yè)，通過(guò)“錯(cuò)峰置換”，在冬季集中安排設(shè)備檢修及技術(shù)改造等方式，制定科學(xué)的錯(cuò)峰生產(chǎn)方案，竭力減少冬季的污染物排放，合理避開(kāi)極端不利的氣象條件. 監(jiān)管部門(mén)可依據(jù)企業(yè)污染排放績(jī)效水平實(shí)施差別化管理，系統(tǒng)評(píng)估其帶來(lái)的環(huán)境和社會(huì)影響，逐步實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量持續(xù)改善.

3 結(jié)論與建議

a) 天山北坡在環(huán)流形勢(shì)、地面氣象要素、下墊面狀況、低層大氣層結(jié)等氣象條件方面均存在顯著的季節(jié)性差異，使得冬季稀釋擴(kuò)散能力遠(yuǎn)差于春夏季，成為冬季易出現(xiàn)高污染的首要外部因素.

b) 稀釋擴(kuò)散能力的量化結(jié)果顯示，天山北坡春夏季(5-8月)和冬季(12月-翌年1月)差異較大，主要城市春夏季的稀釋擴(kuò)散能力約為冬季的3.0～4.9倍，其中，稀釋擴(kuò)散能力最強(qiáng)和最弱月份相差3.3～5.6倍. 而同屬我國(guó)北方的京津冀地區(qū)春夏季和冬季稀釋擴(kuò)散能力僅相差1.2～2.0倍，地域間差異顯著.

c) 天山北坡稀釋擴(kuò)散能力較大的季節(jié)性差異表明，在當(dāng)?shù)厥┬邢到y(tǒng)性的錯(cuò)峰生產(chǎn)，竭力削減冬季大氣污染物排放，將是改善天山北坡空氣質(zhì)量的有效途徑.