相對濕度和PM 25 及PM 10 對成都大氣能見度的影響
發(fā)布時間:2021-12-17 19:27
為探究相對濕度及大氣氣溶膠等影響因子對成都大氣能見度的影響,并得出它們之間的函數(shù)關(guān)系。利用2014~2018年成都市氣象觀測站及環(huán)境監(jiān)測站的能見度、相對濕度等氣象因子及PM2.5、PM10等大氣污染物數(shù)據(jù)進行變化趨勢及相關(guān)性分析。結(jié)果表明:成都地區(qū)年平均能見度呈明顯的上升趨勢,其主要原因與PM2.5及PM10年平均濃度的持續(xù)性降低有關(guān)。能見度與相對濕度的線性相關(guān)系數(shù)最高,其次是PM2.5。當相對濕度小于85%時,能見度與PM2.5、PM10主要呈指數(shù)函數(shù)相關(guān),當相對濕度大于85%時,能見度與PM2.5、PM10主要呈逆函數(shù)相關(guān)。隨著相對濕度的增加,能見度受相對濕度的影響逐漸增大,能見度與PM2.5、PM10的非線性相關(guān)性逐漸減小。能見度與相對濕度主要呈三次函數(shù)關(guān)系,其次是冪函數(shù),兩者相關(guān)系數(shù)相差極小。運用相對濕度、PM
【文章來源】:四川環(huán)境. 2020,39(06)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1 年平均能見度、相對濕度、PM10、PM2.5、NO2、O3、SO2及CO隨年份時間變化規(guī)律
圖2為大氣能見度與相對濕度、PM10、PM2.5及PM10與PM2.5差值的2014~2018年月平均變化趨勢,由圖可知,能見度變化趨勢呈倒“V”型,在5月最高,在12月最低,相對濕度變化趨勢呈單峰單谷型,在5月份最低,在9月最高,在1~9月,能見度與相對濕度呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)。由于成都地區(qū)秋季9月降水持續(xù)時間長、次數(shù)多,所以出現(xiàn)相對濕度驟升與能見度驟降主要受其影響[14]。在10~12月,能見度與相對濕度的變化趨勢出現(xiàn)反常,隨相對濕度的降低,能見度也反而降低,其根本原因是成都市地域氣候特性導(dǎo)致秋冬季節(jié)逆溫層頻繁發(fā)生,使得大量顆粒物跟水汽堆積在近地層表面難以擴散而形成霧霾,秋冬季節(jié)的低能見度主要由大氣氣溶膠粒子濃度決定[3,15]。由圖2 (b)可知,PM10、PM2.5及PM10與PM2.5濃度差值的月變化趨勢呈“凹”型,質(zhì)量濃度都在9月份最低,PM10與PM2.5濃度在1月份最高,PM10與PM2.5濃度差值在12月份最高,濃度高低主要受大氣穩(wěn)定度影響,且PM10、PM2.5及PM10-PM2.5濃度之間相關(guān)性極好,主要受工業(yè)、汽車尾氣排放等影響,三者與能見度之間的相關(guān)性良好[2]。圖3是大氣能見度與PM10、PM2.5及PM10-PM2.5質(zhì)量濃度的2014~2018年平均日小時變化曲線,由圖可知,相對濕度與能見度的變化曲線都是“單峰單谷”型,且呈明顯負相關(guān)。在6時,相對濕度為最高峰值時,能見度為最低谷值,之后隨著日出溫度的升高,相對濕度逐漸降低,能見度逐漸升高,至15時溫度達到最高,相對濕度達到最小值,能見度達到最大值,15時之后,溫度開始逐漸回落,相對濕度相應(yīng)的開始逐漸升高,能見度開始逐漸降低直到第二日6時。而PM10、PM2.5及PM10-PM2.5濃度主要受人類活動以及大氣穩(wěn)定度的影響,其濃度與能見度呈較好的負相關(guān)[16]。PM10及PM2.5濃度在8時最高,之后隨著日出溫度的升高,大氣穩(wěn)定被逐漸破壞,垂直及水平對流加強,大氣氣溶膠粒子開始逐漸擴散,能見度逐漸升高,直到18時后,溫度已降低明顯,逆溫層逐漸形成,大氣開始趨于穩(wěn)定,大氣氣溶膠粒子在近地層堆積,能見度逐漸降低,直到第二日8時。
圖3是大氣能見度與PM10、PM2.5及PM10-PM2.5質(zhì)量濃度的2014~2018年平均日小時變化曲線,由圖可知,相對濕度與能見度的變化曲線都是“單峰單谷”型,且呈明顯負相關(guān)。在6時,相對濕度為最高峰值時,能見度為最低谷值,之后隨著日出溫度的升高,相對濕度逐漸降低,能見度逐漸升高,至15時溫度達到最高,相對濕度達到最小值,能見度達到最大值,15時之后,溫度開始逐漸回落,相對濕度相應(yīng)的開始逐漸升高,能見度開始逐漸降低直到第二日6時。而PM10、PM2.5及PM10-PM2.5濃度主要受人類活動以及大氣穩(wěn)定度的影響,其濃度與能見度呈較好的負相關(guān)[16]。PM10及PM2.5濃度在8時最高,之后隨著日出溫度的升高,大氣穩(wěn)定被逐漸破壞,垂直及水平對流加強,大氣氣溶膠粒子開始逐漸擴散,能見度逐漸升高,直到18時后,溫度已降低明顯,逆溫層逐漸形成,大氣開始趨于穩(wěn)定,大氣氣溶膠粒子在近地層堆積,能見度逐漸降低,直到第二日8時。由以上大氣能見度與其影響因子之間的年月日變化曲線可以看出,PM2.5和PM10與PM2.5差值之間的變化趨勢具有高度的一致性,且PM10-PM2.5和PM10、PM2.5具有完全的信息重疊特性,與能見度變化趨勢之間的相關(guān)性最差,故剔除PM10與PM2.5差值這一影響因子的后續(xù)分析步驟。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]南京地區(qū)相對濕度對氣溶膠含量的影響[J]. 宋秀瑜,曹念文,趙成,楊思鵬. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(09)
[2]PM2.5及其組分對成都大氣能見度的影響分析[J]. 蔣燕,王斌,羅彬. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(S2)
[3]四川盆地大氣層結(jié)變化及其對霧霾天氣影響的個例研究[J]. 劉馨語,陳權(quán)亮. 四川環(huán)境. 2016(03)
[4]解析新《大氣污染防治法》[J]. 周珂,于魯平. 環(huán)境保護. 2015(18)
[5]南京北郊秋冬季相對濕度及氣溶膠理化特性對大氣能見度的影響[J]. 于興娜,馬佳,朱彬,王紅磊,嚴殊祺,夏航. 環(huán)境科學(xué). 2015(06)
[6]大氣污染防治法修訂之我見:兼評《大氣污染防治法(修訂草案)》[J]. 曹明德,程玉. 江淮論壇. 2015(03)
[7]成都地區(qū)降水時空分布變化[J]. 李昕翼,肖國杰,白愛娟,施娟. 氣象科技. 2011(04)
[8]遼寧中部城市群大氣能見度變化趨勢及影響因子分析[J]. 馬雁軍,左洪超,張云海,惠小英. 高原氣象. 2005(04)
[9]前向散射型能見度儀原理樣機的主要性能分析[J]. 莫月琴,劉鈞,呂文華,李祥超,王改利,陳鐘榮. 南京氣象學(xué)院學(xué)報. 2004(02)
碩士論文
[1]遼寧省PM2.5時空分布規(guī)律及其與氣象要素關(guān)系的研究[D]. 劉源.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號:3540785
【文章來源】:四川環(huán)境. 2020,39(06)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1 年平均能見度、相對濕度、PM10、PM2.5、NO2、O3、SO2及CO隨年份時間變化規(guī)律
圖2為大氣能見度與相對濕度、PM10、PM2.5及PM10與PM2.5差值的2014~2018年月平均變化趨勢,由圖可知,能見度變化趨勢呈倒“V”型,在5月最高,在12月最低,相對濕度變化趨勢呈單峰單谷型,在5月份最低,在9月最高,在1~9月,能見度與相對濕度呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)。由于成都地區(qū)秋季9月降水持續(xù)時間長、次數(shù)多,所以出現(xiàn)相對濕度驟升與能見度驟降主要受其影響[14]。在10~12月,能見度與相對濕度的變化趨勢出現(xiàn)反常,隨相對濕度的降低,能見度也反而降低,其根本原因是成都市地域氣候特性導(dǎo)致秋冬季節(jié)逆溫層頻繁發(fā)生,使得大量顆粒物跟水汽堆積在近地層表面難以擴散而形成霧霾,秋冬季節(jié)的低能見度主要由大氣氣溶膠粒子濃度決定[3,15]。由圖2 (b)可知,PM10、PM2.5及PM10與PM2.5濃度差值的月變化趨勢呈“凹”型,質(zhì)量濃度都在9月份最低,PM10與PM2.5濃度在1月份最高,PM10與PM2.5濃度差值在12月份最高,濃度高低主要受大氣穩(wěn)定度影響,且PM10、PM2.5及PM10-PM2.5濃度之間相關(guān)性極好,主要受工業(yè)、汽車尾氣排放等影響,三者與能見度之間的相關(guān)性良好[2]。圖3是大氣能見度與PM10、PM2.5及PM10-PM2.5質(zhì)量濃度的2014~2018年平均日小時變化曲線,由圖可知,相對濕度與能見度的變化曲線都是“單峰單谷”型,且呈明顯負相關(guān)。在6時,相對濕度為最高峰值時,能見度為最低谷值,之后隨著日出溫度的升高,相對濕度逐漸降低,能見度逐漸升高,至15時溫度達到最高,相對濕度達到最小值,能見度達到最大值,15時之后,溫度開始逐漸回落,相對濕度相應(yīng)的開始逐漸升高,能見度開始逐漸降低直到第二日6時。而PM10、PM2.5及PM10-PM2.5濃度主要受人類活動以及大氣穩(wěn)定度的影響,其濃度與能見度呈較好的負相關(guān)[16]。PM10及PM2.5濃度在8時最高,之后隨著日出溫度的升高,大氣穩(wěn)定被逐漸破壞,垂直及水平對流加強,大氣氣溶膠粒子開始逐漸擴散,能見度逐漸升高,直到18時后,溫度已降低明顯,逆溫層逐漸形成,大氣開始趨于穩(wěn)定,大氣氣溶膠粒子在近地層堆積,能見度逐漸降低,直到第二日8時。
圖3是大氣能見度與PM10、PM2.5及PM10-PM2.5質(zhì)量濃度的2014~2018年平均日小時變化曲線,由圖可知,相對濕度與能見度的變化曲線都是“單峰單谷”型,且呈明顯負相關(guān)。在6時,相對濕度為最高峰值時,能見度為最低谷值,之后隨著日出溫度的升高,相對濕度逐漸降低,能見度逐漸升高,至15時溫度達到最高,相對濕度達到最小值,能見度達到最大值,15時之后,溫度開始逐漸回落,相對濕度相應(yīng)的開始逐漸升高,能見度開始逐漸降低直到第二日6時。而PM10、PM2.5及PM10-PM2.5濃度主要受人類活動以及大氣穩(wěn)定度的影響,其濃度與能見度呈較好的負相關(guān)[16]。PM10及PM2.5濃度在8時最高,之后隨著日出溫度的升高,大氣穩(wěn)定被逐漸破壞,垂直及水平對流加強,大氣氣溶膠粒子開始逐漸擴散,能見度逐漸升高,直到18時后,溫度已降低明顯,逆溫層逐漸形成,大氣開始趨于穩(wěn)定,大氣氣溶膠粒子在近地層堆積,能見度逐漸降低,直到第二日8時。由以上大氣能見度與其影響因子之間的年月日變化曲線可以看出,PM2.5和PM10與PM2.5差值之間的變化趨勢具有高度的一致性,且PM10-PM2.5和PM10、PM2.5具有完全的信息重疊特性,與能見度變化趨勢之間的相關(guān)性最差,故剔除PM10與PM2.5差值這一影響因子的后續(xù)分析步驟。
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]PM2.5及其組分對成都大氣能見度的影響分析[J]. 蔣燕,王斌,羅彬. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(S2)
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[4]解析新《大氣污染防治法》[J]. 周珂,于魯平. 環(huán)境保護. 2015(18)
[5]南京北郊秋冬季相對濕度及氣溶膠理化特性對大氣能見度的影響[J]. 于興娜,馬佳,朱彬,王紅磊,嚴殊祺,夏航. 環(huán)境科學(xué). 2015(06)
[6]大氣污染防治法修訂之我見:兼評《大氣污染防治法(修訂草案)》[J]. 曹明德,程玉. 江淮論壇. 2015(03)
[7]成都地區(qū)降水時空分布變化[J]. 李昕翼,肖國杰,白愛娟,施娟. 氣象科技. 2011(04)
[8]遼寧中部城市群大氣能見度變化趨勢及影響因子分析[J]. 馬雁軍,左洪超,張云海,惠小英. 高原氣象. 2005(04)
[9]前向散射型能見度儀原理樣機的主要性能分析[J]. 莫月琴,劉鈞,呂文華,李祥超,王改利,陳鐘榮. 南京氣象學(xué)院學(xué)報. 2004(02)
碩士論文
[1]遼寧省PM2.5時空分布規(guī)律及其與氣象要素關(guān)系的研究[D]. 劉源.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號:3540785
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