论气溶胶高低与相关气象要素之间的关系

论气溶胶高低与相关气象要素之间的关系

发表时间：2018-07-20T11:44:40.010Z 来源：《科技新时代》2018年5期 作者： 万克利

[导读] 随着社会经济快速发展，日照市大气污染问题日益严重，区域性雾霾天气频率呈现逐年增加趋势。

（山东省日照市气象局，山东日照 276800）

摘要：本文通过选取日照市2017年1月1日~2017年12月31日PM2.5和PM10质量浓度的日均值和小时平均值，同期日平均和小时平均

气温、风速、相对湿度和气压数据。（1）日照市PM2.5和PM10浓度有明显的季节变化特征，PM2.5和PM10月浓度变化趋势基本保持一

致，PM2.5的浓度一直低于PM10浓度；PM10和PM2.5有明显的单峰型结构，但PM2.5的峰谷不如PM10明显，说明日照市PM10的浓度变

化波动较大，但两者的变化趋势基本保持一致，PM10的浓度一直高于PM2.5；PM10分别与风速、气温和气压之间呈现出正相关关系，其

中与风速之间的相关性水平较为显著，与相关湿度之间呈现出反相关关系，PM2.5浓度分别与风速、气温和气压之间呈现出正相关关系，

但是同气压之间的相关性水平最为显著，与气温之间呈现出反相关关系。

关键词：气溶胶 气象要素 关系 日照市

引言

气溶胶是大气与悬浮在其中固体或液体微粒共同组成的多相体系，其粒子直径通常在0.001~100μm，气溶胶是大气重要组成部分，组

成指标是PM2.5和PM10。随着社会经济快速发展，日照市大气污染问题日益严重，区域性雾霾天气频率呈现逐年增加趋势。再加上城市化

进程加快，人类对能源过渡消耗，若不能及时有效应对大气环境污染问题，环境污染造成危害将会日趋严重，阻碍社会经济快速发展同

时，威胁居民身体健康安全。、

1、资料来源和研究方法

本文通过选取日照市环境监测中心提供的日照市城区监测站点信息资料，收集2017年1月1日~12月31日PM2.5和PM10质量浓度日均

值和小时平均值，同期日照市气象局提供的日照市城区日平均和小时平均气温、风速、相对湿度和气压数据。研究方法主要有气候倾向

率、相关系数法。

2、结果与讨论

2.1日照市PM10和PM2.5月变化特征

日照市2017年逐月PM2.5和PM10有明显季节变化特征（图1），PM2.5和PM10月浓度变化趋势基本一致，PM2.5浓度低于PM10浓

度。PM10月浓度变化在秋季和冬季较高，春、夏季相对较低，PM2.5月浓度春季和冬季相对较高，夏季和秋季较低，其中PM10和PM2.5

浓度最高值分别出现在12月和1月，PM10和PM2.5浓度最低值分别在8月和9月。PM10和PM2.5月浓度变化与日照市气候变化密切相关。

我国雨季有明显变化特征，日照市年内降水夏季较集中，湿沉降过程中会清除大气中颗粒物，所以夏季污染物日数相对较少，且浓度低。

冬季降水日数少，缺少清除机制，为污染物积聚提供了有利条件。再加上夏季温度较高，人们外出日数明显降低，人为排放到空气的废弃

物浓度减少。由此不难看出，边界层高度变化，雨季集中时间及人为出行三者共同作用是造成PM10和PM2.5浓度明显季节变化特征主要原

因。

图1 2017年日照市逐月PM10和PM2.5浓度变化

2.2日照市PM10和PM2.5日变化特征

日照市2017年PM10和PM2.5浓度日变化有明显单峰型结构（图2），但PM2.5峰谷不如PM10明显，说明日照市PM10浓度变化波动较

大，两者变化趋势基本一致，PM10浓度高于PM2.5。PM10和PM2.5浓度在上午10时达最高值，此时PM10和PM2.5浓度值分别为

115.2μg/m3和77.5μg/m3，随后两者浓度下降，18时浓度值相对较低，后污染物浓度值开始上升，到清晨增加趋势明显。午夜后，人类活

动减少，排放到空气中污染物浓度最小，PM10和PM2.5浓度相对较低。日出前后近地面层有逆温层，阻碍污染物扩散，污染物浓度会降

低，但此时浓度要高于午后。早上人类活动加剧，燃料燃烧、尾气排放、道路扬尘量增加，空气中PM10和PM2.5浓度增加。中午后，太阳

辐射强度和湍流强度最大，边界层高度最高，污染物扩散范围增大，空气中污染物浓度降低。傍晚后，辐射强度减弱，边界层高度下降，

污染物扩散范围减小，此时人类活动加剧，污染物浓度累积，随后空气中污染物浓度增加。

PM10和PM2.5日浓度与气象因子关系不同，

PM10分别与风速、气温和气压呈正相关，与风速相关性水平显著，与相关湿度呈反相关，通过α=0.01显著性水平检验。PM2.5浓度分别与

风速、气温和气压呈正相关，但同气压相关性水平最显著，与气温呈反相关，随着气温增加，空气中PM2.5浓度下降。

3结论

①日照市PM2.5和PM10浓度有明显季节变化特征，PM2.5和PM10月浓度变化趋势基本保持一致，PM2.5浓度低于PM10浓度。

②PM10和PM2.5有明显单峰型结构，但PM2.5峰谷不如PM10明显，说明日照市PM10浓度变化波动较大，但两者变化趋势基本保持

一致，PM10浓度高于PM2.5。

③PM10分别与风速、气温和气压呈正相关，与相关湿度呈反相关，PM2.5浓度分别与风速、气温和气压呈正相关，与气温呈反相关。

参考文献

[1]王开燕,王雪梅,张仁健,等.北京市冬季气象要素对气溶胶浓度日变化的影响[J].环境科学研究,2008,31(4).

[2]王大鹏,张道远,吴丹辉,等.武汉城区大气气溶胶粒子与气象要素之间的关系探究[C],第34届中国气象学会年会S9大气成分与天气、气候变

化及环境影响论文集[A],2017.

作者简介：万克利（1975-），男，汉族，山东省日照市东港区人，本科学历，工程师，从事大气观测工作。