摘要:選取2015—2018年安順市空氣質量小時數據和日數據，并結合同期氣象觀測資料和micaps資料對安順市的空氣質量特征與氣象條件進行分析，結果表明:安順市的空氣質量優良率較高，達95%以上，主要污染物是PM2.5，其次是O3，冬季污染日最多，秋季次之，春、夏兩季污染日數最少;當降水量在0～0.5mm、風速在3.1～5.0m/s、日照≤1h、相對濕度在60%～90%時，出現污染日的概率較大，分別為:82.6%、67.4%、76.1%、82.6%，1.0mm的降水會使空氣中的吸濕性顆粒物的濃度增加，從而使空氣質量變得更差。

　　當日照時數<1h時，首要污染物以PM2.5為主，日照時數>1h時，特別是>8h時，首要污染物以O3為主;500hPa亞洲中高緯呈一槽一脊型，低緯南支槽建立并逐漸東移使安順從偏西氣流轉為西南氣流，空氣質量逐漸轉差，槽過轉為西北氣流時空氣質量轉好;當近地面吹偏南風時，空氣質量較好，而吹偏北風時，空氣質量轉差;天空中云量較多時，大氣層結較穩定，不利于污染物的擴散;污染物濃度與海平面氣壓呈正相關的關系。

　　關鍵詞:空氣質量;氣象條件;關系;AQI;PM2.5;安順市

　　0引言

　　隨著社會經濟的快速發展，各種工業、生產、生活及交通等排放的污染物不斷增加，使得大氣中的各種顆粒污染物和氣體污染物的濃度不斷增加，空氣質量變得越來越差，特別在一些發達城市，空氣污染問題亟待解決。大量的環境保護工作者和氣象工作者對空氣質量的特征及其與氣象條件的關系進行了分析和研究[1-5]，這些研究主要針對污染較嚴重的城市。安順的空氣質量優良率雖然較高，但近幾年有轉差的趨勢;安順是中國的優秀旅游城市之一，空氣質量狀況是影響旅游業發展的重要因素之一。

　　本文選取2015—2018年安順市空氣質量小時數據和日數據，并結合同期氣象觀測資料和micaps資料對安順市的空氣質量特征與氣象條件關系進行分析，找出空氣質量與各氣象要素的關系，并對典型的污染過程進行分析，得出不利于大氣污染物擴散的天氣環流形勢，為安順市空氣污染防治工作和環境空氣質量指數AQI預報提供一定的參考依據。

　　1安順市空氣質量狀況

　　2015—2018年安順市環境空氣質量大多為Ⅰ級和Ⅱ級(圖1a)，占全年總日數的95%以上，從2016年開始環境空氣質量指數AQI為Ⅰ級的占比逐漸減小，而AQI為Ⅱ級的占比逐漸增加，且2017年和2018年輕度污染(Ⅲ級)日數增多，說明近三年安順市的空氣質量有轉差的趨勢。2015—2018年AQI為Ⅰ級的日數最多，為752d，占總日數的51.5%，其次是Ⅱ級663d，占統計日數的45.4%，4a間安順市的中度和重度污染日數均為1d，沒有出現過嚴重污染。

　　整體來看安順市的空氣質量優良率較高，主要受輕度污染的影響。從四季污染日數的分布來看，冬季污染日數最多，占總污染日數的52.2%，秋季次之，春、夏兩季污染日數最少，均為5d。從四季首要污染物出現日數的分布來看，四季都有PM2.5污染，秋、冬兩季PM2.5污染出現的頻率最高，分別為23.9%和43.5%;夏季O3污染出現的頻率最高，占夏季總污染日數的60%，冬季沒有O3污染;SO2污染只出現在冬季;4a期間只出現一次PM10污染，沒有出現過NO2或CO污染。從以上分析得出，安順市的污染日主要出現在秋、冬兩季;O3是安順市夏季的主要污染物，其余季節的主要污染物為PM2.5。

　　2空氣質量與氣象條件的關系

　　2.1各氣象要素對空氣質量的影響

　　空氣質量與氣象條件有密切的關系，氣象條件影響污染物的形成、擴散、輸送和稀釋等[6]。對2015—2018年安順市的46個污染日的降水量、日最大風速、日照和相對濕度進行分級統計分析，污染日的降水量在0～2.1mm，其中降水量為0mm時，有33個污染日，占總污染日數的71.7%。隨著降水量的增加，污染日數逐漸減少，當降水量>2.1mm時，沒有出現過污染日，說明降水的增加對污染物的稀釋有一定的作用;當風速≤2.0m/s或>7.0m/s時，沒有出現過污染日，而風速在3.1～5.0m/s時，有31個污染日，占總污染日數的67.4%，說明風力在2～3級時容易出現污染天氣，當風速越大時越有利于污染物的擴散，空氣質量越好[7-9]。

　　當日照時數為0h時，有18個污染日，日照時數在0.1～1.0h時，有17個污染日，兩者加起來占總污染日數的76.1%，表明陰天或者陰天為主的天空狀況容易出現污染天氣，這是因為陰天時大氣中的能量條件較差，層結較穩定，空氣的對流弱，污染物容易在低層穩定維持;當日照時數在2.1～7.0h或>11.0h時，沒有出現過污染日，當相對濕度RH<40%時，沒有污染日出現，隨著濕度的增加，污染日數呈先增加后減小的趨勢。

　　當70%≤RH<80%時，污染日數達到最多，為15d，占總污染日數的32.6%，當80%≤RH<90%時，污染日數減小到11d，總的來看60%≤RH<90%時，出現空氣污染的概率最大。對污染日進行統計發現:98%的污染日能見度在1～9km(輕霧)，2%的污染日能見度<0.5km(大霧)，霧的存在說明空氣中水汽充足，風速較小，且大氣穩定。

　　充足的水汽會增加空氣中吸濕性顆粒物的濃度，而較小的風速和穩定的大氣會使污染物在某地長時間維持，從而使得空氣質量變差;59%的污染日在大氣的中低層(700hPa以下)有逆溫層存在，逆溫層的存在不利于逆溫層低以下的大氣對流活動，使污染物不能向垂直方向擴散，從而使大氣污染加重，有研究表明逆溫層低高度越低，空氣污染越嚴重[10]。

　　2.2首要污染物與氣象條件的關系

　　安順市四季都有PM2.5污染，且PM2.5污染占4年總污染日數的78%，夏季的主要污染物為O3，O3污染占夏季總污染日數的60%，因此選擇PM2.5和O3作為研究對象。對PM2.5污染日和O3污染日進行統計分析得出:當日照時數<1h時，沒有O3污染，而83.3%的PM2.5污染日是在日照時數<1h的條件下產生的，特別是當日照時數為0h時，最有利于PM2.5污染日的產生;當日照時數>1h時，PM2.5污染日的占比明顯減小，而O3污染日的占比明顯增加，66.7%的O3污染日是在日照時數>8h時產生的。

　　以上分析表明:在日照時數<1h時，空氣污染的首要污染物以PM2.5為主，而日照時數>1h時，特別是>8h時，首要污染物以O3為主，原因是太陽輻射使大氣中的氧分子分解成氧原子，氧原子又與周圍的氧分子結合生成O3，太陽輻射時間越長，越有利于O3的形成。

　　3典型污染過程分析

　　2017年12月23—27日，除25日外，其余4天安順市空氣質量出現輕度到中度污染，選擇這次過程為研究對象，分析25日前后兩天空氣質量轉差的原因。22日08時500hPa亞洲中高緯呈一槽一脊型，中低緯為緯向環流型，安順受偏西氣流影響。

　　23日08時500hPa亞洲中高緯為兩槽一脊型，兩槽分別位于烏拉爾山脈附近和貝加爾湖以東-內蒙古西部，在阿拉伯海附近有南支槽生成，到25日08時貝加爾湖以東的槽移至我國東北-湖北，南支槽移至印度并形成低渦中心，23—25日，安順受偏西氣流影響，首要污染物濃度從101μg/m3降低到67μg/m3;到26日南支槽移至孟加拉灣，安順轉為受西南氣流影響，首要污染物濃度增加到114μg/m3。27日南支槽靠近，西南氣流增強，安順出現1.0mm的降水，空氣質量變差，首要污染物濃度增加到136μg/m3，AQI等級升級為中度污染。

　　28日08時南支槽移過貴州，移至湖南西部，安順轉為槽后西北氣流控制，空氣質量轉為良，首要污染物濃度降低到50μg/m3。由以上分析可知:此次污染過程南支槽建立并逐漸東移使安順從偏西氣流轉為西南氣流，空氣質量逐漸轉差，槽過轉為西北氣流時空氣質量轉好;1.0mm的降水不但對污染物沒有稀釋和沖刷的作用，反而使空氣中的吸濕性顆粒物的濃度增加，從而使空氣質量變得更差，這與徐瓊芳[7]等的研究一致。

　　22日吹偏南風，云量基本為0，PM2.5濃度為65μg/m3，23日—24日11時轉偏北風，污染物濃度增加，且23日PM2.5濃度高于24日，這可能是23日云量較多的原因，24日11時—25日23時轉為偏南風，且云量逐漸減少到0，PM2.5濃度減小到67μg/m3，26日轉為偏北風，且云量增加，空氣質量又開始轉差，27日雖然風向轉為偏南風，但云量為10，同時在20時左右有0.1mm的降水，空氣質量升級為中度污染，28日以后維持偏南風，云量減少，并且無降水，PM2.5濃度從180μg/m3迅速減小到69μg/m3。

　　可知:當近地面吹偏南風時，空氣質量較好，而吹偏北風時，空氣質量轉差，因為南風帶來的大部分是海上的暖濕空氣，而北風會將北方的沙塵和污染氣體等輸送進來;天空中云量較多時，大氣層結較穩定，不利于污染物的擴散。從海平面氣壓場來看，污染物濃度增加時，氣壓也增強，說明污染物濃度與海平面氣壓呈正相關的關系，這與張尚鵬等[11]的研究一致。

　　4結論

　　(1)安順市的空氣質量優良率較高，達95%以上;主要污染物是PM2.5，占總污染日數的78%，夏季的主要污染物為O3，占夏季總污染日數的60%;冬季污染日最多，占總污染日數的52.2%，秋季次之，春、夏兩季污染日數最少。

　　(2)當降水量在0～0.5mm、風速在3.1～5.0m/s、日照≤1h、相對濕度在60%～90%時，出現污染日的概率較大，分別為:82.6%、67.4%、76.1%、82.6%，而降水量>2.1mm、風速≤2.0m/s或>7.0m/s、日照時數在2.1～7.0h或>11.0h、相對濕度<40%時，沒有出現過污染日，1.0mm的降水不但對污染物沒有稀釋和沖刷的作用，反而使空氣中的吸濕性顆粒物的濃度增加，從而使空氣質量變得更差。

　　(3)日照時數<1h時，空氣污染的首要污染物以PM2.5為主，日照時數>1h時，特別是>8h時，首要污染物以O3為主。

　　(4)500hPa亞洲中高緯呈一槽一脊型，低緯南支槽建立并逐漸東移使安順從偏西氣流轉為西南氣流，空氣質量逐漸轉差，槽過轉為西北氣流時空氣質量轉好;當近地面吹偏南風時，空氣質量較好，而吹偏北風時，空氣質量轉差;天空中云量較多時，大氣層結較穩定，不利于污染物的擴散;從海平面氣壓場來看，氣壓增強時，污染物濃度也增加，說明污染物濃度與海平面氣壓呈正相關的關系。

　　參考文獻:

　　[1]杜怡心，胡琳，王琦，等.2016年西安市氣象條件對大氣污染影響評價[J].陜西氣象，2018(1).

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　　[3]顧沛澍，劉端陽，陳鵬，等.2016年12月江蘇省兩次連續污染過程氣象條件對比分析[J].環境科學研究，2018(7).

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