北京地区空气质量指数时空分布特征及其与气象条件的关系-论文.pdf

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1、第37卷第1期气象与环境科学Vo1．37No．12014年2月MeteorologicalandEnvironmentalSciencesFeb．2014北京地区空气质量指数时空分布特征及其与气象条件的关系张建忠，孙瑾，王冠岚，安林昌，王维和(1．国家气象中心，北京100081；2．国家卫星气象中心，北京100081)摘要：分析了北京地区2013年1—2月空气质量指数AQI的时空分布特征，及紫外吸收性气溶胶指数(AAI)、气象观测要素(相对湿度、气压和风速)、大气环流特征、混合层高度、总体理查森数()与AQ1的相关性等；同时对气象观测要素与AQI关系进行了拟合，建立了回归方程。研究

2、结果及主要结论如下：北京地区AQI呈现出了一种自东南向西北递减的分布趋势；紫外吸收性气溶胶指数(AAI)与AQ1之间呈明显正相关关系，相关系数r=0．456，可以作为污染物监测的参考；相对湿度、气压与AQ1有着较好的相关性，相关系数分别为0．67、一0．49，建立的最优回归方程得到的拟合结果与实际观测效果对比良好；500hPa乌拉尔山至贝加尔湖地区的高压脊是北京地区是否形成持续性污染的重要天气系统；AQI与1～2月混合层高度呈明显的负相关关系，相关系数为一0．511，持续低于459m的混合层高度有利于污染物堆积；总体理查森数≥10．63时，有利于次日污染持续或发展等。关键词：空气质

3、量指数；气象条件；污染监测与预报中图分类号：X51文献标识码：A文章编号：1673—7148(2014)01—0033—07颗粒物(PM)为首要污染物的天数达到了51天。因引言此，空气质量指数和PM，成为舆论焦点，也成为气冬季是北京地区大雾多发、污染严重的季象部门服务工作的一项重要内容。但是，在污染物种节。随着城市化进程的加快，污染物成分以及类调整、污染指数计算分级方法改变的情况下，气象源地都有了变化。根据一些学者的研究，北京条件与污染指数的关系是什么，污染的监测和预报地区污染物主要由三部分组成，最主要的部分是本中需要关注那些内容，这些就是本文探讨的内容。地的排放，第二部分是周边地

4、区污染物的输送，第三l资料部分是污染物的再生。同时，污染物浓度变化具有明显的季节特征。针对污染物的输送，前期有研本文采用的主要数据如下：2013年1—2月共计究者利用MM5、WRF等模式进行了局地环流的模59d的NCEP(1。×1。)／EC(0．25。×0．25。)逐日再拟H，或通过卫星监测分析污染物的演变情况。分析资料；北京市环保局35个观测站空气质量日报2013年1月1日之前，环保部门正式公布的污数据(AQI)；北京南郊观象台的相对湿度、气压和风染数据是以可吸入颗粒物(PM)为基础的，污染物速的逐日观测数据。与气象条件的相关研究多以PM。为分析对象。2北京地区AQI时空分布特征

5、按照环保部门的环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)和环境空气质量标准15]，AQI是从6从北京35个监测站的2013年1月、2月逐月的项污染物(SO、NO、PM。、PM：、0。、CO)基本项目AQI平均(下同)分布图可以看到，1月(图1a)污染中选择空气质量分指数最高者为空气质量指数。从程度明显重于2月(图1b)。1月，北京大部地区AQI环保部门监测数据的统计可知，2013年1—2月，以细都在101以上，城区和南部郊区更是达到了201～300收稿日期：2013—12—02；修订日期：2014一O1—10基金项目：国家自然科学基金青年基金课题(40805011)资助作者简介：张

6、建忠(1972一)，男，北京人，高级工程师，从事防灾减灾与气象服务研究．E-mail：zhangjz@cma．gov．cn34气象与环境科学第37卷的水平。2月，仅部分城区和南部郊区达到了151以人类活动如汽油燃烧、燃煤供暖等所形成的人为排上。从l一2月总体AQI平均分布看，延庆、怀柔和密放较强。北京市环保部门数据监测显示：1月10一l4云等地为101～l50，城区和南部近郊则为l5l～200，日，北京市二环路以内4个观测站(东城东四、东城大兴、通州和房山的部分地区超过了200。AQI呈现天坛、西城官园和西城万寿西宫4站AQI的均值为出了一种自东南向西北递减的分布趋势。376)空气

7、质量指数5d均值比远郊区4个观测站(怀另外，在本次过程的监测分析中发现，城区与郊柔镇、平谷镇、密云镇和延庆镇4站的均值为294)均区的污染程度有着较为明显的差异。城区人口密集，值高出27．9％。图12013年1月(a)和2月(b)北京地区平均空气质量指数空间分布从l一2月逐日AQI变化(图2)看，1月AQ1日指平均值达到353，比27-31日(AQ1日平均值为305)数大于100的天数达到了24天。1月共出现5次污染过过程明显偏重。2月，受大气环流调整影响，污染过程程