宁波市大气混合层厚度变化特征及其与空气污染的关系

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2017.04.005

气象与环境学报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (4): 40-47.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2017.04.005

宁波市大气混合层厚度变化特征及其与空气污染的关系

陈磊¹, 俞科爱², 林宏伟¹, 孙军波¹, 蒋飞燕³, 孙仕强⁴

1. 慈溪市气象局, 浙江慈溪 315300;
2. 宁波市北仑区气象局, 浙江宁波 315826;
3. 宁波市镇海区气象局, 浙江宁波 315202;
4. 宁波市气象局, 浙江宁波 315012

收稿日期:2016-08-03 修回日期:2016-09-26 出版日期:2017-08-30 发布日期:2017-08-30
作者简介:陈磊,男,1985年生,工程师,主要从事气象服务与环境气象研究,E-mail:chenle104@163.com。
基金资助:
浙江省公益性技术应用研究项目（2015C33226）和宁波市气象局科技计划项目（NBQX2015009B）共同资助。

Variations of atmospheric mixed layer thicknesses and their relationships with air pollution in Ningbo

CHEN Lei¹, YU Ke-ai², LIN Hong-wei¹, SUN Jun-bo¹, JIANG Fei-yan³, SUN Shi-qiang⁴

1. Cixi Meteorological Service, Cixi 315300, China;
2. Meteorological Service in Beilun District of Ningbo, Ningbo 315826, China;
3. Meteorological Service in Zhenhai District of Ningbo, Ningbo 315202, China;
4. Ningbo Meteorological Service, Ningbo 315012, China

Received:2016-08-03 Revised:2016-09-26 Online:2017-08-30 Published:2017-08-30

摘要/Abstract

摘要： 基于2001-2014年宁波市每日4个时次（02时、08时、14时、20时）的常规气象观测资料和同期宁波市环保局空气污染物（SO₂、NO₂、PM₁₀）浓度的日监测数据，采用最小二乘曲线拟合法计算了2001-2014年宁波市大气混合层厚度，并分析了大气混合层厚度的时间变化特征及其与空气污染的关系。结果表明：2001-2014年宁波市年平均大气混合层厚度波动变化明显，大气混合层厚度极大值和极小值分别出现在2004年、2007年，分别为866.1 m和746.1 m。水平风速对宁波市大气混合层厚度的影响较大。春季和7月、8月宁波市大气混合层厚度较大，秋季和冬季大气混合层厚度较小，而6月大气混合层厚度最小。大气混合层厚度在中午达最大值，夜间达最小值，大气混合层位于500.0-1200.0 m高度的出现频率最高。随着大气混合层厚度增大，污染物浓度被稀释。夏季，大气混合层厚度对PM₁₀、SO₂和NO₂浓度的调节能力较强。由于输入性污染的影响，冬季PM₁₀与SO₂浓度的极大值明显高于夏季，同时大气混合层厚度的变化对PM₁₀和SO₂浓度的增减效应比夏季明显削弱，但对NO₂浓度的影响较小。另外，当大气混合层厚度位于500.0-1200.0 m高度时，在同一大气混合层厚度下，同一污染物浓度的变化范围较大。

关键词: 大气混合层厚度, 最小二乘曲线拟合, 空气污染, 相关分析

Abstract: Based on the 6-hourly conventional meteorological observation data and the daily air pollutant concentration data from Ningbo Environment Protection Bureau,the least square method was used to calculate atmospheric mixed layer thicknesses and analyze their temporal variations,along with their relationships with air pollution during 2001 to 2014.The results show that the annual average atmospheric mixed layer thicknesses vary obviously,and the maximum and minimum appear in 2004 and 2007,with the values of 866.1 m and 746.1 m,respectively.Horizontal wind speeds are key factors to atmospheric mixed layer thicknesses over Ningbo.The thicknesses are relatively larger during July and August,whereas smaller during autumn and winter,the minimum appearing in June.As for the diurnal variations,the maximum appears in the noon,whereas the minimum appears at night.The highest frequency of atmospheric mixed layer thicknesses occurs at the levels between 500 m and 1200 m.The pollutants are diluted with increasing the thickness of the mixed layer.In summer,the atmospheric mixed layer thicknesses significantly modulate the concentrations of PM₁₀,SO₂,and NO₂.But in winter,due to the pollutant transport,the maximum concentrations of PM₁₀ and SO₂ are much higher,while the dilution effect of atmospheric mixed layer thicknesses is much weaker than in summer.There is little influence on NO₂ concentrations.In addition,when atmospheric mixed layer thicknesses reach to the levels of 500-1200 m,the range of concentration for the same pollutant is relatively larger for the same mixed layer thickness.

Key words: Atmospheric mixed layer thickness, Least square method, Air pollution, Correlation Analysis

中图分类号:

X831
P468

陈磊, 俞科爱, 林宏伟, 孙军波, 蒋飞燕, 孙仕强. 宁波市大气混合层厚度变化特征及其与空气污染的关系[J]. 气象与环境学报, 2017, 33(4): 40-47.

CHEN Lei, YU Ke-ai, LIN Hong-wei, SUN Jun-bo, JIANG Fei-yan, SUN Shi-qiang. Variations of atmospheric mixed layer thicknesses and their relationships with air pollution in Ningbo[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2017, 33(4): 40-47.

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宁波市大气混合层厚度变化特征及其与空气污染的关系

Variations of atmospheric mixed layer thicknesses and their relationships with air pollution in Ningbo

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