2015年上海地区空气质量状况及其与气象条件的关系

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2018.02.007

摘要/Abstract

摘要： 利用2001-2015年上海地区空气质量监测资料和2014-2015年气象观测资料，详细分析了2015年（强厄尔尼诺年）大气环流背景下上海地区的空气质量状况及其变化特征，并分析了引起这种变化的气象因子的特征。结果表明：2015年上海地区PM₁₀和SO₂年平均浓度均达2001-2015年的最低值，NO₂为次低值。上海地区空气污染已从S、N和PM₁₀等传统煤烟型污染转为以PM_2.5为代表的复合型污染和以O₃为代表的光化学污染。在上海、广州和北京3个一线城市中，2015年上海市空气质量优良率、PM_2.5和PM₁₀年平均浓度均介于北京和广州市之间，上海市年平均NO₂和O₃浓度最低，SO₂年平均浓度最高。2015年上海市PM_2.5浓度较2014年出现上升趋势，其中春季和夏季PM_2.5浓度明显下降，而易污染季节（1月、2月、10月、11月和12月）PM_2.5浓度显著上升，主要是由于易污染季节平均风速减小，连续小风次数出现增多，逆温强度增强和逆温次数增多及西向输送增加。受强厄尔尼诺事件影响，易污染季节北半球极涡收缩，欧亚纬向环流增强和东亚大槽偏东偏弱，导致冷空气活动减弱，为2015年上海市空气质量变差提供了大气环流背景。

关键词: 易污染季节, 空气质量, 气象条件, 厄尔尼诺事件, 大气环流

Abstract: Using the air quality data from 2001 to 2015 and the meteorological data from 2014 to 2015,the air quality status,variation characteristics,and the corresponding meteorological factors in Shanghai in the context of strong El Niño atmospheric circulation in 2015 were analyzed.The results show that average annual concentrations of PM 10 and SO₂ in 2015 in Shanghai reach the lowest values during the recent 15 years,and that of NO₂ reaches its second lowest value.The air pollution situation in Shanghai has shifted from the traditional coal burning pollutants,such as sulfur,nitrogen,and PM₁₀,to a compound pollution represented by PM_2.5 and photochemical pollution represented by O₃.Among the three firsttier cities,the excellent and good rate of air quality and average concentrations of PM_2.5 and PM₁₀ in 2015 in Shanghai are all between those in Beijing and Guangzhou.The average annual concentrations of NO 2 and O₃ in Shanghai are the lowest,and that of SO₂ in Shanghai is the highest.The concentration of PM_2.5 in Shanghai in 2015 is higher than that in 2014.Compared with 2014,the concentration of PM_2.5 in Shanghai decreases significantly in spring and summer in 2015,and those in the easily-polluted seasons including January,February,October,November and December increase significantly.This is mainly due to the lower wind speed,fewer times of continuous small winds,stronger in the inversion intensity,more times of inverse temperature,and increasing intensity in the west wind transport in the easily-polluted seasons in 2015.Influenced by the strong El Niño event,a weaker cold air activity is formed due to the polar vortex contraction in the northern hemisphere,strengthening in the Eurasian Zonal Circulation,and weakening and eastward in the East Asia Trough in the pollution season.It provides an atmospheric circulation background for the bad air quality condition in 2015 in Shanghai.

Key words: Easily-polluted season, Air quality, Meteorological condition, El Niño event, Atmospheric circulation

中图分类号:

毛卓成, 马井会, 瞿元昊, 余钟奇, 周广强, 许建明. 2015年上海地区空气质量状况及其与气象条件的关系[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(2): 52-60.

MAO Zhuo-cheng, MA Jing-hui, QU Yuan-hao, YU Zhong-qi, ZHOU Guang-qiang, XU Jian-ming. Relationships between air quality and meteorological conditions in Shanghai in 2015[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2018, 34(2): 52-60.

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参考文献

[1] 李礼,余家燕,鲍雷,等.重庆主城区春季典型天气的大气颗粒物浓度变化分析[J].环境工程学报,2012,6(6):2012-2016.
[2] 吴兑.近十年中国灰霾天气研究综述[J].环境科学学报,2012,32(2):257-269.
[3] 杨洪斌,邹旭东,汪宏宇,等.大气环境中PM_2.5的研究进展与展望[J].气象与环境学报,2012,28(3):77-82.
[4] 祁栋林,张加昆,李晓东,等.2001-2011年西宁市空气质量特征及其与气象条件的关系[J].气象与环境学报,2014,30(2):51-59.
[5] 温康民,史军,马井会.1961-2013年长江三角洲地区霾日季节特征及变化分析[J].长江流域资源与环境,2016,25(4):621-629.
[6] 曹钰,马井会.上海市2013年4-12月空气质量状况分析研究[J].大气科学研究与应用,2014(2):82-93.
[7] 吴国雄,李占清,符淙斌,等.气溶胶与东亚季风相互影响的研究进展[J].中国科学:地球科学,2015,45(11):1609-1627.
[8] 刘芷君,王体健,谢旻,等.东亚地区冬季风对气溶胶传输和分布的影响研究[J].南京大学学报:自然科学,2015,51(3):575-586.
[9] 翟盘茂,余荣,郭艳君,等.2015/2016年强厄尔尼诺过程及其对全球和中国气候的主要影响[J].气象学报,2016,74(3):309-321.
[10] 朱好,蔡旭晖,张宏升,等.内陆丘陵河谷地区小风条件下的大气扩散模拟研究[J].环境科学学报,2011,31(3):613-623.
[11] 周敏,陈长虹,王红丽,等.上海秋季典型大气高污染过程中有机碳和元素碳的变化特征[J].环境科学学报,2013,33(1):181-188.
[12] 章辉.促进燃煤电厂脱硫的政策思考——以上海市为例[J].环境保护,2012(13):69-71.
[13] 王宏,林长城,蔡义勇,等.福州市区PM₁₀浓度突变与气象因素关系的统计分析[J].福建气象,2008(4):40-44.
[14] 范绍佳,王安宇,樊琦,等.珠江三角洲大气边界层特征及其概念模型[J].中国环境科学,2006,26(S1):4-6.
[15] 杨书申,邵龙义,肖正辉,等.中国典型城市2004年大气质量及颗粒物浓度与气象条件关系分析[J].中原工学院学报,2005,16(5):5-9.
[16] 白雪,张翠艳,纪源,等.锦州市空气质量变化特征及其与气象条件关系[J].气象与环境学报,2016,32(2):52-58.
[17] Quinn P K,Bates T S.North American,Asian,and Indi-an haze:similar regional impacts on climate?[J].Geo-physical Research Letters,2003,30(11):1555.
[18] 陈敏,马雷鸣,施红,等.天气形势对上海世博会期间空气质量的影响分析[C]//第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系.厦门:中国气象学会,2011.
[19] Moreira D M,Tirabassi T,Carvalho J C.Plume disper-sion simulation in low wind conditions in stable and convective boundary layers[J].Atmospheric Environ-ment,2005,39(20):3643-3650.
[20] Sharan M,Gopalakrishnan S G.Mathematical modeling of diffusion and transport of pollutants in the atmospher-ic boundary layer[J].Pure and Applied Geophysics,2003,160(1/2):357-394.
[21] 杜荣光,齐冰,郭惠惠,等.杭州市大气逆温特征及对空气污染物浓度的影响[J].气象与环境学报,2011,27(4):49-53.
[22] 胡琳,曹红利,张文静,等.西安市环境空气质量变化特征及其与气象条件的关系[J].气象与环境学报,2013,29(6):150-153.
[23] 涂敏杰,卢志明.对流边界层湍流特性的数值研究[J].力学季刊,2005,26(3):354-360.
[24] 张艳,余琦,伏晴艳,等.长江三角洲区域输送对上海市空气质量影响的特征分析[J].中国环境科学,2010,30(7):914-923.
[25] 常炉予,赵天良,何金海,等.周边气象条件对南京城区大气污染物浓度的影响[J].气象与环境学报,2013,29(6):95-101.
[26] 周伟东,梁萍.风的气候变化对上海地区秋季空气质量的可能影响[J].资源科学,2013,35(5):1044-1050.
[27] 毛卓成,马井会,许建明,等.上海地区持续东风系统控制下污染扩散条件分析[J].气象,2015,41(7):890-898.
[28] 史军,陈伯民,穆海振,等.长江三角洲高影响天气演变特征及成因分析[J].高原气象,2015,34(1):173-182.
[29] 司东,柳艳菊,邵勰,等.2015年海洋和大气环流异常及对中国气候的影响[J].气象,2016,42(4):481-488.
[30] 黄小梅,管兆勇,戴竹君,等.冬季东亚大槽强度年际变化及其与中国气候联系的再分析[J].气象学报,2013,71(3):416-428.
[31] 张恒德,高守亭,刘毅.极涡研究进展[J].高原气象,2008,27(2):452-461.
[32] 高辉,王永光.2007年海温和大气环流异常及对我国气候的影响[J].气象,2008,34(4):107-112.