北京地区三级以上污染日的气象影响因子初步分析
北京地区一次强沙尘天气过程的气象因子及空气污染状况分析
到沙尘暴的出现。气象卫星对沙尘暴的遥感监测图 像和地面气象观测记录表明，此次沙尘暴是沿西北 路径影响北京，并在３月２１日影响到韩国等地。可 见这次沙尘天气的强度之大，影响范围之广。 １ 北京地区沙尘天气的基本情况
从沙尘的位置变化图（图１）可以看到，３月２０ Ｅｔ０８：００（北京时，下同）以前，沙尘覆盖区的边缘接 近北京，１４：００，北京地区已完全为沙尘所覆盖。表 １列出北京地区３月１９～２０日２０个气象站的沙尘 观测记录，表中记录数为仅出现某种天气现象或某 几种天气现象同时出现的记录数。
（＾）３月１９Ｅ１２０：ｏｏ
万方数据
（ｃ）３月２０Ｅ１２０：ｏｏ
图２ ５００ｈＰａ形势图与温度平流 （实线为等高线（ｄ哪－），虚线为等沮线（℃））
第６期
徐晓峰等：北京地区一次强沙尘天气过程的气象因子及空气污染状况分析
３２３
对应地面图上可以看出：１９日０８：００在蒙古北 部已有蒙古气旋生成，到１９日２０：００东移加强（图 ３ａ）。２０日０８：００，蒙古气旋继续发展加深，与其配
譬 ｊ 交
匿
大，二是大风持续时间长，三是属于系统性的强风，
从风向上看基本上是一致的西北气流，四是大风的
范围很大，北京全市都出现大风沙尘天气。
３．３．２能见度
这次北京沙尘天气的特点是以外来沙尘输送为
主，沙尘区的覆盖范围广，受其影响，在３月２０日最
严重时，北京大部分地区的能见度小于５００ｍ，其中
部分地区的能见度甚至小于ｌＯＯｍ。
万方数据
３２６
气
象
科
技
第３１卷
低。２０、２１、２２日３天的１４：００温度都在１１℃左右， 比１５日１４：００的温度低７～８℃。
受冷空气及沙尘天气影响，北京地区的相对湿 度降低非常明显。由观象台相对湿度的记录可以看 出，２０日０８：００的相对湿度为５５％，到１４：００相对 湿度则迅速下降到３％，随后到２２日２０：００这段时 间内，除２１日１４：００的相对湿度为１４％以外，其余 记录都在１０％以下。２０日１４：００到２２日２０：００的 平均相对湿度仅５．７％，表明空气非常干燥（表３）。
北京地区雾霾气候特征及影响因子分析
北京地区雾霾气候特征及影响因子分析一、引言近年来，北京地区频繁出现严峻的雾霾天气，给环境和人类健康带来了巨大的恐吓。
为了更好地了解雾霾气候特征及其影响因子，本文将对北京地区雾霾天气进行分析和探究。
二、雾霾气候特征分析1. 雾霾频次分布特征通过分析北京地区雾霾频次的分布特征，发现其呈现明显的季节性变化。
冬季是雾霾最为严峻的季节，而夏季雾霾频次相对较低。
此外，内蒙古高原和华北平原的地形对北京地区雾霾天气的形成也起到了重要的影响。
2. 雾霾持续时长特征雾霾持续时长通常呈现出两种类型，即短时强雾霾和长期温柔雾霾。
短时强雾霾主要出此刻冬季，而长期温柔雾霾则多见于春秋季。
这种特征是由北京地区地理环境、气象条件和污染物排放等因素综合影响所导致的结果。
3. 雾霾强度分布特征通过对北京地区雾霾强度的分析发现，其在城区和遥郊地区的强度存在明显差异。
城区的强度较高，而遥郊地区则较低。
这主要是由于城市建设和工业污染等因素导致了城区大量的污染物排放，从而加剧了雾霾的程度。
三、影响因子分析1. 大气环流大气环流对雾霾的形成和进步起着重要的影响。
冬季，Siberian High的南下会导致冷空气的入侵，使湿度增加、温度下降，从而有利于雾霾的形成。
夏季，西南气流的控制使得北京地区相对干燥，雾霾频率较低。
2. 化学反应化学反应在雾霾形成过程中起到重要的作用。
二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物等污染物在大气中的氧化和反应会生成硫酸盐、硝酸盐和有机物等细颗粒物质，从而形成雾霾。
此外，化学反应还会增加云滴的数量，形成云雾。
3. 人类活动排放人类活动排放对雾霾的形成和进步起着至关重要的影响。
北京地区工业、交通和能源消费等人类活动所排放的大量污染物成为雾霾的主要来源之一。
此外，农业活动和生物质燃烧等也会产生一定的污染物，从而加剧雾霾的程度。
四、影响与对策1. 健康影响雾霾对人体健康造成严峻危害，包括呼吸道疾病、心血管疾病、癌症等。
因此，人们应加强自我保卫意识，尽量缩减户外活动，佩戴口罩等防护措施。
北京地区空气污染现状及影响因子的地学分析研究
北京地区空气污染现状及影响因子的地学分析研究近年来，北京地区的空气污染问题一直备受关注。
环境科学家通过地学分析研究发现，北京地区空气污染的现状受到多个主要影响因子的影响，包括气象条件、人类活动以及地形地貌等。
首先，气象条件是北京地区空气污染的重要影响因子之一、北京地处于平原地形，夏季气温较高，风速较大，湿度较低，这种气象条件导致大气稳定层较低，容易形成温度逆渐层。
而温度逆渐层可以阻止空气对流，使得空气污染物在低层大气中停留时间增加，从而加剧了空气污染程度。
此外，北京地区冬季存在的烟雾和雾霾天气，与降温、暴露时间等因素有关。
大气稳定层下的大气污染物无法通过扩散释放，造成了空气质量恶劣。
其次，人类活动也是导致北京地区空气污染的重要因素之一、京津冀地区地理位置的特殊性和经济活动的集中，导致了大量的工业污染和汽车尾气排放。
随着城市化进程的加快，北京地区工业化和交通化带来了大量的废气和废水。
工业排放的废气和废水中含有大量的颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等有害物质，直接或间接地影响了北京地区的空气质量。
此外，大量的汽车尾气排放也成为北京地区空气污染的重要因素之一、车辆尾气中的有害物质，如一氧化碳和氮氧化物，对北京空气质量的贡献不可忽视。
最后，地形地貌也是影响北京地区空气污染的重要因素之一、北京地区东西两侧的山脉起到了一定的屏障作用，使得湿度和温度出现差异。
由于地形的阻挡作用，使得污染物在山脉之间的空气中停留时间延长，容易形成严重的雾霾天气。
此外，地势较平坦的平原地区，风向变化较为缓慢，这也导致了污染物在交通污染源和工业污染源周围积聚，进一步加剧了空气质量的恶化。
综上所述，北京地区空气污染现状及其影响因子的地学分析发现，气象条件、人类活动和地形地貌是导致北京地区空气污染问题的关键因素。
为了改善空气质量，政府和公众应加强对空气污染的监测和治理措施，减少工业废气和汽车尾气排放，加强能源的清洁利用，推动环境保护的可持续发展。
北京地区雾霾气候特征及影响因子分析
北京地区雾霾气候特征及影响因子分析近年来，北京地区的雾霾天气成为了一个严峻的环境问题，给人们的生活和健康带来了严重威胁。
为了更好地了解和解决这个问题，人们对北京地区雾霾气候特征及影响因子进行了深入研究。
本文将对这方面的研究进行梳理和分析。
首先，我们来了解北京地区雾霾的气候特征。
北京地区的雾霾主要发生在冬季，尤其是11月至次年1月这段时间。
这一时期，北京地区的气温明显下降，大气湿度增加，且风速较弱。
这种气候条件，加上城区内部和周边地区大量排放的颗粒物和有害气体，导致了雾霾天气的形成。
其次，我们来分析影响北京地区雾霾的因素。
首先是大气污染物排放量的增加。
随着北京地区工业化的快速发展和人口的增加，工厂、交通运输等活动带来了大量的颗粒物和有害气体排放。
这些污染物在特定的气候条件下，会形成雾霾。
其次，是地形和气候条件的影响。
北京地处于华北平原，四周环山，地势相对封闭。
这种地形条件限制了空气的流通，容易形成积聚的污染物。
而北京地区的冬季气候寒冷，湿度大，风速低，这对雾霾的形成起到了助推作用。
此外，还有气象条件的影响。
北京地区的雾霾天气多发生在静稳天气条件下。
静稳天气是指风速较低，气流不活跃，大气层内的空气不易流动的天气现象。
这种天气条件下，污染物难以扩散和稀释，容易形成雾霾现象。
解决北京地区雾霾问题需要综合考虑多种因素。
首先，要加强大气污染物的控制。
通过严格的工业排污标准和限制交通尾气排放，可以有效减少污染物的排放量。
其次，要加强监测和预警体系的建设。
通过建立完善的监测和预警系统，可以提前预警雾霾天气，采取相应的防护措施。
同时，加强科研和技术创新，研发更有效的大气污染治理技术。
此外，改善北京地区的气象条件也是解决雾霾问题的重要措施之一。
通过城市森林的建设、湿地的保护等措施，可以改善北京地区的气候条件，增加风速和湿度，有助于雾霾的扩散和清除。
此外，减少温室气体的排放也是一个重要的方向。
综上所述，北京地区雾霾的气候特征主要表现为冬季发生，气温低、湿度大、风速低等，造成了污染物的积聚和固定。
《2024年北京地区冬春PM2.5和PM10污染水平时空分布及其与气象条件的关系》范文
《北京地区冬春PM2.5和PM10污染水平时空分布及其与气象条件的关系》篇一一、引言随着工业化进程的加速和城市化进程的深入，空气质量问题已经成为我国，尤其是北方地区面临的重大环境问题。
其中，PM2.5和PM10作为主要的空气污染物，对人们的健康和生态环境产生了深远的影响。
北京作为我国首都，其空气质量问题备受关注。
因此，研究北京地区冬春季节PM2.5和PM10污染水平的时空分布及其与气象条件的关系，对于制定有效的空气质量管理和控制策略具有重要意义。
二、研究区域与方法本研究选取北京地区作为研究区域，收集了冬春两季的PM2.5和PM10污染数据以及相应的气象数据。
研究方法主要包括数据收集、数据处理、时空分布分析和相关性分析。
三、PM2.5和PM10污染水平的时空分布1. 时间分布：在北京地区冬春季节，PM2.5和PM10的污染水平呈现出明显的季节性变化。
其中，冬季的污染水平较高，春季则有所降低。
在日变化方面，早晨和傍晚是污染高峰期，这与人流量大、车辆拥堵等有关。
2. 空间分布：北京地区的PM2.5和PM10污染水平在空间上呈现出明显的差异性。
城区和交通繁忙地段的污染水平较高，而郊区和新农村地区的污染水平相对较低。
此外，一些工业区和重污染行业的集中区域也是污染严重的地区。
四、气象条件对PM2.5和PM10污染水平的影响1. 气象因素：风速、温度、湿度和降水等气象因素对PM2.5和PM10的污染水平有显著影响。
风速较大时，有利于污染物的扩散和稀释；温度较低时，污染物容易在空气中积聚；湿度较大时，容易形成气溶胶，增加PM2.5的浓度；而降水则有利于污染物的清除。
2. 相关性分析：通过分析气象因素与PM2.5和PM10污染水平的相关性，发现风速与PM2.5和PM10的浓度呈负相关关系，即风速越大，污染物浓度越低；温度、湿度与污染物浓度呈正相关关系；而降水对污染物浓度的降低作用最为显著。
五、结论与建议根据研究结果，我们可以得出以下结论：1. 北京地区冬春季节的PM2.5和PM10污染水平较高，空间分布不均，需要加强空气质量管理和控制。
北京地区三级以上污染日的气象影响因子初步分析
１ 引言
近年来 北 京 地 区 空 气 质 量 总 体 上 逐 年 有 所 好 转， 但由于北京特殊的地理条件以及城市规模较大、 人口众多、 生产活动频繁、 能源消耗密集， 污染物排 放量大和排放强度相对集中， 在污染源没有得到明 显改善和控制的情况下， 一旦遇到不利的气象条件 并且维持较长时间时， 污染物将不断累积， 空气质量 随之 逐 渐 变 差， 甚 至 会 达 到 重 度 污 染。 研 究 表 明
［ １ － ５ ］
带型， 其中对形成北京输送汇风带的统计表明， 西南 ５ ％， 东南风带汇占 ３ ６ ％， 东风风 风带汇发生频率占 ４
７ ］ 带汇占 １ ９ ％。徐晓峰等 ［ 分析了造成 ２ ０ ０ ４年 １ ０月
７ —１ ０日北京地区出现的一次明显的持续重污染过 程的气象条件， 结果表明该次持续重污染过程是由 本地的污染源和大尺度的天气背景与局地的气象条 件共同造成的。长时间近地面处于静风或低风速条 件和风场的辐合是造成该次连续数日重污染过程的
清洁日南郊观象台观测的 地 面 气 象 要 素 的 统 计 特 征。对比分析表 ２和表 ３中各气象要素的统计值可 看出， 春季 ６个气象要素中差异最大的是总降水量，
第 ３期
李德平等： 北京地区三级以上污染日的气象影响因子初步分析
９
其次是气温、 相对湿度和气压， 而风速和低云量差别 不大。春季污染日总降水量比清洁日少 ６ ９ ２ｍ ｍ， 是污染日总降水量的 １ ６ ６倍； 污染日平均气温比清 洁日高 ６ ８ ７℃， 占污染日平均气温的 ４ ６ ％； 污染日 平均相对湿度比清洁日高 ６ ％， 占污染日平均相对湿 度的 １ ３ ％； 污染日平均气压比清洁日低 １ ０ ８ ５ｈ Ｐ ａ 。 上述分析发现， 降水少， 湿沉降作用较弱是造成春季 北京出现三级及以上污染的主要原因， 另外高温高 湿和低压控制造成垂直对流作用较弱， 污染物易堆 积在近地层， 亦是造成三级及以上污染的可能原因 之一。 夏季 ６个气象要素中差异最大的是总降水量， 其次是低云量， 而气温、 气压、 风速和相对湿度差别 不大。夏季污染日总降水量比清洁日少 ３ ７ ３ ３ｍ ｍ， 是污染日总降水量的 １ １ ７ ０倍； 污染日低云量比清 即少 １ ０ ０倍。上述结果表明， 云量较少 洁日少 ２成， 造成对流性降水明显偏少， 湿沉降作用明显偏弱是 造成夏季北京出现三级及以上污染的主要原因。 ６个气象要素中差异最大的是 秋季与冬季类似， 总降水量， 其次是风速和相对湿度， 而气压、 气温和 低云量差别不大。秋季污染日总降水量比清洁日少 １ ６ ６ １ｍ ｍ， 是污染日总降水量的 ６ １ ９倍； 冬季污染 日总降水量比清洁日少 ７ ９ｍ ｍ， 是污染日总降水量 的８ ７ ％。 秋 季 污 染 日 平 均 风 速 比 清 洁 日 低 － １ ０ １ ２ｍ · ｓ ； 冬季污染日平均风速比清洁日低 ０ ０ ８ｍ · ｓ。 秋季污染日平均相对湿度比清洁日高 ２ ０ ％， 占污染日平均相对湿度的 ３ １ ％； 冬季污染日平 均相对湿度比清洁日高 ２ ２ ％， 占污染日平均相对湿 度的 ３ ７ ％。 秋 季 污 染 日 平 均 气 压 比 清 洁 日 低 ４ ６ ５ｈ Ｐ ａ ， 平均气温比清洁日高 ２ ４ ４℃， 低云量较清 洁日 多 １成。 冬 季 污 染 日 平 均 气 压 比 清 洁 日 低 ５ ２ ３ｈ Ｐ ａ ， 平均气温比清洁日高 ２ ４ ５℃， 低云量较清 秋季和冬季降水 洁日多 １成。由上述结果可发现， 少， 湿沉降作用较弱； 风速较小， 水平扩散作用较弱 是造成秋冬季节北京出现三级及以上污染的主要原 因； 高温高湿、 低压控制和云量较多造成垂直对流作 用较弱， 污染物易堆积在近地层， 亦是造成三级及以 上污染的可能原因之一。 由上述对比分析结果可看出， 影响北京地区出 现三级及以上污染的地面气象条件有一定差异； 造 成各季节北京地区出现三级及以上污染日的主要气 象影响因子是降水， 其次是风速。原因是降水少造 成湿沉降作用较弱， 风速小造成水平扩散作用较弱， 污染物不易扩散和输送， 易堆积在近地面， 从而造成 中度或重度污染。另外气压、 气温、 相对湿度和云量 配合形成高温高湿天气， 并伴有低压控制， 而且云量
2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征及与气象条件的关系
2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征及与气象条件的干系臭氧（O3）是一种重要的大气污染物，对人类的健康和环境都有不行轻忽的影响。
北京作为我国的首都，面临着日益严峻的空气污染问题。
在2014年，北京市城区的臭氧超标事件频繁发生，严峻恐吓了市民的健康和生活质量。
本文将分析2014年北京市城区臭氧超标日浓度的特征，并探究其与气象条件的干系。
一、2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征臭氧超标日浓度的特征主要表此刻以下几个方面：1. 高发生频率：2014年北京市城区臭氧超标日的发生频率明显增加。
数据显示，该年共有超过200天的时间，臭氧浓度超过了国家标准。
尤其是在夏季，超标日的数量更是明显增加。
2. 高浓度范围：2014年北京市城区臭氧超标日的浓度范围普遍较高。
在超标的日子里，臭氧浓度往往在100微克/立方米以上，甚至达到200微克/立方米以上。
这遥遥超过了国家对臭氧浓度的标准限值。
3. 持续时间较长：2014年北京市城区臭氧超标日的持续时间往往较长。
一些超标事件持续数天甚至一个星期之久，增加了市民长期暴露在高浓度臭氧环境中的风险。
以上特征表明，2014年北京市城区臭氧超标日的频率和程度较以往明显增加，对市民的健康和生活产生了严峻影响。
二、2014年北京市城区臭氧超标日浓度与气象条件的干系臭氧浓度受多种气象条件的影响，包括温度、辐射强度、风速和湿度等。
下面将分析2014年北京市城区臭氧超标日浓度与气象条件的干系。
1. 温度：高温有助于臭氧的生成和累积。
2014年北京市夏季的温度普遍较高，尤其是7月和8月，达到了历史最高值。
这些高温天气为臭氧的形成提供了有利条件，促使其浓度上升。
2. 辐射强度：强辐射天气可以加速臭氧的形成。
2014年北京市夏季的日照时间较长，辐射强度较高，有利于臭氧的生成和积累。
3. 风速：风速的影响是两面性的。
适度的风速可以援助扩散污染物，减轻臭氧的累积。
然而，2014年北京市夏季的风速普遍较低，缺乏有效的风力将污染物停留在城区，致使臭氧浓度上升。
2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征及与气象条件的关系
2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征及与气象条件的关系2014年北京市城区臭氧超标日浓度特征及与气象条件的关系摘要：2014年北京市城区臭氧超标问题引发了广泛关注，臭氧是一种对人体健康和生态环境都有严重影响的大气污染物。
本研究通过对2014年北京市城区臭氧监测数据和气象数据的分析，探讨了该年度臭氧超标日浓度特征及其与气象条件的关系。
研究发现，2014年北京市城区臭氧浓度普遍偏高，主要超过了国家和世界卫生组织的标准。
臭氧超标日主要集中在夏季和秋季，尤其是7月和8月。
与此同时，臭氧超标日的浓度呈现出较大的时空差异性。
与气象条件的关系分析表明，臭氧超标日浓度与温度、日照时数、风速和相对湿度等因素显著相关。
温度和日照时数是臭氧生成的主要影响因素，高温和充足的日照能够促进臭氧的形成。
同时，风速和相对湿度也对臭氧浓度起到重要的调控作用。
研究结果对于加强臭氧污染防控和合理发展城市需求的大气污染防治具有重要意义。
关键词：北京市城区；臭氧；超标日；浓度特征；气象条件一、引言大气污染是城市发展过程中面临的严峻环境问题之一。
臭氧作为一种重要的大气污染物，在近年来引起了广泛的关注。
臭氧对人体健康和生态环境都有严重影响，高浓度的臭氧可以引发呼吸系统疾病、损害植物生长等问题。
近年来，北京市城区臭氧超标问题日益突出，严重威胁了公众的生活质量和健康安全。
为了更好地了解臭氧超标问题及其影响因素，本研究选择了2014年的数据进行详细分析。
二、数据与方法本研究采用了2014年北京市城区臭氧监测数据和气象数据，其中臭氧监测数据包括了北京市城区各监测站点的臭氧浓度数据，气象数据包括了温度、日照时数、风速和相对湿度等参数。
采用统计学方法对数据进行分析，并运用相关性分析和聚类分析等方法，探讨臭氧浓度特征及其与气象因素之间的关系。
三、结果与分析1. 臭氧浓度变化特征分析2014年北京市城区臭氧监测数据显示，整体上臭氧浓度较高，平均浓度超过了国家和世界卫生组织的标准。
2001-2012年北京市空气污染指数节气分布及其与气象要素的关系
2001-2012年北京市空气污染指数节气分布及其与气象要素的关系冀翠华;王式功;王敏珍;尚可政【摘要】利用2001年1月1日至2012年12月31日北京市空气污染指数资料和地面气象观测数据，对北京市API的节气变化特征及其与气象因子在节气尺度上的相关关系进行统计分析。
结果表明：2001—2012年北京市春季和冬季分别以清明和小雪节气API最高，空气质量最差；立秋节气API最低，空气质量最好。
春分—霜降节气空气首要污染物为PM10，SO2作为首要污染物出现在立冬—大寒和立春—惊蛰节气，小寒达到最大。
温度、风速和相对湿度是影响北京空气质量的主要气象因子，立春—谷雨节气空气质量主要受气压影响，立冬—大寒节气空气质量受相对湿度和日照时数影响较大，立夏—霜降节气API与平均气温和最低气温显著相关，风速主要影响春秋节气的空气质量。
%Based on air pollution index (API)data from 2001 to 2012 and ground observed meteorological data in Beijing,API characteristics in different solar terms and its relationships with meteorological factors were analyzed. The results indicate that API values in spring and winter from 2001 to 2012 is the highest in Tomb-sweep solar term and Lesser Snow solar term respectively,so air quality is the worst during these two periods.API value is the lowest in the beginning of Autumn of the solar term,so the air qualityis the best.The primary pollutant is PM10 from Vernal equinox to Frost fall solar terms,while it is SO2 from the beginning of Winter to Great cold and from the beginning of Spring to Insects awaken solar terms,especially in Slight cold solar term.The air quality in Bei-jing is influenced bytemperature,wind speed and relative humidity.Pressure plays an important role for API from the beginning of Spring to Grain rain solar terms,and relative humidity and sunshine duration are important from the beginning of Winter to Great cold solar terms.API has a significant correlation with mean air temperature and maximum air temperature from the beginningof Summer to Frost fall solar terms.Wind speed mainly affects air quality in solar terms of spring and autumn.【期刊名称】《气象与环境学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】7页(P108-114)【关键词】空气污染指数;二十四节气;气象要素【作者】冀翠华;王式功;王敏珍;尚可政【作者单位】兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000;兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000;兰州大学公共卫生学院流行病与卫生统计学研究所，甘肃兰州730000;兰州大学大气科学学院，甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】X16地球上的大气是环境的重要组成要素，并参与地球表面的各种物理化学过程，是维持一切生命活动所必需的［1］。
《2024年北京地区冬春PM2.5和PM10污染水平时空分布及其与气象条件的关系》范文
《北京地区冬春PM2.5和PM10污染水平时空分布及其与气象条件的关系》篇一一、引言随着工业化进程的加速和城市化程度的提高，空气质量问题日益突出，其中细颗粒物（PM2.5）和可吸入颗粒物（PM10）是重要的空气污染物。
北京作为中国的首都，其空气质量状况备受关注。
本文旨在探讨北京地区冬春季节PM2.5和PM10污染水平的时空分布特征，并分析其与气象条件的关系，以期为空气质量管理和政策制定提供科学依据。
二、研究区域与方法2.1 研究区域本研究选取北京市作为研究区域，包括城区、郊区及周边地区。
2.2 研究方法（1）数据收集：收集北京地区冬春季节的PM2.5、PM10浓度数据及气象数据。
（2）时空分布分析：采用统计方法，分析PM2.5和PM10的时空分布特征。
（3）相关性分析：运用相关性分析方法，探讨PM2.5和PM10与气象条件的关系。
三、结果与分析3.1 PM2.5和PM10的时空分布特征在北京地区冬春季节，PM2.5和PM10的浓度呈现出明显的时空分布特征。
总体上，城区污染程度较高，郊区及周边地区污染程度相对较低。
在时间上，冬季污染程度较高，春季次之。
其中，冬季供暖期是PM2.5和PM10浓度较高的时期。
此外，受气象条件影响，污染程度在一天中的不同时间段也存在差异。
3.2 PM2.5和PM10与气象条件的关系通过相关性分析，发现PM2.5和PM10浓度与气象条件密切相关。
具体表现为：（1）风速：风速较大时，有利于污染物的扩散，PM2.5和PM10浓度较低；反之，风速较小时，污染物不易扩散，浓度较高。
（2）温度：温度较低时，污染物易于积聚，PM2.5和PM10浓度较高；温度较高时，污染物易于扩散，浓度较低。
（3）湿度：湿度较大时，有利于颗粒物的吸附和沉降，PM2.5和PM10浓度相对较低；湿度较小时，颗粒物易于悬浮在空气中，浓度较高。
此外，还发现逆温现象对空气污染具有显著影响。
在逆温条件下，大气层结稳定，不利于污染物的扩散，容易导致PM2.5和PM10浓度升高。
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造成北京地区出现三级及以上污染的主要原因之一。 ３ １ ２ 地面其他要素统计 为了分析影响北京地区出现三级及以上污染日 的地面 气 象 因 素， 本文对比分析了 ２ ０ ０ １年 １月— ２ ０ ０ ７年 ３月四个季节 Ｐ Ｍ１ Ｐ Ｉ 指数达三级及以上 ０Ａ 的污染日（ ８ １ ４ｄ ） 以及污染等级为一级和二级的清 洁日（ ３ ３ ０ｄ ） 南郊观象台观测的地面气象要素的统 和 表３ 分别给出了四个季节污染日和 计特 征 。 表２
［ １ － ５ ］
带型， 其中对形成北京输送汇风带的统计表明， 西南 ５ ％， 东南风带汇占 ３ ６ ％， 东风风 风带汇发生频率占 ４
７ ］ 带汇占 １ ９ ％。徐晓峰等 ［ 分析了造成 ２ ０ ０ ４年 １ ０月
７ —１ ０日北京地区出现的一次明显的持续重污染过 程的气象条件， 结果表明该次持续重污染过程是由 本地的污染源和大尺度的天气背景与局地的气象条 件共同造成的。长时间近地面处于静风或低风速条 件和风场的辐合是造成该次连续数日重污染过程的
［ ６ ］ Ｎ Ｏ 研究指出在稳定天 影响大， ２ 最小。苏福庆等
气条件下， 北京市外来污染物各类尺度的输入通道 流场分为边界层西南气流、 东南气流和东风气流风
收稿日期： ２ ０ １ ０－ ０ １－ １ ８ ； 修订日期： ２ ０ １ ０－ ０ ４－ ２ ０ 。 基金项目： 国家自然科学基金项目“ 中国大气本底站总日射表热偏移物理机制及订正方法研究” 资助。 作者简介： 李德平， 女， １ ９ ７ ７年生， 工程师， 主要从事大气成分和地面观测工作。 通信作者： 程兴宏， ｃ ｘ ｉ ｎ ｇ ｈ ＠ｃ ｍ ａ ． ｇ ｏ ｖ ． ｃ ｎ 。
表３ 四季清洁日南郊观象台观测的地面气象要素统计 平均数值及各季节样本数 气象要素 春季 夏季 秋季 冬季 （ ３ ８ｄ ） （ ４ ９ｄ ） （ ７ ８ｄ ） （ １ ９ ０ｄ ） ｈ Ｐ ａ １ ０ １ ８ ７ ４ １ ０ ０ ３ ２ ４ １ ０ １ ９ ６ ９ １ ０ ２ ６ ０ ９ 平均气压 ／ 平均气温 ／ ℃ ８ ０ ６ ２ ３ ７ ６ １ ０ ２ １ － ２ ４ ５ － １ ８ ５ ０ ７ ７ ０ ９ ３ ０ ９ ４ 平均风速 ／ （ ｍ · ｓ ） ０ 平均相对湿度 ／ （ ％） ３ ８ ６ ６ ４ ４ ３ ７ 平均低云量 ／ 成 １ ４ １ １ 总降水量 ／ ｍ ｍ １ １ ０ ８ ４ ０ ５ ２ １ ９ ２ ９ １ ６ ９
春季
夏季
秋季
冬季
２ ４ ０ｄ ） （ １ ３ ６ｄ ） （ ２ ２ ６ｄ ） （ ２ １ ２ｄ ） （ １ ０ ０ ７ ９ ５ １ ０ ０ １ ５ ７ １ ０ １ ５ ０ ４ １ ０ ２ ０ ８ ６ １ ４ ９ ３ ０ ８ ５ ４ ４ １ ４ １ ６ ２ ６ ７ ５ ０ ７ ７ ６ ７ ２ ３ １ ９ １ ２ ６ ５ ０ ８ １ ６ ４ ２ ２ ６ ８ ０ ０ ０ ０ ８ ６ ５ ９ ２ ９ ０
清洁日南郊观象台观测的 地 面 气 象 要 素 的 统 计 特 征。对比分析表 ２和表 ３中各气象要素的统计值可 看出， 春季 ６个气象要素中差异最大的是总降水量，
第 ３期
李德平等： 北京地区三级以上污染日的气象影响因子初步分析
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其次是气温、 相对湿度和气压， 而风速和低云量差别 不大。春季污染日总降水量比清洁日少 ６ ９ ２ｍ ｍ， 是污染日总降水量的 １ ６ ６倍； 污染日平均气温比清 洁日高 ６ ８ ７℃， 占污染日平均气温的 ４ ６ ％； 污染日 平均相对湿度比清洁日高 ６ ％， 占污染日平均相对湿 度的 １ ３ ％； 污染日平均气压比清洁日低 １ ０ ８ ５ｈ Ｐ ａ 。 上述分析发现， 降水少， 湿沉降作用较弱是造成春季 北京出现三级及以上污染的主要原因， 另外高温高 湿和低压控制造成垂直对流作用较弱， 污染物易堆 积在近地层， 亦是造成三级及以上污染的可能原因 之一。 夏季 ６个气象要素中差异最大的是总降水量， 其次是低云量， 而气温、 气压、 风速和相对湿度差别 不大。夏季污染日总降水量比清洁日少 ３ ７ ３ ３ｍ ｍ， 是污染日总降水量的 １ １ ７ ０倍； 污染日低云量比清 即少 １ ０ ０倍。上述结果表明， 云量较少 洁日少 ２成， 造成对流性降水明显偏少， 湿沉降作用明显偏弱是 造成夏季北京出现三级及以上污染的主要原因。 ６个气象要素中差异最大的是 秋季与冬季类似， 总降水量， 其次是风速和相对湿度， 而气压、 气温和 低云量差别不大。秋季污染日总降水量比清洁日少 １ ６ ６ １ｍ ｍ， 是污染日总降水量的 ６ １ ９倍； 冬季污染 日总降水量比清洁日少 ７ ９ｍ ｍ， 是污染日总降水量 的８ ７ ％。 秋 季 污 染 日 平 均 风 速 比 清 洁 日 低 － １ ０ １ ２ｍ · ｓ ； 冬季污染日平均风速比清洁日低 ０ ０ ８ｍ · ｓ。 秋季污染日平均相对湿度比清洁日高 ２ ０ ％， 占污染日平均相对湿度的 ３ １ ％； 冬季污染日平 均相对湿度比清洁日高 ２ ２ ％， 占污染日平均相对湿 度的 ３ ７ ％。 秋 季 污 染 日 平 均 气 压 比 清 洁 日 低 ４ ６ ５ｈ Ｐ ａ ， 平均气温比清洁日高 ２ ４ ４℃， 低云量较清 洁日 多 １成。 冬 季 污 染 日 平 均 气 压 比 清 洁 日 低 ５ ２ ３ｈ Ｐ ａ ， 平均气温比清洁日高 ２ ４ ５℃， 低云量较清 秋季和冬季降水 洁日多 １成。由上述结果可发现， 少， 湿沉降作用较弱； 风速较小， 水平扩散作用较弱 是造成秋冬季节北京出现三级及以上污染的主要原 因； 高温高湿、 低压控制和云量较多造成垂直对流作 用较弱， 污染物易堆积在近地层， 亦是造成三级及以 上污染的可能原因之一。 由上述对比分析结果可看出， 影响北京地区出 现三级及以上污染的地面气象条件有一定差异； 造 成各季节北京地区出现三级及以上污染日的主要气 象影响因子是降水， 其次是风速。原因是降水少造 成湿沉降作用较弱， 风速小造成水平扩散作用较弱， 污染物不易扩散和输送， 易堆积在近地面， 从而造成 中度或重度污染。另外气压、 气温、 相对湿度和云量 配合形成高温高湿天气， 并伴有低压控制， 而且云量
表１ ２ ０ ０ １年 １月—２ ０ ０ ７年 ３月北京空气质量日报 中各种首要污染物出现的概率 首要污染物 Ｓ Ｏ ２ Ｐ Ｍ１ ０ － 首要污染物 出现日数 ／ ｄ ２ ０ ４ １９ ４ ０ １ ６ ５ 首要污染物 出现概率 ／ （ ％） ８ ８ ３ ８ ４ ０ ２ ７ １ ５
图１ ２ ０ ０ １年 １月—２ ０ ０ ７年 ３月北京地区 Ｐ Ｍ１ Ｐ Ｉ 指数达 ０Ａ 三级及以上污染时南郊观象台地面观测的风向频率分布
第２ ６卷 第 ３期 ２ ０ １ ０年 ６月
气象与环境学报 Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ ＬＯ ＦＭＥ Ｔ Ｅ Ｏ Ｒ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＡ Ｎ ＤＥ Ｎ Ｖ Ｉ Ｒ Ｏ Ｎ ＭＥ Ｎ Ｔ
Ｖ ｏ ｌ ． ２ ６Ｎ ｏ ． ３ Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ １ ０
北京地区三级以上污染日的气象影响因子初步分析
李德平１ 程兴宏２ 于永涛１ 曹海维１ 李栋１ 许仕清１
染排放源强和大气边界层动力、 热力结构的共同作 用。气象条件对污染物的扩散、 稀释和累积有一定 作用， 在污染源强一定的条件下， 污染物浓度的大小
１ ］ 主要取决于气象条件。王淑英等 ［ 对北京地区 Ｐ Ｍ１ ０
污染日变化特征的研究表明， 小风、 高湿、 逆温等稳 定的气象条件是造成秋、 冬季 Ｐ Ｍ１ 较重污染的主要 ０ 原因。李国翠等
８ ］ 重要原因之一。黄忠等 ［ 利用乌鲁木齐市近年来的
， 之所以造成污染物空间非均匀分布是因为污
空气污染监测资料和同期气象观测资料， 研究乌鲁 木齐市重污染天气的变化特征及其与气象条件的关 系， 结果表明乌鲁木齐市冬季时常会出现静风、 稳定 的高压气旋和无雪等天气现象， 促使了重污染天气 的形成。另外， 在春季特定的条件下， 大风天气携带 大量沙尘及城市扬尘， 形成沙尘暴， 可造成重污染天 气。 上述诸多研究通过个例分析， 研究了造成重污 染过程的相关气象条件， 即稳定天气过程大气边界 层特殊的动力和热力结构以及北方城市春季沙尘暴 天气过程。本文统计分析了 ２ ０ ０ １ —２ ０ ０ ７年北京地区 空气质量达三级及以上污染时 Ｓ Ｏ 、 Ｎ Ｏ 、 Ｐ Ｍ１ 种 ２ ２ ０３ 污染物指数与同期南郊观象台观测的地面和探空气 ｙ ｓ ｐ ｌ ｉ ｔ 后向轨迹分析方 象要素的相关关系。并采用 Ｈ 法， 分别讨论了稳定天气和春季沙尘暴过程造成北 京地区重污染过程的污染源地。本文研究结果可为 北京重污染过程的预警预测及其综合防治提供科学 依据。
１ 引言
近年来 北 京 地 区 空 气 质 量 总 体 上 逐 年 有 所 好 转， 但由于北京特殊的地理条件以及城市规模较大、 人口众多、 生产活动频繁、 能源消耗密集， 污染物排 放量大和排放强度相对集中， 在污染源没有得到明 显改善和控制的情况下， 一旦遇到不利的气象条件 并且维持较长时间时， 污染物将不断累积， 空气质量 随之 逐 渐 变 差， 甚 至 会 达 到 重 度 污 染。 研 究 表 明
表２ 四季污染日南郊观象台观测的地面气象要素统计 平均数值及各季节样本数 气象要素 平均气压 ／ ｈ Ｐ ａ 平均气温 ／ ℃ 平均风速 ／ （ ｍ · ｓ ） 平均相对湿度 ／ （ ％） 平均低云量 ／ 成 总降水量 ／ ｍ ｍ
－ １
Ｐ Ｍ１ 为主， 在 ２３ ０ ９ｄ中有 １９ ４ ０ｄ的首要污染物为 ０ Ｐ Ｍ１ ， 出现概率为 ８ ４ ０ ２ ％； 而Ｓ Ｏ ０ ２ 作为首要污染物 的出现概率仅为 ８ ８ ３ ％， 其出现日数与空气质量为 优的日数相当， 而且出现日期为每年 １ １月至翌年 ３ 月， 这是因为在进入采暖季后由于燃煤供暖， 增加了 空气中 Ｓ Ｏ 本文在地面和探空气 ２ 的排放量。因此， 象要素的统计分析中均以 Ｐ Ｍ１ 出现三级及以上的污 ０ 染日为污染分析样本， 共计 ８ １ ４ｄ 。另外本文选取污 染等级为一级和二级的日期为清洁日分析样本， 共 计３ ３ ０ｄ 。 本文挑选上述污染日（ ８ １ ４ｄ ） 与清洁日（ ３ ３ ０ｄ ） 北京南郊观象台地面和探空气象要素进行分季节对 比统计分析。统计的气象要素主要包括地面观测的 气压、 温度、 风向、 风速和湿度等要素以及探空资料 中的观测高度和气温。 ３ １ 污染日地面观测气象要素变化 ３ １ １ 风向统计 图 １给 出 了 ２ ０ ０ １年 １月—２ ０ ０ ７年 ３月 Ｐ Ｍ１ ０ Ａ Ｐ Ｉ 指数达三级及以上污染时， 南郊观象台地面观测 Ｐ Ｍ１ 的风向频率分布。由图 １可以看出， ０达到三级 及以 上 污 染 时， Ｓ Ｗ 和 Ｅ Ｎ Ｅ 出 现 频 率 最 大， 均为 １ １ ％， Ｓ Ｓ Ｗ和Ｎ Ｅ出现频率次之， 均为 １ ０ ％。而南郊