京津唐地区臭氧时空分布特征与气象因子的关联性研究

作者：崔梦瑞; 白林燕; 冯建中^*; 林孝松; 李华林; 高旺旺; 李紫微

来源：环境科学学报, 2021, 41(02): 373-385.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0296

• 臭氧
• 时空变化
• 气象因子
• 关联性
• 京津唐地区

京津唐地区随着经济的快速发展和城市化的不断推进,臭氧污染呈现加重的趋势,深入了解臭氧浓度时空变化特征及其变化驱动机制是采取科学有效防控措施的前提和基础.本研究针对京津唐地区近地面臭氧浓度快速增加的2016年,利用卫星遥感反演数据、地面每小时监测数据及气象观测资料,分析探讨了近地面臭氧浓度时空分布及与温度、压强、蒸发量、风(风速和风向)等气象要素的耦合关联关系.结果表明:京津唐地区近地面臭氧浓度每日7:00左右最低,午后达到最高;夏季臭氧浓度最高,且略有分区差异(北京呈现单峰型,6月臭氧浓度最高,天津和唐山呈双峰型,峰值分别出现在6月和9月),冬季浓度最低,12月达到最低值.全区各季节浓度空间分布趋势较为一致,均呈现从西北向东南逐渐降低的趋势.影响京津唐地区近地面臭氧浓度的首要气象要素为温度,二者呈较大的正相关性,臭氧浓度与近地面压强存在一定的负相关性,而与蒸发量具有较小的正相关性,与风速、风向的相关性较为复杂,表现出明显的地区和风向差异性(在偏南风和强风条件下较易出现高浓度臭氧),全年臭氧浓度与风速相关系数极低,呈不相关.全区分区(建成区与非建成区)近地面臭氧浓度与温度、压强、蒸发量、风速等的关联相关特性,虽然北京、天津和唐山各略有差异但基本一致.在不同气象要素分级组合协同条件下,臭氧浓度与温度、风速的相关性明显显著于其与蒸发量、压强的相关性,且存在在高压、较低蒸发量的气象条件下,臭氧浓度与温度的相关性随风速的增强(或减弱)而降低(或增强),与风速的相关性随温度的升高(或降低)而减弱(或增强)的普遍现象;对于压强和蒸发量而言,臭氧浓度与二者的相关性普遍相对较低,且趋势特征不明显.

• 单位
  中国农业科学院农业信息研究所; 重庆交通大学; 中国科学院