德宏州空气污染过程气象预报服务技术方法

摘要：根据2022年省局自筹科研项目《局地天气和外源输送对德宏空气质量影响研究》、2021年德宏州短平快项目《气象条件对德宏空气质量的影响》的研究成果，本文使用陇川县2024年空气质量日报资料、地面气象观测月报资料，对项目进行分析检验。

关键词：空气污染；分析；检验

引言

秋冬季节，由于自然降水减少，外源输送和气象条件共同影响了德宏陇川的污染天气，出现不同程度的空气污染在滇西开始逐步出现，本文本文使用陇川县2024年空气质量日报资料、地面气象观测月报资料，对项目进行分析检验，并试图找出规律。

1影响德宏的主要空气污染物

1.1PM2.5和PM10定义与影响

影响德宏的主要空气污染物是PM2.5、PM10。PM2.5是指环境空气中空气动力学直径小于等于2.5微米的颗粒物，也称为细颗粒物或可入肺颗粒物‌。这些颗粒物能较长时间悬浮于空气中，容易附带有毒、有害物质，通过呼吸可以到达肺部，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

PM10是指环境空气中空气动力学直径小于等于10微米的颗粒物，也称为可吸入颗粒物‌。这些颗粒物包括固态和液态颗粒物的总称，能被人直接吸入呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，对人体健康的危害相对较小。

PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，如机动车尾气、燃煤等，而PM10则来自污染源的直接排放，如烟囱和车辆排放，以及环境空气中的化学反应形成的细小颗粒物。‌PM2.5和PM10的危害‌主要体现在对人体健康的影响上。PM2.5由于其粒径小、活性强，容易进入肺部，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。而PM10由于其粒径较大，部分可以通过痰液等排出体外，对人体健康的危害相对较小。

1.2一月至五月陇川空气质量日报分析

陇川县污染过程均出现在冬春季1-5月份，轻度污染10天，中度污染8天，其中春季3-4月出现空气污染过程的频率最高，占比90%，春季各类污染物浓度均最高，其次是冬季；陇川空气质量为较差；污染天气时首要污染物为PM2.5和PM10，其中PM2.5和其他污染物占全部污染天数的67%，PM10占全部污染天数的33%。

污染天气形成的原因主要有不利的气象条件、特殊的地形条件以及污染源排放等。其中气象条件通过对污染物的存在形态、种类、停留时间和来源等产生不同的影响，从而影响大气颗粒物集聚、转移与扩散。不同的气象条件下，同一污染源排放造成的大气污染物浓度可相差几十至几百倍，这正是由于大气对污染物的扩散能力伴随气象条件的不同而发生巨大变化。

2024年3月11-17日，陇川县的有效监测天数6天，按有效监测天数内监测情况看，陇川县城市环境空气质量优良率均为33.3%，出现4天轻度污染，首要污染物为细颗粒物；2024年3月18-24日陇川县的有效监测天数5天，按有效监测天数内监测情况看，陇川县城市环境空气质量优良率为40.0%，出现2天轻度污染和1天中度污染，首要污染物为细颗粒物；2024年3月25～31日陇川县的有效监测天数6天，按有效监测天数内监测情况看，陇川县的城市环境空气质量优良率仅为66.7%，出现2天轻度污染，造成污染的污染物皆为细颗粒物；

2024年4月8～14日陇川县的有效监测天数6天，按有效监测天数内监测情况看，陇川县的城市环境空气质量优良率为83.3%，出现1天轻度污染，造成污染的污染物皆为细颗粒物。最严重时段3月11日-3月17日。

1.3气象要素的分析

陇川县污染过程主要出现在春季3-4月。天气以晴为主时，相对湿度低，晴好天气会造成温度攀升，辐射增强，气象条件有利于臭氧生成，气象条件不利于空气污染物的稀释、扩散和清除；多云天气时，空气相对湿度上升，风速较小，容易造成以PM2.5为主的污染物浓度升高，空气污染扩散气象条件等级较差；白天最高气温可达35℃，辐射较强，相对湿度较低，平均相对湿度降低，臭氧污染风险高，气象条件不利于空气污染物的稀释、扩散和清除作用。

2空气质量缺测时段的气象要素分析

陇川县空气质量日报数据在3月1日、7日、8日、11日多个时次出现数据缺测。无法用环保部门数据来直接验证，我们采用了气象要素的相互印证。

由于持续干旱天气，城市中机动车尾气以及其他烟尘排放源排出粒径在微米级的细小颗粒物，一直停留在大气中，当逆温、静风的不利于扩散的天气出现时，这些颗粒物无法向上扩散到高空，只能在低空和近地面层积累，形成霾。

3月4次缺测时段主要污染物PM2.5，识别为霾，风向为SW,平均风速1.8米每秒。天空无云，为霾所遮挡，平均能见度为9635米。

4月17日的缺测时段中，主要污染物PM2.5，识别为降雨天气影响，主要是大雨和轻雾影响，污染物由PM2.5转为二氧化硫。风向为S，平均风速1.8米,平均能见度为2986米。

5月6日的缺测时段中，白天为PM10,夜间为二氧化硫(SO2)，云量为5成及以上，阴天，风向WSW，风速1.4米。

4月17日、5月6日多个时次出现数据缺测原因为：出现降雨天气现象，导致能见度降低，虽然出现降雨天气，但雨水对污染物冲刷清洗作用有限，气象条件不利于空气污染物的稀释、扩散和清除，也出现霾天气现象。

综上所述，可以推断出污染情况：陇川县1-5月份出现轻度污染10天，中度污染8天。

3.天气形势场分析

从天气形势上看，当预报将有南支槽过程影响,将出现最高气温下降，风速减小，空气湿度较前期增加明显，天空状况为多云到阴天时，气象条件将不利于污染物的扩散、稀释和清除，当前期污染物浓度较高时，易出现空气污染，空气污染扩散气象条件可预报至4到6级；3-5月，关注长时间的晴热天气，当日最高气温达30℃（尤其是32℃以上），且高温天气维持时间较长时，臭氧浓度将会持续升高，易形成臭氧污染；特别是当中南半岛至我省有高压控制时，气流下沉温度不断升高，一方面下沉气流使污染物聚集，另一方面高温天气使臭氧生成，容易形成大范围臭氧和颗粒物的复合污染。

3-5月当前期高温天气维持时间较长，天气以晴为主，晴好天气会造成温度攀升，辐射增强，气象条件有利于臭氧生成。空气污染过程的频率较高。

已出现臭氧污染或者臭氧浓度位于高位时，若预报将有南支槽过程影响，会出现温度下降、云量增多、风速减小，相对湿度增加时，污染很有可能会加重，首要污染物会由臭氧转化为PM2.5。

预报服务中应关注臭氧浓度变化及高温天气预报。气象条件对污染物浓度的影响与污染物初始浓度有关，当空气中本身污染物浓度越高时，遇到不利的气象条件时越易发生空气污染，应加强与环境部门的沟通，掌握实时污染物浓度变化情况，更好的做好环境气象服务。

4.陇川县空气污染过程预报服务方法及关注重点

12-5月，关注南支槽过程，当预报将有南支槽过程影响,将出现最高气温下降，风速减小，空气湿度较前期增加明显，天空状况为多云到阴天时，气象条件将不利于污染物的扩散、稀释和清除，当前期污染物浓度较高时，易出现空气污染，空气污染扩散气象条件可预报至4到6级；3-5月，关注长时间的晴热天气，当日最高气温达30℃（尤其是32℃以上），且高温天气维持时间较长时，臭氧浓度将会持续升高，易形成臭氧污染；特别是当中南半岛至我省有高压控制时，气流下沉温度不断升高，一方面下沉气流使污染物聚集，另一方面高温天气使臭氧生成，容易形成大范围臭氧和颗粒物的复合污染。预报服务中应关注臭氧浓度变化及高温天气预报。

降雨天气过程时，对大气污染物有一定的冲刷、稀释作用；天气晴好时，气温逐渐攀升，白天最高气温28～34℃，辐射较强，气象条件有利于臭氧生成，建议加强PM2.5和臭氧协同管控，防范污染天气；加强对建筑工地、渣土运输、露天矿山扬尘、餐饮油烟、秸秆焚烧等重点领域的监管，控制污染物排放，减少污染源；气象部门将关注天气变化，做好人影作业准备，抓住有利气象条件适时开展人工增雨作业，改善空气质量。

参考文献

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[3] 徐洁玲,杨超,李恒.基于AQI 的九江市空气质量统计预报方法.江西科学[J], 2020,38(4): 514-518, 606.

作者简介：董桂聪（1982.11），女，汉族，云南陇川人，本科，助理工程师，从事综合气象业务工作。