2016—2019年夏半年成都市区臭氧污染天气特征分析

氧的产生通常受前体物排放和大气化学反应的影响ꎬ
科学防治提供参考.
成为我国部分大气污染防治区域首要污染物
但区域臭氧浓度变化与气象背景场密切相关
[１]
[２￣３]
. 臭
. 我
国东部降水、相对湿度和日照时数存在南北差异ꎬ是
臭氧形成北高南低浓度分布的主导因素 [４] . 受多种
环境因素影响ꎬ不同区域诱发臭氧污染的气象因子会
Ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔꎬ ｔｈｅ ｆｌａｔ ｗｅｓｔｅｒｌｙ ａｉｒｆｌｏｗ ｔｙｐｅ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ Ｏ３ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ ｒａｔｅ. Ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｏｚｏｎｅ ｄａｙｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｍｏｓｔｌｙ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ
ｗｅｓｔｅｒｌｙ ｎｏｒｔｈ ｗｉｎｄ. Ｔｈｅ ｎｅａｒ￣ｇｒｏｕｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ ｏｆ １ ２￣１ ６ ｍ∕ｓꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｂｏｖｅ ２５ ℃ ꎬ
有所不同
[５￣６]
. 处于不同地理位置、气候背景的城市ꎬ
臭氧污染气象条件存在差异性
[７]
.
环流形势是污染天气演变发展的重要因素ꎬ对区
域污 染 物 稀 释 扩 散 和 输 送 堆 积 起 至 关 重 要 的 作
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｏｚｏｎｅ ｈｏｕｒｓ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｓｏｕｔｈｅｒｌｙ ｗｉｎｄ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ３０￣３６ ℃ . Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｗａｓ
ｂｅｌｏｗ ６０％ꎬ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ ｗａｓ ｂｅｌｏｗ ４０％ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｎ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｗａｓ ０￣３ ５ ＭＪ∕ｍ２ . Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｏｚｏｎｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ
１.Ｓｉｃｈｕａｎ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２ꎬ Ｃｈｉｎａ
２.Ｈｅａｖｙ Ｒａｉｎ ａｎｄ Ｄｒｏｕｇｈｔ￣Ｆｌｏｏｄ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｌａｔｅａｕ ａｎｄ Ｂａｓｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２ꎬ Ｃｈｉｎａ
后依次为低压前部型、低压型、高压后部型. 臭氧超标率最高的海平面气压场为低压前部型ꎬ其后依次为弱低压型、低压型、高压
后部型. ５００ ｈＰａ 位势高度场平直西风气流型臭氧超标日数最多ꎬ青藏高压型臭氧超标日数最少. 青藏高压型是臭氧超标率最高
的 ５００ ｈＰａ 位势高度场型ꎬ平直西风气流型臭氧超标率最低. 成都市区臭氧超标日多出现在偏西北风下ꎬ近地面气象要素特征一
３.Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００２ꎬ Ｃｈｉｎａ
４.Ｓｉｃｈｕａｎ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２ꎬ Ｃｈｉｎａ
５.Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓꎬ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｗｕｈａｎ ４３００７４ꎬ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｗｅａｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｓｓ ｏｚｏｎｅ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｄｏｗｎｔｏｗｎ Ｃｈｅｎｇｄｕ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｍｍｅｒ ｏｆ
２０１６ ｔｏ ２０１９. Ｔｈｅ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｏ３ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
Ｃｈｅｎｇｄｕ ｉｓ ｍｏｒｅ ｌｉｋｅｌｙ ｔｏ ｏｃｃｕｒ ｗｈｅｎ ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｏｆ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｙｐｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｅｏｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｈｅｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ５００ ｈＰａ ｉｓ ｏｆ ｔｈｅ
Ｑｉｎｇｈａｉ￣Ｔｉｂｅｔ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｙｐｅ.
１.四川省气象灾害防御技术中心ꎬ 四川 成都 ６１００７２
２.高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室ꎬ 四川 成都 ６１００７２
３.贵州省气象服务中心ꎬ 贵州 贵阳 ５５０００２
４.四川省气象台ꎬ 四川 成都 ６１００７２
５.中国地质大学环境学院大气科学系ꎬ 湖北 武汉 ４３００７４
摘要: 为揭示成都市区臭氧污染气象条件特征ꎬ通过欧盟 ＣＯＳＴ７３３ 天气客观分型软件对成都市区 ２０１６—２０１９ 年夏半年(５—９ 月)
ｍｏｓｔｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ５００ ｈＰａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｈｅｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｗｅｓｔｅｒｌｙ ａｉｒ ｔｙｐｅꎬ ａｎｄ ｌｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ￣Ｔｉｂｅｔ ｈｉｇｈ
收稿日期: ２０２０￣０８￣２０ 修订日期: ２０２０￣１０￣１３
文献标志码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０２０ １０ ２０
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｏｚｏｎｅ Ｗｅａｔｈｅｒ ｉｎ Ｃｈｅｎｇｄｕ ｄｕｒｉｎｇ Ｓｕｍｍｅｒ ｏｆ ２０１６￣２０１９
ＹＡＮＧ Ｊｉｎｇｃｈａｏ １ꎬ２ ꎬ ＺＨＡＯ Ｘｉａｏｌｉ １ ꎬ ＴＡＯ Ｙｏｎｇ ３ ꎬ ＣＨＥＮＧ Ｘｉａｎｇ １ ꎬ ＸＩＡＯ Ｄｉｘｉａｎｇ ４ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｃｈａｏ ５ ꎬ ＧＥＮＧ Ｗｅｉ １∗
第 ３４ 卷 第 ２ 期
环 境 科 学 研 究
２０２１ 年 ２ 月
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
Ｖｏｌ.３４ꎬＮｏ.２
Ｆｅｂ.ꎬ２０２１
２０１６—２０１９ 年夏半年成都市区臭氧污染天气特征分析
杨景朝１ꎬ２ ꎬ 赵晓莉１ ꎬ 陶 勇３ ꎬ 成 翔１ ꎬ 肖递祥４ ꎬ 张 超５ ꎬ 耿 蔚１∗
般表现为风速 １ ２ ~ １ ６ ｍ∕ｓꎬ气温在 ２５ ℃ 以上ꎬ相对湿度多集中在 ７０％左右ꎬ总云量和降水概率多低于 ６０％ꎬ降水量级以小雨为
主ꎬ太阳辐射和日照时数分别位于 ２０ ５ ~ ２３ ２ ＭＪ∕ｍ２ 和 ６ ０ ~ ７ ８ ｈ 区间. 小时臭氧超标近地面气象要素特征为气温和总辐射曝
ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ａｔ ａｂｏｕｔ ７０％. Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｏｚｏｎｅ ｄａｙｓꎬ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ
６０％ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｌｉｇｈｔ ｒａｉｎ. Ｔｈｅ ｓｕｎ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｔｉｍｅ ｗｅｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ２０ ５￣２３ ２ ＭＪ∕ｍ２ ꎬ ａｎｄ ６ ０￣７ ８ ｈꎬ
辐量相对较高ꎬ二者分别在 ３０ ~ ３６ ℃ 和 ０ ~ ３ ５ ＭＪ∕ｍ２ 之间ꎬ相对湿度在 ６０％以下ꎬ总云量低于 ４０％ꎬ以偏南风影响为主. 研究显
示ꎬ成都市区海平面气压场为低压型ꎬ５００ ｈＰａ 位势高度场为青藏高压型时ꎬ易发生臭氧污染.
关键词: 天气客观分型ꎻ 臭氧污染ꎻ 气象要素
中图分类号: Ｘ５１１ 文章编号: １００１￣６９２９(２０２１)０２￣０２５４￣０９
１５９ ｈｉｇｈ￣ｏｚｏｎｅ ｄａｙｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ２６ ０％. Ｔｈｅ Ｏ３ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｅｒｉｏｄｓ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｆｒｏｍ Ｍａｙ ｔｏ Ａｕｇｕｓｔꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣
ｏｚｏｎｅ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｆｒｏｍ １４:００ ｔｏ １７:００. Ｔｈｅ ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｚｏｎｅ ｄａｙｓ ｗａｓ ｗｅａｋ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｙｐｅꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ
ｂｙ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｒｏｎｔꎬ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅꎬ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂａｃｋ ｔｙｐｅ. Ｔｈｅ ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｚｏｎｅ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ
ｒａｔｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｒｏｎｔ ｔｙｐｅꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｗｅａｋ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅꎬ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅꎬ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂａｃｋ ｔｙｐｅ. Ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｏｚｏｎｅ ｄａｙｓ ｗｅｒｅ
第２期
杨景朝等:２０１６—２０１９ 年夏半年成都市区臭氧污染天气特征分析
２５ ５
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｙｐｅ. Ｔｈｅ ５００ ｈＰａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｈｅｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ￣Ｔｉｂｅｔ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏ３ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ ｒａｔｅ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｓｙｎｏｐｔｉｃ ｗｅａｔｈｅｒ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻ ｏｚｏｎｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎꎻ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
夏半年ꎬ随着太阳辐射加强ꎬ臭氧已取代 ＰＭ ２ ５
５００ ｈＰａ位势高度场及其气象要素特征ꎬ分析臭氧污
作者简介: 杨景朝(１９８８￣) ꎬ男ꎬ内蒙古呼和浩特人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ主要从事大气污染模拟研究ꎬ１０１０７９３０５５＠ ｑｑ.ｃｏｍ.
∗责任作者ꎬ耿蔚(１９８２￣) ꎬ女ꎬ重庆人ꎬ高级工程师ꎬ主要从事气象灾害研究ꎬｙｕｅｇｕａｎｇ５２０＠ １６３.ｃｏｍ
基金项目: 中国气象局预报员专项( Ｎｏ.ＣＭＡＹＢＹ２０２０￣１１２) ꎻ成都市科技项目( Ｎｏ.２０１８￣ＺＭ０１￣０００３７￣ＳＮ)
ｏｚｏｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａꎬ ｇｒｏｕｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄａｔａꎬ ａｎｄ ａｃｔｕａｌ ｔｏｔａｌ ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄａｔａ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ
ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ５００ ｈＰａ ｇｅｏｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｈｅｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＣＯＳＴ７３３ ｓｏｆｔｗａｒｅ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｆｏｒｅｃａｓｔｅｒ Ｐｒｏｊｅｃｔꎬ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ. ＣＭＡＹＢＹ２０２０￣１１２) ꎻ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｃｈｅｎｇｄｕꎬ Ｃｈｉｎａ
( Ｎｏ.２０１８￣ＺＭ０１￣０００３７￣ＳＮ)
海平面气压场和 ５００ ｈＰａ 位势高度场进行大气环流形势分型ꎬ并结合同期臭氧监测数据、地面气象观测数据以及总云量实况分析产
品ꎬ分析成都市区夏半年臭氧超标天气及气象要素特征. 结果表明:成都市区 ２０１６—２０１９ 年夏半年共出现臭氧超标日数为 １５９ ｄꎬ超
标率为 ２６ ０％ꎬ超标日主要集中于 ５—８ 月ꎬ小时超标多出现于 １４:００—１７:００. 臭氧污染日数最多的海平面气压场为弱低压型ꎬ其