北京地区大气污染分布的“南北两重天”现象

“ 北两 重天 ” 现象 ［ ＿ 南 Ｊ 气候 与环 境研 究 ，ｌ １：３ ７，ｏ：０３７／ｉｎ１０ ５ ５ 】 ８（）６ —０ ｄｉ ．８８ ．ｓ．０６９ ８ ． １ ｊｓ
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北京地 区大气 污 染分布 的 “ 南北 两重天 ＂现 象
董芬 王喜全 王 自发 晏平仲 ２ ， ２ １ ，
１ 中国科学 院大 气物 理研 究所 大气 边界 层物 理和 大气 化学 国家 重点 实验 室，北 京 １０２ ００ ９ ２ 中国科学 院大 学 ，北京 １０４ ０ ０９
Ｄ０ ０ ９ ３ ７ ９ ４ ９ ４０ ０ ６ ０ ０
作者 简 介
董 芬 ，女 ，１８ ９ ７年 出生 ，硕士研 究 生 ，主要从 事城 市气 候 与城市 大气 环境 研究 。Ｅｍａ ：ｏｇｅ８０ １＠ １６ ｏ － ｉ ｄ ｎｆｎ ７８ ８ ２． ｍ ｌ ｔ
通讯 作者
王 喜全 ，Ｅｍａ ：ｗ ｑ ａｌａ． ． － ｉ ｘ ＠ｍ ｉｉ ａ ｃ ｌ ．ｐ ｃ ｎ
２ 数 据 与方 法
２１ 站点 与数 据 ． 截 至 ２ ０ 年 ， 京地 区有空气质量监测站 ４ ０６ 北 Ｏ个 （ 其中 国控监测子站 ９个 ） 主要集 中在城 八区 （ ， 见 图 １。 ） 除个别 站点外， 些站点提供每天 Ｐ ０ Ｓ ２ 这 Ｍ１ 、 Ｏ 和 Ｎ 的小时浓度 。 由于北京地区 的主要污 染物 是 Ｐ ０ Ｍ１ ，我们主要 以其 为污染状况 示踪物 ，研 究污染 状况 的分布和变化 。 气象 数据选取北京市 自动气 象观 测 网的 自动观测 结果 。 由于还没有统一 的区域 气象观 测站探测环境评 估标准 ， 北京气象局参考 国家 一般气 象站气 象探 测环境 保护 标准 以及环 境对气 象观测 数 据 的可 能影响程 度 ， 北京市区域 自动气象观 测 网的 将 １８个站 点分为 ４类 ：基 本符合 国家一般气 象站 的 ６ 气象探测环境规范要求的为一类 （ ０个 ） ２ ；不符合 国 家一般气象站规范要 求，但对观测要素无直接或 明显 影 响的为二类 （ ８个 ） ９ ；不符合 国家一般气象站 规范
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气
候
与
环
境
研
究
１ ８卷
、ｏ ．１ ，１ ８
Ｃｌ ｔ ｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｌ ｓ ａ ｃ ｉ ｉ ａ ｄ Ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｅ ｒ ｈ ｍａ ｃ Ｒｅ
区 ，这 使 当地 政府 进一步 采取 污染控 制措 施 ，改 善
１ 引言
对 北 京 地 区 大 气 污 染 空 间 分 布 的统 计 分析 表 明，北京地 区西部 、北部和 东北 部的污 染物浓 度 明 显 低于 西南 部 、南部 和 东南部 ；从西 北部 山区到 东
ｃｎ ｅｇｎ ｅａｐ ａｅ ｅｓｕｈ ｅｔ ａ ｆＢ ｉｎ ，ｈ ｉ ｅｓ ｎｃｎ ｉｏ ａｉ ｅ ｅ ｅｓｕｈａ ｄｔｅ ｏｖ ｒｅ ｃ ｐ ｅｒｄｉ ｔ ｏ ｔｗ ｓ ｒ ｐ ｒ ｏ ｅ ｉｇ ｔｅｄｓ ｒｉ ｏ ｄｔ ｎｖ ｒ ｄｂ ｔ ｎｔ ｏ ｔ ｎ ｎｈ ｅ ｎ ｔ ｊ ｐ ｏ ｉ ｅ ｗｅ ｈ ｈ
地区 中一 ａ尺度天气系统活动 的一些特征有关 ， 特别是与干冷空气进入北京地区的路径以及移 动速度 的区域差异有
关 。另外，在 弱天气系统控制下 ，北京西南部地区经常 出现的小尺度 辐合型流场 ，也是形成北京地区 “ 南北两重
天 ”现 象 的重 要 原 因 。
关键词 大气污染分布 中一 “尺度天气系统 文章编号 １ ０— ５ ５（０ ３ １０ ６ — ８ ０ ６ ９ ８ ２ １ ）０ — ０ ３ ０
（ 别是 污染 重点地 区 ）空气质量 ，有重 要 的科 学 特
意 义和实 际意 义 。
南 部平 原 ，大气 污染 程度 一般 呈递增 的趋 势 （ 张睿
等 ，２ ０ ；王耀庭等 ，２ ０ ；徐祥德 等 ，２ ０ ；程 ０４ ０５ ０５ 兴 宏 等 ，２ ０ ） ０ ７ 。对 北 京地 区 大气 污 染 日变化 的统 计 分析 表 明，城 区和清 洁对照 点 （ 定陵站 ）的污 染 物 浓度 日变 化具 有显 著差异 ，即城 区污染物 浓度 基 本 呈双 峰变 化 ，清 洁对 照点则 基本 呈单 峰变化 ，利 用 大气 扩 散 数 值 模 式 对 定 陵 站 监测 浓 度 进 行 条 件 性统 计分析 ，证 明了城 区污染 扩散对 定 陵站浓度 的 影响 （ 张睿 等 ，２ ０ ） ０ ４ ，这部 分解 释 了城 区与清 洁 对照 点 日变 化 差异 的原 因。以上北 京地 区大气 污染 的 时空分布 是 北京地 区大气 污 染分布 的一般 规律 。
摘
要
利用 ２ ０ ０ ６年 北京地 区空气质量监测站和 自动气象站 网资料 ，以及华北地区中尺度 气象观测 资料 ，分析
了北京地区大气污染分布的 “ 南北两重天”现 象。通过对此类现象发生过程中天气形势和北京地 区气象要素 的分 析 ，指 出了造成该现象的天气学成因和气 象要 素特 征。研 究结果表 明，２ ０ ０ ６年 北京共发 生 ４ ７次 “ 南北两重天” 现象 ，其中大部分发生在秋 、冬季 的午夜至次 日上午 ，且多为南差北好 的污染物分布情景 。该现 象的发生与北京
ｄ ｉ ０３ ７ ￣ｉ ｎ１０ －５ ５２ １ ．１３ ｏ： ．８ ８ ．ｓ ． ６９ ８ ． ２１０ ５ １ ｓ ０ ０
南北两重天
北京 Ｘ１ ６ 文献标识码 Ａ
中图分类号
Ａ ｔｄ ｆｈ ｒｈ Ｓ ｕ ｈＤｉ ｅ ｅ ｃ ｓ ｆ ｈ ｒＱｕ ｌｙｉ ｅ ｉｇ Ｓｕ ｙｏ ｅＮｏ ｔ－ ｏ ｔ ｆ ｒｎ ｅ ｅ ａｉ Ｂ ｉ ｎ ｔ ｆ ｏ ｔ Ａｉ ｔ ｎ ｊ
空气质 量无 从下 手 。
目前 的气 象 模 式 和 空气 质 量 模 式 还 不 能 很好 地 刻 画 北 京 地 区 污染 分 布 的这 种 “ 北 两 重 天” 南 现
象 。因此研 究这 种现象 的发 生条件 和规律 ，对 于改 进 北京地 区 的空气质 量预 报 ，进 一 步改善 北京地 区
ｓｕｈＢｅｉｇｗａ ｒｅ ｈｎｔａ ｉ ｔｅ ｏｔｅ ｐ ｒｏ ｅｃ ． ｈ ｕｈ ｒ ｆｕ ｄｔａｔｅｐ ｅ ｏ ｎ ｎｗａ ｌ ｅ ｏ ｔ ｉｎ ｓ ｓ ａ ｔｎ ｈ ｒ ｍ ａｔ ｆｈ ｉ Ｔ ｅａｔｏｓ ｏ ｎ ｔｈ ｈ ｎ ｍｅ ｏ ｓ ｅ ｔ ｔ ｊ ｗｏ ｔ ｈ ｎ ｈ ｔ ｔ ｙ ｈ ｒａｄｏ
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收 稿 日期
２ １ ３ｌ ０ 卜０ 一３收到 ，２ １— ８３ ０２ ０— ０收到 修定稿
资助 项 目 国家 高技 术研 究发展 计划 项 目 ２０ＡＡ ６ ３ ７ ０ ６ ０ Ａ ０ ，环 境保 护部 环保 公益 性行业 专项 资助 项 目２ １００２ ０ ０９ ０ ，北京 市科 学技 术委 员会
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第 １ ８卷 第 １ 期 ２１ ０ ３年 １ 月
气 候 与 环 境 研 究
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Ｖ＿ ． １ ． Ｎｏ． １ ０ １ ８ Ｊｎ ２ ３ ａ ． ０１
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董芬 ，王喜 全 ，王 自发 ，等 ．０ ３ 北 京地 区大气 污 染分布 的 ２１．