惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系研究

李明华; 甘泉; 曹静; 张子凡; 沈瑾; 李文胜; 陈超; 李娇娇; 黄潮; 范绍佳

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2019.030

惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系研究

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.030

李明华¹,
甘泉¹,
曹静²,
张子凡¹,
沈瑾¹,
李文胜²,
陈超²,
李娇娇^{1, 3},
黄潮^{1, 3},
范绍佳^4, ,

1.
惠州市气象局/惠州市气象台, 广东惠州 516000
2.
惠州市环境监测站, 广东惠州 516000
3.
惠州市突发事件预警信息发布中心, 广东惠州 516000
4.
中山大学大气科学学院, 广东广州 510275

基金项目:

国家重点研发计划大气专项课题 2016YFC0203305

国家自然科学基金重点项目 41630422

惠州市科技计划项目 2016G0412027

广东省气象局科研项目 GRMC2017M38

详细信息

通讯作者:
范绍佳, 男, 广东省人, 教授, 从事大气环境研究。E-mail: eesfsj@mail.sysu.edu.cn

中图分类号: X515
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出版历程
- 收稿日期: 2018-04-23
- 修回日期: 2019-02-28
- 刊出日期: 2019-06-01

CHARACTERISTICS OF OZONE POLLUTION AND ITS RELATIONSHIP WITH METEOROLOGICAL CONDITIONS IN HUIZHOU

1.
Huizhou Meteorological Service/Huizhou Meteorological Observatory, Huizhou 516000, China
2.
Huizhou Environmental Monitoring Station, Huizhou 516000, China
3.
Huizhou Emergency Early Warning Release Center, Huizhou 516000, China
4.
Sun Yat-sen University School of Atmospheric Sciences, Guangzhou 510275, China

摘要

摘要: 利用广东省惠州市区2013—2016年逐日、逐时的环境和气象资料, 研究了珠江三角洲(简称“珠三角”)东侧惠州市臭氧污染特征及其与气象条件关系。结果表明:惠州市臭氧污染具有明显的月和季节变化特征, 10月臭氧平均浓度最高, 臭氧超标日和污染日主要出现在7—10月。惠州市臭氧浓度日变化呈单峰变化, 06—08时最低, 最大值出现在午后14—15时。臭氧浓度变化和气象条件关系密切, 低浓度臭氧大多出现在气温较低、相对湿度和风速较大、云量较多伴有降水、日照时数较小的天气, 臭氧浓度超标多出现在气温较高、相对湿度和风速较小、云量较少一般无降水、日照充足的天气。惠州市臭氧超标主要出现在地面和低空偏西风下, 这可能与惠州市处于珠三角城市群下风向的区域污染输送有关。
- 臭氧污染 /
- 气象条件 /
- 污染输送 /
- 珠三角东侧 /
- 惠州市
Abstract: Based on the hourly environmental and meteorological data of Huizhou from 2013 to 2016, the characteristics of ozone pollution and its relationship with meteorological conditions are studied for Huizhou in the east of the Pearl River Delta. The results show that the ozone pollution in Huizhou has obvious characteristics of monthly and seasonal variation. The average concentration of ozone in October is the highest, and the days of the ozone concentration in exceed of the standards are mainly from July to October. The diurnal variation of ozone concentration in Huizhou showed a single peak change, the lowest concentration was observed at 06:00—08:00 a.m., and the maximum concentration was observed at 14:00—15:00 p.m. Ozone concentration is closely related to meteorological conditions, with low concentrations of ozone mostly observed with low temperature, high relative humidity and wind speed, low cloud cover and no precipitation and short sunshine duration. Standard-exceeding ozone concentration was mainly observed when westerly wind prevails in the ground and low altitudes, which may be related to regional pollution transportation downwind of the Pearl River Delta city group, as Huizhou is located in the east of the Pearl River Delta urban agglomeration.
- ozone pollution /
- meteorological conditions /
- pollution transportation /
- eastern Pearl River Delta /
- Huizhou

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图 1 2013—2016年惠州市臭氧要素的逐年变化

a. O₃-8 h浓度; b. O₃浓度; c. O₃-8 h不同等级出现日数; d.臭氧污染日出现日数。

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图 2 2013—2016年惠州市臭氧各要素变化特征

a.逐月; b.雨季和旱季; c. O₃-8 h浓度不同等级出现日数和臭氧污染日出现日数。

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图 3 2013—2016年惠州市全市平均O₃浓度逐时变化

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图 4 不同气温(a)和相对湿度(b)下的O₃平均浓度变化

箱体表示中位数、平均值、上四分位数和下四分位数, 引线表示10%和90%最大值。

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图 5 惠州市全年O₃-8 h不同级别时降雨概率(a)、气温(b)、日照时数(c)和相对湿度(d)的逐时变化

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表 1 惠州市全年、雨季和旱季不同级别臭氧污染与气象条件分析

季节	污染级别	出现日数/d	O₃-8 h浓度/(μg/m³)	气温/℃	风速/(m/s)	降水量/mm	降雨概率/%	总云量/成	低云量/成	日照时数/h	相对湿度/%
全年	一级	929	68.6	21.8	2.3	8.5	55.1	8.2	7.0	3.0	81.7
	二级	458	124.0	23.0	2.1	1.4	17.9	5.5	3.7	6.4	70.2
	超标	74	187.0	26.0	1.9	1.9	9.5	3.4	2.4	8.1	69.3
雨季	一级	481	68.4	26.2	2.2	12.2	67.8	8.3	7.0	3.6	85.2
	二级	206	124.3	27.4	2.1	2.8	33.5	6.9	5.1	5.9	76.3
	超标	45	193.8	28.8	1.9	3.2	15.6	4.6	3.5	7.6	75.4
旱季	一级	448	68.8	17.1	2.5	4.6	41.5	8.1	7.1	2.4	77.9
	二级	252	123.8	19.5	2.0	0.3	5.2	4.3	2.6	6.9	65.2
	超标	29	176.4	21.7	2.0	0.0	0.0	1.7	0.7	8.7	59.9

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表 2 惠州市不同季节不同级别臭氧功能区风向频率值(%)

季节	级别	N	NNE	NE	ENE	E	ESE	SE	SSE	S	SSW	SW	WSW	W	WNW	NW	NNW	C
全年	一级	3.8	12.4	19.8	11.5	6.4	7.6	14.8	5.3	3.6	3.4	1.5	1.5	1.5	1.4	2.7	2.0	0.8
	二级	4.5	10.6	15.1	10.9	5.9	6.8	15.0	5.7	3.4	3.1	1.7	2.4	3.0	3.2	4.9	3.1	0.7
	超标	3.8	7.2	8.3	6.3	3.5	4.9	12.2	3.7	3.1	3.2	2.8	7.2	7.7	8.6	12.3	4.1	1.2
雨季	一级	3.0	6.1	10.1	9.4	7.3	10.2	20.6	7.4	5.6	5.4	1.7	2.0	2.2	2.0	3.5	2.2	1.2
	二级	3.4	6.7	8.7	6.3	4.1	6.4	18.4	6.6	4.8	4.5	2.6	4.6	5.5	5.3	7.9	3.3	1.0
	超标	1.7	2.0	2.2	2.8	1.9	3.7	11.7	3.9	3.5	4.2	3.6	11.1	11.9	12.8	17.6	3.8	1.6
旱季	一级	4.7	19.2	30.2	13.7	5.4	4.8	8.5	3.1	1.5	1.2	1.3	0.8	0.7	0.7	1.7	1.8	0.5
	二级	5.4	13.8	20.2	14.6	7.4	7.2	12.3	4.9	2.3	1.9	0.9	0.7	1.0	1.5	2.4	2.9	0.5
	超标	7.0	15.2	17.7	11.6	6.0	6.8	13.1	3.4	2.4	1.7	1.4	1.0	1.1	2.2	4.0	4.6	0.6

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表 3 惠州市全年、雨季和旱季不同风向时不同级别臭氧功能区的出现概率(%)

季节	级别	N	NNE	NE	ENE	E	ESE	SE	SSE	S	SSW	SW	WSW	W	WNW	NW	NNW	C
全年	一级	60.3	68.2	71.1	66.2	66.7	67.0	63.8	63.3	65.2	65.7	59.4	45.1	42.0	38.1	44.1	52.0	65.6
	二级	35.0	28.6	26.5	30.9	30.4	29.5	32.0	33.2	30.3	29.4	32.0	37.3	41.0	43.0	39.7	39.5	27.1
	超标	4.7	3.1	2.4	2.9	2.9	3.4	4.2	3.5	4.5	5.0	8.6	17.7	17.1	18.9	16.2	8.5	7.3
雨季	一级	65.3	66.9	72.1	76.2	79.1	76.9	69.8	70.1	70.2	70.1	53.9	40.4	39.5	36.5	41.4	55.1	68.1
	二级	31.4	31.0	26.4	21.7	18.9	20.5	26.5	26.4	25.7	24.8	35.3	39.0	41.0	41.5	39.3	35.8	23.5
	超标	3.3	2.1	1.5	2.1	2.0	2.6	3.7	3.4	4.1	5.1	10.8	20.6	19.6	22.0	19.3	9.1	8.3
旱季	一级	57.2	68.7	70.7	60.4	54.2	51.9	52.3	50.5	50.6	50.2	68.9	65.0	53.5	43.4	51.4	48.6	59.5
	二级	37.2	27.8	26.6	36.3	41.9	43.4	42.5	45.8	43.9	45.1	26.3	29.9	41.0	48.4	40.9	43.5	35.7
	超标	5.6	3.5	2.7	3.3	3.9	4.7	5.2	3.7	5.4	4.7	4.8	5.1	5.6	8.2	7.7	7.9	4.8

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