[ 参 考 文 献 ]
[ 1] 徐家骝. 空气污 染若干 问题的研 究[ M ] . 北 京: 中国环 境科学出版社, 1994.
[ 2] 王建华, 于鹏, 郭素荣. 青岛市空 气污染 统计预 报方法 研 究 [ J] . 青岛 大学 学报 ( 工 程技 术版 ) , 1999, 4: 60～ 62 .
1 分析方法
1. 1 资料来源及有关规定 青岛市市内四区有五个大气自动监测点, 有十
余年的自动监测资料, 每个监测点的监测资料, 包括 SO 2、N O X 、T SP 等三种污染物的浓度以及有关气象 资料, 均为每天 24 h 连续监测值。文中的污染物浓 度指 5 个站监测结果的平均值, 气象资料来自青岛 市气象台每日八次的观测数据, 文中风向取每日主 导风向, 风速取日均值。 1. 2 季节划分
偏北风 W ≤4 3 W > 4 3, 4
SO 2 其他风 W ≤3 3 W > 3 1, 2
2
W ≤5 3
W> 5 3
2
W ≤6 3
无主导风 W ≤3 W> 3
3 2
W ≤4 W> 4
2 1
W> 6
3
偏南风 W ≤3 2 W> 3 1
1
W ≤3 3
W > 3 1, 2
NOX
偏北风 W ≤3 2, 3 W > 3 1, 2
其他风 W ≤4 2, 3 W> 4 4
W ≤3 3
1
W> 3 2
W ≤5 3
1
W> 5 2
无主导风 W ≤6 2 W ≤2 2 W ≤3 2 W> 6 1 W> 2 1 W> 3 3
偏南风 W ≤6 2 W ≤6 2 W ≤2 3 W > 6 1, 2 W > 6 1 W > 2 2
偏北风 W ≤4 3 W> 4 2
2. 1 各污染物浓度与风向、风速的相关性分析 将 1996 年 3 月 至 1998 年 2 月 青 岛 市 城 区
SO 2、N OX 、T SP 日均浓度, 与气象台的同步风向( 每 日主导风向) 、风速( 日均值) 观测结果, 进行统计分 析, 计算在各季节和不同主导风向下污染物浓度与 风速的相关性, 表 1 显示了氮氧化物浓度与风速之 间相关统计结果。
根据长期观察及监测数据统计分析, 青岛市大 气污染受风向的影响非常明显[ 2] 。由于青岛市的重
工业主要集中地位于市区北部, 市区西部、南部则沿 海, 市区空气污染在偏北风时, 较偏南风或其它风向 时明显加重, 偏南风时, 污染程度最轻, 其它方位风 向时, 污染程度介于偏北风和偏南风之间。由此, 可 将风向归 为三类: 以青 岛市主 导风 向 NNW ( 337. 5°) 顺、逆时针各旋转 45°为一类, 即 292. 5°～22. 5°, 记为偏北风向; 以次主导风向 SSE( 157. 5°) 顺、逆时 针各旋转 45°为一类, 即 112. 5°～202. 5°, 记为偏南 风向; 其余方位为一类, 记为其它风向。 1. 5 每日主导风向的确定
10
0
0
0
3
0
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
夏
1 56
其他风 2 44 30
40
1
0
11
0
0
41
偏北风 2 — 25
18
0
100 59
3
75
55
70
0
0
4
0
27
29
0
0
10
0
3600 100源自冬 偏南风 2 042
54
100
0
0
3 0 58
9
0
100 0
4 100 0
0
0
0
0
10
0
11
0
0
50
其他风 2 0
33
在一天中每隔 3 h 测得的 8 个风向数据中, 选 取风频大于 75% 的风向作为当日的主导风向, 并将 属于同种主导风向的污染物浓度和风速的统计关系 归为一类进行讨论。当一天中各类风向的风频都小
收稿日期: 2000-03-26 第一作者简介: 于鹏( 1969-) , 1991 年毕业北京大学地球物理系, 现从事环境科研与监测工作。
( 1. Qing dao Environmental P rot ect ion Inst it ut e, 266003; 2. Depart ment o f Environment al Science, Qing dao Universit y, 266071)
Abstract: T hro ug h t he analysis of t he dat a of t he main air po llut ants ( SO2, NOX, T SP ) m easur ed by t he air po llut ion mo nit oring syst em and t he dat a of w ind speed and direction g ained f rom the met eo rolog ical st at ion, t he diagnost ic f oundat io n o f t he st at ist ical relat ion bet w een t he concent rat ion of air po llut ants and w ind speed and dir ection w ere est ablished. Compariso n w it h t he ex periment al dat a the reliabilit y of t he pr edict ed air pollution deg ree accor ding t o t he diagnostic fo undat ion w as 72. 5% . T hat sho w s t he semiquant it at ive r elat ion is an easy and reliabl e method t o fo recast the air poll ut ion deg ree qualit at ivel y. Key words: air pollut ion; air pollutio n index ; w ind speed; nitro gen ox ide; sulf ur diox ide; t ot al suspended part icles
1
0
0
9
32 54
偏北风 2 — 50
86
77
68 46
3
50
14
9
0
0
4
0
0
5
0
0
春
1
30
70
94
92 100
偏南风 2 — 65
30
6
8
0
秋
3
4
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
10
8
17
0
0
0
其他风 2 0
50
74
0
16
0
3 100 30
8
38
25
0
40
8
0
62
58 100
1
86
90
100
100 100
偏南风 2 — 14
表 1 N OX 浓度与风速的相关性分析
春秋
夏
冬
样本数 样关 系数 r
r 0. 05
偏南风 偏北风
1 24 - 0. 467
0. 228
79 - 0. 543 0. 286
其它风
67. 0 - 0. 49 0. 310
偏南风 偏北风 其它风 偏南风 偏北风 其它风
10 2
16
73
24
71
35
- 0. 372 - 0. 594 - 0. 308 - 0. 504 - 0. 608 - 0. 432 0. 252 0. 590 0. 298 0. 496 0. 302 0. 418
44
50
100 50
3 0 66
44
50
0
0
4 100 10
11
0
0
0
74
青岛大学学报
第 15 卷
表 3 各污染物在不同风速条件下 所出现的浓度等级
污染物
风向
春秋季
夏季
冬季
风速 浓度级 风速 浓度级 风速 浓度级
( m/ s)
( m/s)
m/ s
偏南风
2
W ≤3 1, 2 W ≤2 3
W > 3 1 W > 2 2, 3
由此可见, 各相关系数的绝对值均大于其相应 的临界值, 即 r > r0. 05 , 因此可认为风速与 N O x 浓度 显著相关。各风向下, 污染物浓度与风速呈负相关, 相关性以冬季最好, 春秋季次之, 夏季最差; 冬季以 偏北风最好, 夏季以偏南风最好, 春秋季以偏北风最 好。对其余污染物 SO 2, T SP 的统计, 也得出相同的 结论, 限于篇幅, 在此从略, 以下亦然。 2. 2 风向、风速、污染物浓度级别诊断关系的建立
由此, 运用所得污染物浓度诊断判据, 根据预报 的风向、风速这些最基本的气象数据, 就可以很方便 地对青岛市城市空气质量级别进行初步预测, 确定 各污染物浓度级别, 再取各污染物级别中最大者代 表城市的环境空气质量级别, 对未来空气污染状况 进行大致预测, 为进一步精确预报空气污染提供简 单可靠的判据。