南阳市灰霾天气及其与相关污染物的关系分析

【作者】 陈燕； 祝晓红； 陈建新； 易伟霞； 温洛；

【机构】 河南省南阳市气象局；

【摘要】 南阳市位于河南省西南部,为三面环山,南面开口的盆地,特殊的地形结构和近年来城市空气质量的不断恶化使雾、霾天气频发,成为秋冬季节一种常见的灾害性天气,因此探讨和分析灰霾天气特征及其与相关污染物的关系,是改善城市大气环境质量和防灾减灾的需要。本文利用南阳市1971～2007年气象观测资料以及2004～2005年本市环境检测站提供的市区空气污染物PM10、NO2、SO2的日平均浓度值,统计分析了南阳市灰霾天气特征及灰霾天气出现时对应的污染物浓度变化以及两者之间的关系。结果表明:南阳市灰霾日数的年代际变化非常明显,不论从霾的发生频率,还是从霾持续时间上,37a来南阳市灰霾天气都呈持续增加的趋势。70年代灰霾平均日数很少,80年代呈明显增长趋势,是70年代的12倍,90年代是急剧上升阶段,2000年以后灰霾日数没有明显增长,但一直保持在较高水平。灰霾日数变化存在着显著性季节差异,秋冬是灰霾天气的高发季节,灰霾日数占全年的64.5%,而春夏季仅占35.5%。随着灰霾天气的增多,灰霾对人类的危害也呈扩大化趋势,由于灰霾是以细颗粒物(主要是PM10和PM2.5)为载体,在气象条件和污染因素共同作用下而产生的一种危害型天气现象,因此研究灰霾天气的空气污染特征及两者之间的关系,是预防和治理灰霾天气的前提。通过对比2004～2005年间南阳市各季灰霾日和非灰霾日污染物PM10、NO2、SO2浓度的分布情况发现,灰霾日污染物浓度均明显高于非灰霾日,以PM10最为显著,一年四季中以冬季灰霾日污染物浓度最高,秋季次之,夏季最低。灰霾日的PM10浓度平均值高出日均值33.1%,SO2高出26.8%,NO2高出23.7%。南阳市环境监测站提供的2004～2005年污染物浓度的月平均值分布和各月灰霾日均值对比图也显示,各月灰霾日污染物浓度均值均高于污染物浓度的月平均值,并且各月灰霾天气下PM10、NO2、SO2浓度日均值与月平均浓度值相关性比较好,可见,灰霾天气使近地面空气污染程度加剧,特别是颗粒状污染物PM10的污染程度加剧。进一步的相关分析表明,2004～2005年南阳市灰霾天数月比例与污染物PM10浓度的月均值有着较好的相关性,两者的Pearson相关系数达0.8以上,而与NO2、SO2浓度的月均值相关水平较低,说明南阳市的灰霾天气与主要的空气污染物PM10有较大的关系,可吸入颗粒物PM10是灰霾天气的主要成因。更多还原