气象因素对北京臭氧的影响

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1、生态环境学报2009,18(3):944-951http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com气象因素对北京臭氧的影响1,22*2安俊琳，王跃思，孙扬1.南京信息工程大学大气物理与大气环境重点实验室，江苏南京210044；2.中国科学院大气物理研究所，北京100029摘要：利用北京城区连续观测的O3及其前体物NOx和CO体积分数资料，分析了其时间变化特征，并结合气象要素进行了统计相关性分析。结果表明，在局地光化学反应的影响下，O3体积分数夏季超标严重。

2、O3浓度呈单峰型日变化，在午后15:00左右出现日最大值，夜晚体积分数较低。受排放源强弱的季节变化影响，NOx和CO在冬季出现高值。NOx和CO体积分数呈现白天低，夜晚高的日变化过程。O3体积分数变化与温度，风速成正相关，与相对湿度成反相关，且存在季节变化，在夏季与温度相关性较高，在冬季与风速相关性较高。受上游污染源的影响，当北京盛行东南、偏南和偏西气流时，容易造成高O3体积分数。夏季O3体积分数主要受局地光化学反应控制，可以利用常规气象要素对O3体积分数趋势进行预测。关键词：城市臭氧；气象因素；前体物；相关性中图分类号：X515文献标识码：A文章编号：1

3、674-5906（2009）03-0944-08工业化和城市化的过程对人类生存环境造成港地区秋冬季O3体积分数高值常由大陆性气团引[15]了重大的负面效应，如大气污染、水污染、土地沙起，而海洋性气团则造成夏季浓度低值，而中国漠化，并且许多环境恶化是很难或不可逆转。臭氧南京地区却在夏季海洋性气团控制时没有出现O3[16](O3)及其前体物氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、挥体积分数低值。以往对于北京O3体积分数变化发性有机物(VOCs)是重要的大气污染物，对人类健的研究多侧重于O3化学特征，而对O3体积分数与康和动植物有重要的危害，也是引起气候变化的重气

4、象要素之间的关系讨论较少。本研究以北京市区[1-4]要因素。O3及其前体物连续观测资料为基础，分析O3及其近十几年来，随着国内城市规模不断扩大，城前体物的时间变化规律及气象要素对其体积分数市人口、机动车保有量的不断增加，由此引发的空变化的影响．[5-6]气质量问题越来越严重，北京、上海、广州等地1实验方法[7-9]相继出现光化学烟雾的报道。城市O3形成是一1.1样品采集个复杂的过程，O3并没有直接排放源，它是由NOx、观测地点位于北京中国科学院大气物理研究ooCO和VOCs等前体物在合适的气象条件下反应产所铁塔分部院内(3958N′，11622E′，海拔高

5、度：[10-11]生。尽管通过化学烟雾箱试验和大气光化学模49m)，其位于北京市北三环路与北四环路之间，型的研究，人们对大气中O3化学过程有了较为详距三环路约1km，其东面200m处为南北走向的细的认识，但是目前在准确预测O3污染体积分数八达岭高速公路，北边100m处为东西走向的北以及时空变化、变化趋势方面还存在许多不足，因土城西路，采样点设在大气化学试验楼楼顶（相对此仍需要对O3形成过程展开多方面的研究工作。地面高度8m）。2004-08-19－2005-07-14对O3，气象因素在O3形成，沉降，传输和稀释中扮NOx和CO体积分数进行了连续观测，并同步

6、观测演着重要角色。局地气象条件如风向，风速，温度气象要素。和相对湿度等对O3及其前体物的时间变化具有重1.2仪器设备[3,12-13]要影响。对某一地区气象要素对O3及其前体O3分析仪采用TE49C紫外光度法O3分析仪，物体积分数影响的分析将有助于理解产生O3体积其原理为O3分子吸收波长254nm的紫外光，该波分数高值的原因。此外，东亚季风对O3体积分数段紫外光被吸收的程度直接与O3的体积分数相关，也有重要影响，大陆性季风常常携带上游排放的大通过检测样品通过时紫外光被吸收的程度来计算-9量污染物造成观测点O3体积分数增加，相反，携出O3体积分数。分析仪最低

7、检测限：2×10(体积分-9带海洋上空干净气团海洋性季风常常对观测点O3数)；精度：1×10(体积分数)；零漂：0.4%(24h)；[11,14]体积分数起到稀释减小的作用。例如：中国香跨漂：±1%/24h，±2%/7d。NOx分析仪采用TE42CTL基金项目：国家杰出青年科学基金项目(40525016)；中国科学院大气物理所LAPC开放课题(LAPC-KF-2008-08)作者简介：安俊琳(1978年生)，男，博士，主要研究方向为大气环境。E-mail:junlinan@nuist.edu.cn*通讯作者,E-mail:wys@dq.cern.ac.cn

8、收稿日期：2008-04-08安俊琳等：气象因素对北京臭氧的影响9