论文总字数：14872字
目 录
1 引言 5
1.1. 研究背景及意义 5
1.2 国内外研究现状 5
1.3 研究内容及思路 6
2 资料和方法 6
2.1 资料收集 6
2.1.1 环境空气质量监测数据 6
2.1.2 气象观测数据 7
2.2 研究方法 7
3 宿迁市空气质量状况 7
3.1 市空气质量状况 7
3.2 站点数据分析 8
3.2.1 市监测站数据分析 8
3.2.2 宿迁学院数据分析 9
3.2.3 宿迁中学数据分析 10
3.2.4 宿豫区环保局数据分析 10
3.3 小结 11
4 气象因素相关性 11
4.1 污染物浓度与风速、风向的关系 11
4.1.1．风速的影响 11
4.1.2 风向的影响 12
4.2 污染物浓度与温度的关系 12
4.3 污染物浓度与气压的关系 15
4.4污染物浓度与降水的关系 17
4.5 小结 18
5 后向气团来源相关性 18
5.1 HYSPLIT模型描述 19
5.2 春季气团来源相关性 19
5.3 夏季气团来源相关性 20
5.4 秋季气团来源相关性 21
5.5 冬季气团来源相关性 22
5.6 小结 23
结果与讨论 24
参考文献 24
致谢 26
宿迁市常规污染物与气象因素相关性分析
王震
，China
Abstract：Air pollutants are foreign substance emitted into atmosphere that do harm to human and the environment. They contains PM10、PM2.5, nitrogen oxides, sulfur oxides and ground-level ozone. Meteorological factors are an important factor in the impact of pollutant concentration distribution. Firstly ,this paper analyzes the air quality of Suqian in 2013 with the pollutant concentration data supporting by four monitoring sites in Suqian and discusses the relationship between pollutant concentrations and meteorological elements combining the meteorological data in 2013.secondly this paper use HYSPLIT model to study the relationship between pollutant and the backward air mass. The results show that the urban air quality in Suqian is relatively good and its main pollutants are PM10 and PM2.5.The concentration of pollutants in the summer is at a low value, and the concentration of pollutants in autumn and winter is higher and the air quality is poor. Pollutant concentration is negatively correlated with the atmospheric pressure and positively correlated with the wind speed, temperature, precipitation.
Key words: air pollutant; Concentration distribution; Meteorological factors; HYSPLIT model
1 引言
1.1. 研究背景及意义
随着我国社会经济的大力建设，城市化进程与工业化伴随着能源资源的大量消耗和污染物的肆意排放，经济发展与环境保护之间的矛盾日渐加剧，城市的环境质量尤其是空气质量问题成为了亟待解决的一个命题。大量研究表明：空气污染会对自然环境和人体健康造成巨大危害，导致呼吸系统和心血管疾病发病率提高，造成对人体呼吸、神经、循环等系统的不良的影响。
宿迁，位于江苏北部，农业较为发达，相对一些工业化较高的城市，宿迁市境内环境较好空气质量优良；但随着宿迁市城市化的大力推进，常规大气污染物的排放也随着增加，对空气质量与人体健康造成了不良影响。
在众多大气污染物中，二氧化硫、二氧化氮、PM10是较为重要的污染物，这些污染物在一定条件下会发生一系列复杂的反应，对自然环境与人体健康造成严重危害，进而引起了公众的广泛关注。2013年我国颁布了新的《环境空气质量标准》，又增加了PM2.5、臭氧（O3）、一氧化碳三项指标，使之前的三项指标增加到六项，对环境监管提出了更高的要求。
污染排放源的分布、气象因素和城市地形地貌等是影响大气污染物时空分布的几个较为重要的因素。在靠近污染物排放源的地区，污染物难以扩散，是污染物较为集中的区域。地形地貌也对污染物的运输、扩散起着十分重要的角色。但是，污染源主要是一些工业集中区，一个城市的地形地貌也是经过常年的地质变化而在较长时间内是相对较为稳定的。比较起来，气象要素就有较大的不确定性，温度、湿度、风等种种气象要素是一直变化的，对大气污染物的扩散，运输有着极为重大的影响，在决定城市大气污染物分布中更是起着重要的角色。相关研究表明，由同一污染源排放的大气污染物浓度，在不同的气象因素下会产生非常大的差距，严重的会达到几十倍真正几百倍的巨大差别，因此进行对常规污染物与气象要素的相关性的研究是有十分重要的意义的。同时也为进一步对宿迁市空气质量监测的做出改善，进一步对大气污染水平进行提升，从而加快全国环保城市建设也具有重要的指导意义。
1.2 国内外研究现状
常规污染物与气象要相关性的研究，其目的是为空气污染预报提供依据，对污染物的治理有重大意义。根据前一天的污染物浓度分布以及第二天的气象条件，就可以预报出某区域次日的空气污染程度，为公众的出行与活动提供预报参考。
针对这方面的研究，国外开展的时间比较早，研究的范围也较广。70 年代初，美国便着手大气污染业务预报。天气预报提供风、温度、湿度、气压、大气稳定度等气象要素的数据，再根据这些数据对污染物进行扩散计算，计算从而做出空气污染预报。Proir Edwin .J根据1976 年美国圣路易斯州的空气污染物数据，模拟污染物的输送轨迹，再将相关的气象数值与污染物浓度进行结合，成功对臭氧浓度的日最大值进行了预报。
相比国外，我国的常规污染物研究开展的较晚，且只有上海、台湾这类经济较为发达的地区涉及这类研究。20世纪80年代之前，我国主要在影响污染物扩散的气象因素方面进行研究。自80年代开始，我国逐渐开展了气象因素与污染物浓度之间关系的研究，以大气扩散模式为基础，在空气污染预报方面取得了长足的进步。如今，我国各地区都已经成功开展了大气污染物预报工作，并且由之前只能给出单一的预测结果，如今已经能进行较为全面的空气质量预报。
1.3 研究内容及思路
本文根据宿迁市各监测站点提供的数据，以统计学方法初步分析宿迁市空气质量状况和常规污染物，并进一步分析其与气象因素相关性和后向气团来源相关性，系统分析宿迁市大气常规物污染现状和特征，研究常规颗污染物的季节变化特征。针对这一课题，研究内容主要分为：
（1）选取2013年宿迁四个国控点大气自动监测的数据，对宿迁市空气质量状况以及污染物浓度季节变化特征进行分析。
（2）对宿迁市各监测站点提供的数据和气象因素进行统计分析，得到大气常规污染物 与气象因素之间的关系。
（3）在此基础上，根据HYSPLIT模型，对宿迁市后向气团来源做统计分析，得出各季节气团来源与大气污染物浓度的相关性。
为了达到本课题的预期效果，本文主要制订了包含以下几个要点的研究思路：
（1）查阅相关文献了解国内外常规污染物与气象因素的发展历程和研究现状。
（2）结合宿迁市各个相关部门提供的大气污染物浓度的相关资料，对各污染物数据进行分析处理，通过监测站点的常规污染物浓度数据，对宿迁市空气质量进行总结并探究季节变化特征。
（3）根据宿迁市各个站点提供的常规污染物浓度数据，分析各个站点的污染物浓度与气象因素之间的相关性，并总结出污染物分布与风、温湿压等气象因素之间的相关性。
（4）根据HYSPLIT模型对后向气团进行描述，并分析与讨论常规污染物浓度与各个季节的后向气团来源相关性的关系。
2 资料和方法
2.1 资料收集
2.1.1 环境空气质量监测数据
为了对宿迁市空气质量进行较为科学的分析，本文选取了2013年宿迁市四个国控大气自动监测站点的环境空气质量监测数据，四个站点分别是市监测站、宿迁中学、宿迁学院和宿豫区环保局。以及2013年和2014年质控点的常规污染物数据。四个监测点的地理位置见下图1。每个监测站点都采集了该站点2013年1月1日0时-2013年12月31日23时常规大气污染物的每小时均值，用于分析宿迁市常规污染物的空间分布统计特征。
图1 宿迁市四个国控大气自动监测站点分布图
2.1.2 气象观测数据
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