北京能见度变化趋势及冬季一次典型污染过程分析

为了探索北京地区大气能见度变化规律,对2005～2009年能见度的监测资料进行了分析。结果表明,北京地区能见度年均值为10.17 km,并呈现逐年上升趋势,增长率为0.69 km.a-1(决定系数R2=0.99,显著性水平p<0.01),同时霾天数则逐年下降,细颗粒物浓度的降低是能见度好转的主要原因。能见度的季节变化特征表现为春季最高,冬季次之,夏季最低。能见度与气象要素的相关和偏相关关系表明能见度与相对湿度呈显著负相关关系,与地面风速的相关关系时正时负,表明风速对能见度的影响具有两面性。大气颗粒物(PM2.5)的快速累积增长是造成大气能见度急剧降低的重要原因,通过相关性分析发现两者之间存在显著的幂指数关系(R2=0.93,p<0.01);要保持较高的能见度(>10 km),北京需将PM2.5控制在30μg.m-3以内,而PM2.5质量浓度的进一步降低将大幅度提高能见度。天气形势分析显示当华北地区处于锋后的高压控制时,北京地区受偏北风影响,地面风速较大,大气扩散条件有利于污染物的稀释和扩散,致使大气颗粒物质量浓度较低,大气能见度较高;而当华北地区处于高压均压场时,地面风速较小,大气层结稳定不利于污染物的扩散,局地源累积以及区域输送的共同影响,PM2.5逐渐累积,浓度持续上升,导致大气能见度持续降低。研究的结果提示提高北京地区大气能见度,需要控制的首要污染物为PM2.5。