天氣類(lèi)型對(duì)天津大氣PM10污染的影響分析

張曉勇，張?jiān)７?，馮銀廠，韓素芹，2，韓 博，李 蕾，徐 虹

1.南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300071

2.天津市氣象科學(xué)研究所，天津 300074

天氣類(lèi)型對(duì)天津大氣PM10污染的影響分析

張曉勇1，張?jiān)７?*，馮銀廠1，韓素芹1，2，韓 博1，李 蕾1，徐 虹1

1.南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300071

2.天津市氣象科學(xué)研究所，天津 300074

對(duì)天津地區(qū)出現(xiàn)的天氣系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)，利用后向軌跡模型對(duì)到達(dá)天津地區(qū)的氣團(tuán)軌跡進(jìn)行模擬，并按照不同天氣類(lèi)型進(jìn)行聚類(lèi)，分析不同天氣類(lèi)型下到達(dá)天津地區(qū)的氣團(tuán)傳輸路徑.結(jié)果表明，到達(dá)天津地區(qū)的氣團(tuán)主要來(lái)自西北和東南方向.對(duì)采暖期和非采暖期不同天氣類(lèi)型的出現(xiàn)頻率及其對(duì)大氣中ρ(PM10)的影響進(jìn)行了研究.結(jié)果表明，天氣類(lèi)型是影響天津地區(qū)ρ(PM10)變化的重要因素.2008年采暖期的有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率為84.2%，比非采暖期(66.9%)多17.3%;同期不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率為15.8%，比非采暖期(32.2%)低16.4%.雖然采暖期顆粒物排放源強(qiáng)有所增加，但是有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率明顯高于非采暖期，而不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率較低，這是2008年采暖期ρ(PM10)比非采暖期略低的重要原因.

天津;PM10;天氣類(lèi)型;后向軌跡

顆粒物是影響我國(guó)城市環(huán)境空氣質(zhì)量的重要污染物.研究［1-9］表明，ρ(PM10)主要取決于污染源的排放和氣象因素.大氣中PM10的來(lái)源比較復(fù)雜［10］，氣象因素不僅影響PM10的稀釋擴(kuò)散，而且與開(kāi)放源強(qiáng)變化［11］及周邊地區(qū) PM10的中遠(yuǎn)距離輸送有密切關(guān)系.

在試鋪碾壓過(guò)程中，主要采用以下兩種施工工藝：其一，采用和普通瀝青混合料完全相同的碾壓施工工藝；其二，采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行2遍初壓，采用振動(dòng)壓路機(jī)先進(jìn)行1遍微振壓，再進(jìn)行1～2遍強(qiáng)振壓，最后進(jìn)行1遍微振壓；采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1～2遍靜壓，到消除所有輪跡為止。經(jīng)試鋪后，決定采用第二種施工工藝。

近年來(lái)，天津市致力于大氣顆粒物污染的控制，并取得了一定效果.2001—2008年采暖期、非采暖期及全年ρ(PM10)的變化如圖1所示，數(shù)據(jù)來(lái)源于設(shè)在天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站.由圖1可知，2001—2004年ρ(PM10)下降明顯，特別是加強(qiáng)對(duì)燃煤源顆粒物排放控制后，采暖期ρ(PM10)顯著降低.而2004—2008年，盡管對(duì)顆粒物污染源的防治仍不斷加強(qiáng)，但ρ(PM10)降低并不顯著，2006年ρ(PM10)比2005年略有增加，2008年采暖期ρ(PM10)略低于非采暖期.這既與“十一五”期間天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，能源消費(fèi)增加有關(guān)，也與氣象因素的影響密切相關(guān).筆者重點(diǎn)討論氣象因素對(duì) ρ(PM10)的影響.

圖1 2001—2008年天津市 ρ(PM10)Fig.1 PM10 mass concentrations in Tianjin City in 2001-2008

為了研究氣象因素對(duì)天津地區(qū)大氣環(huán)境中ρ(PM10)的影響，根據(jù)地面氣壓場(chǎng)對(duì)控制天津地區(qū)的天氣形勢(shì)進(jìn)行分類(lèi)，利用后向軌跡模型模擬不同天氣類(lèi)型下周邊地區(qū)PM10中遠(yuǎn)距離輸送的路徑，分別研究采暖期和非采暖期天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率及其對(duì)ρ(PM10)的影響.

1 研究方法與資料來(lái)源

研究［1，12-16］表明，對(duì)天氣形勢(shì)分類(lèi)是一種有效的研究氣象因素對(duì)大氣污染物濃度影響的統(tǒng)計(jì)方法.按照08：00地面氣壓場(chǎng)圖將天氣形勢(shì)分類(lèi)，分別研究2002─2004年和2008年2個(gè)時(shí)段的采暖期(11月15日─翌年3月15日)和非采暖期不同天氣類(lèi)型出現(xiàn)的頻率及其對(duì) ρ(PM10)的影響.上述2個(gè)時(shí)段的ρ(PM10)日均值數(shù)據(jù)來(lái)源于天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，該監(jiān)測(cè)站是國(guó)控環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采用TEOM微量震蕩天平對(duì)ρ(PM10)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè).不考慮沙塵暴等極端天氣對(duì)ρ(PM10)的影響，ρ(PM10)日均值實(shí)際有效樣本共1 375個(gè)(采暖期457個(gè)，非采暖期918個(gè)).

2008年各天氣類(lèi)型下到達(dá)天津地區(qū)垂直方向500 m高度的氣團(tuán)后向軌跡模擬結(jié)果如圖3所示.統(tǒng)計(jì)以天津市為坐標(biāo)中心，氣團(tuán)后向軌跡在第1，2，3，4象限的頻率(見(jiàn)表2).對(duì)各種天氣類(lèi)型下的軌跡進(jìn)行聚類(lèi)分析(見(jiàn)圖4).

2 結(jié)果與討論

在2002—2004年及2008年2個(gè)時(shí)段，不同天氣類(lèi)型在采暖期和非采暖期的出現(xiàn)頻率(見(jiàn)圖5)及相應(yīng)的ρ(PM10)分布如表3，4所示.

將影響天津地區(qū)的天氣類(lèi)型分為低壓型、低壓前部型、高壓型、高壓底部型、高壓前部型、均壓場(chǎng)型和弱低壓型等，不屬于上述天氣類(lèi)型的為非典型.2002—2004年主要天氣類(lèi)型下08：00 10 m高度平均風(fēng)速與08：00的平均混合層高度如表1所示.低壓型及均壓場(chǎng)型的平均風(fēng)速相對(duì)較小，弱低壓型及均壓場(chǎng)型的平均混合層高度相對(duì)較低.各天氣類(lèi)型的平均地面氣壓場(chǎng)概念圖如圖2所示.

表1 主要天氣類(lèi)型條件下08：00的平均風(fēng)速和平均混合層高度Table 1 The mean of wind speed and boundary layer height by different weather types at 08：00 AM

天氣類(lèi)型是影響大氣污染物中遠(yuǎn)距離輸送的重要因素.利用后向軌跡模型模擬周邊地區(qū)氣團(tuán)中遠(yuǎn)距離輸送路徑，并對(duì)天氣類(lèi)型進(jìn)行聚類(lèi)分析，分析不同天氣類(lèi)型下的中遠(yuǎn)距離輸送路徑對(duì)天津市PM10污染的影響.采用美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局(NOAA)與澳大利亞國(guó)家氣象局聯(lián)合開(kāi)發(fā)的Hysplit 4.9［14，17-20］對(duì)每天 00：00(UTC) 到 達(dá)天津地區(qū)垂直方向500 m高度的氣團(tuán)進(jìn)行24 h后向軌跡模擬.氣象數(shù)據(jù)采用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國(guó)家大氣中心(NCAR)的全球再分析數(shù)據(jù)(NCEP/NCAR Reanalysis Data)，水平分辨率為 2.5°×2.5°，垂直方向共分 18 層，分別為：地面，1 000，925，850，700，600，500，400，300，250，200，150，100，70，50，30，20和10 hPa.地面要素場(chǎng)包括地面氣壓，溫度，10 m高度處的經(jīng)向風(fēng)速及緯向風(fēng)速和6 h降水量等變量.高空要素場(chǎng)包括位勢(shì)高度、溫度、緯向風(fēng)速、經(jīng)向風(fēng)速、垂直風(fēng)速和相對(duì)濕度等.

圖2 7種天氣類(lèi)型的平均地面氣壓場(chǎng)概念圖Fig.2 The average ground pressure field of the 7 weather situation types

低壓型天氣常伴有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，有利于地面污染物的垂直擴(kuò)散.低壓前部型天氣主要出現(xiàn)在非采暖期，溫暖的偏南風(fēng)使地面增溫很快，近地面的逆溫層迅速消失，大氣處在不穩(wěn)定狀態(tài)下，有利于污染物的垂直和水平擴(kuò)散，該天氣類(lèi)型下氣團(tuán)主要自東南和西南方向進(jìn)入天津地區(qū);在高壓型和高壓前部型天氣，氣團(tuán)主要由西北方向輸入，偏北風(fēng)風(fēng)速較大，利于污染物的平流擴(kuò)散;均壓場(chǎng)天氣類(lèi)型型下地面氣壓場(chǎng)較弱，地面和低空的風(fēng)速較小，甚至出現(xiàn)靜風(fēng)，不利于污染物的水平輸送，本地源產(chǎn)生的污染物可能在局地累積，形成重污染天氣;高壓底部型天氣類(lèi)型下，高壓中心位于蒙古東部，天津地區(qū)處在高壓底部的鋒區(qū)中，地面有弱的冷平流，使近地面層溫度下降較快，而在低空冷空氣路徑偏北，京津地區(qū)還處在暖氣團(tuán)的控制下，在這種形勢(shì)下，當(dāng)冷空氣主力移到東北地區(qū)后，底層的冷空氣又回流南下，在上層大氣已經(jīng)轉(zhuǎn)為暖平流時(shí)，地面還有冷空氣活動(dòng)，使低空形成上冷下暖的逆溫層結(jié)，阻礙大氣污染物的垂直擴(kuò)散;弱低壓型天氣類(lèi)型下天津地區(qū)處在低壓環(huán)流中，低空往往有暖平流活動(dòng)，在夜間地面有效輻射較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的逆溫層，阻礙大氣污染物的垂直擴(kuò)散，此外，地面的低壓環(huán)流中常存在弱的水平輻合場(chǎng)，不利于城區(qū)大氣污染物向外輸送.

2.2 不同天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率及其對(duì) ρ(PM10)的影響

黨的十九大作出了“中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代”的重大判斷。在這樣一個(gè)充滿生機(jī)與活力的新時(shí)代，成人與繼續(xù)教育必將大有作為。這就需要成人與繼續(xù)教育研究的主力軍，不忘初心，牢記使命，在新時(shí)代征程上有新?lián)?dāng)和突破。為了探討新時(shí)代我國(guó)成人與繼續(xù)教育研究發(fā)展趨勢(shì)，11月10日，由中國(guó)成人教育協(xié)會(huì)成人高等教育理論研究會(huì)和江西科技師范大學(xué)聯(lián)合主辦，江西科技師范大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院承辦的“第一屆全國(guó)成人教育博士論壇”在南昌召開(kāi)，來(lái)自全國(guó)各地50多家研究單位的120余位代表參加了會(huì)議，共同研討成人教育研究新趨向。通過(guò)梳理會(huì)議代表的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，可以管窺新時(shí)期成人與繼續(xù)研究的部分發(fā)展取向。

圖3 7種天氣類(lèi)型條件下的氣團(tuán)后向軌跡模擬結(jié)果Fig.3 The trajectories of 7 different synoptic patterns

表2 主要天氣類(lèi)型條件下氣團(tuán)軌跡在4個(gè)象限出現(xiàn)的頻率Table 2 The frequency of trajectories in 4 quadrants with different synoptic patterns %

移動(dòng)機(jī)械手由受非完整約束的移動(dòng)平臺(tái)和固接在其上的機(jī)械臂構(gòu)成。理論上它擁有無(wú)限大的操作空間，冗余度高[1]，同時(shí)兼具工業(yè)機(jī)械臂的靈活性和移動(dòng)機(jī)器人的快速到達(dá)特性[2]。但是從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度看，平臺(tái)受到的非完整約束為整個(gè)系統(tǒng)引入了冗余的自由度。系統(tǒng)的控制輸入增多，動(dòng)力學(xué)耦合復(fù)雜[3]?；谶\(yùn)動(dòng)學(xué)模型設(shè)計(jì)的控制器在高速的場(chǎng)景下無(wú)法滿足使用者的需求。因此，對(duì)它的動(dòng)力學(xué)分析尤為重要。本文使用牛頓-歐拉方法計(jì)算了在末端執(zhí)行器軌跡已知的情況下機(jī)械手的逆動(dòng)力學(xué)模型，并使用ADAMS對(duì)樣機(jī)的三維模型進(jìn)行了仿真，分析結(jié)果為樣機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和動(dòng)態(tài)控制器的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)依據(jù)。

綜上，說(shuō)明了PM10中遠(yuǎn)距離輸送路徑的存在，到達(dá)天津的氣團(tuán)主要來(lái)自于西北和東南方向.有利于污染物擴(kuò)散的天氣類(lèi)型為低壓型、低壓前部型、高壓型和高壓前部型，不利于污染物擴(kuò)散的天氣類(lèi)型為高壓底部型、均壓場(chǎng)型和弱低壓型.

2002—2004年非采暖期的有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率大于 72%，高壓型對(duì)應(yīng)的 ρ(PM10)最小，為0.106 mg/m3，出現(xiàn)頻率約為22%;不利天氣類(lèi)型的出現(xiàn)頻率約為14%，其中弱低壓型對(duì)應(yīng)的ρ(PM10)最大，為0.179 mg/m3，但出現(xiàn)頻率較低，為1.9%.2002—2004年采暖期的有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率超過(guò)66%，高壓前部型對(duì)應(yīng)的ρ(PM10)最小，為0.103 mg/m3，略低于非采暖期該天氣類(lèi)型對(duì)應(yīng)的ρ(PM10)，但其余有利天氣類(lèi)型對(duì)應(yīng)的ρ(PM10)均高于非采暖期.不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率約為20%，明顯高于非采暖期不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)的頻率.其中，高壓底部型、均壓場(chǎng)型和弱低壓型的污染較重，對(duì)應(yīng)的 ρ(PM10)分別為0.173，0.181和0.220 mg/m3.

2.1 天氣類(lèi)型分型及其擴(kuò)散條件分析

圖4 不同天氣類(lèi)型條件下氣團(tuán)軌跡的聚類(lèi)模型計(jì)算結(jié)果Fig.4 Cluster of trajectories with different synoptic patterns

圖5 2002—2004和2008年天津天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率Fig.5 The occurrence frequency of different synoptic pattern in Tianjin on 2002-2004 and 2008

在大型工程項(xiàng)目的土石方量測(cè)量過(guò)程中，以GPS-RTK 形式來(lái)確定三維的坐標(biāo)，對(duì)兩期的測(cè)量信息相疊加，算出大型工程項(xiàng)目區(qū)域的土石方開(kāi)挖量是一種可行性較強(qiáng)、精確性較好的方法。方格網(wǎng)法計(jì)算主要和方格邊長(zhǎng)相關(guān)，掌握較為合適的邊長(zhǎng)能夠確保計(jì)算的精確性。斷面法一般適合地形較狹長(zhǎng)的場(chǎng)地，計(jì)算的精度取決于生成橫斷面的信息完整性。實(shí)際上，邊界不太規(guī)則的大型工程項(xiàng)目，其橫斷面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一般不夠完整，難免存在較大的計(jì)算偏差，因此，此時(shí)采用方格網(wǎng)法進(jìn)行土石方工程量的計(jì)算比較精準(zhǔn)。

2008年非采暖期的有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率超過(guò)66%，不利天氣類(lèi)型的出現(xiàn)頻率不足33%，其中均壓場(chǎng)型是主要的不利天氣類(lèi)型(出現(xiàn)頻率超過(guò)25%)，弱低壓型對(duì)應(yīng)的 ρ(PM10)最大，為 0.113 mg/m3，出現(xiàn)頻率超過(guò)6%.采暖期的有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率超過(guò)84%，明顯多于非采暖期，其中高壓型和高壓前部型是最主要的有利天氣類(lèi)型，出現(xiàn)頻率約58%.采暖期不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率不到16%，明顯低于非采暖期不利天氣類(lèi)型的出現(xiàn)頻率.雖然采暖期顆粒物排放源強(qiáng)有所增加，但2008年采暖期有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率明顯高于非采暖期，而不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率較低，是采暖期ρ(PM10)比非采暖期略低的主要原因.由此可見(jiàn)，氣象因素對(duì)ρ(PM10)有重要影響.

高校輔導(dǎo)員要完成學(xué)校各職能部門(mén)布置的工作任務(wù)，因此要熟悉應(yīng)用各種辦公軟件。隨著新媒體的興起，要意識(shí)到應(yīng)隨時(shí)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，關(guān)注學(xué)生的興趣點(diǎn)，否則會(huì)跟不上大學(xué)生交流的發(fā)展。新形勢(shì)下，輔導(dǎo)員要定期進(jìn)行專(zhuān)題報(bào)告、集中學(xué)習(xí)、案例分析等活動(dòng)，分享自己的工作經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)感悟，這有助于輔導(dǎo)員利用網(wǎng)絡(luò)新媒體加強(qiáng)大學(xué)生思想政治教育和日常管理。

表3 2002—2004年天津市采暖期和非采暖期不同天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率及相應(yīng)的ρ(PM10)Table 3 Descriptive statistics for PM10 mass concentrations with different synoptic patterns in Tianjin in 2002-2004

表4 2008年天津市不同天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率及相應(yīng)的ρ(PM10)Table 4 PM10 mass concentrations with different synoptic patterns in Tianjin，2008

3 結(jié)論

a.低壓型、低壓前部型、高壓型和高壓前部型均為有利于天津地區(qū)PM10擴(kuò)散的天氣類(lèi)型;而高壓底部型、均壓場(chǎng)型和弱低壓型不利于PM10的垂直擴(kuò)散和水平輸送，易造成局地累積.

b.到達(dá)天津的氣團(tuán)來(lái)向主要是自西北和東南方向入境.低壓型、高壓型和高壓前部型的氣團(tuán)主要來(lái)自西北方向，低壓前部型的氣團(tuán)主要來(lái)自東南方向.

c.天氣類(lèi)型是影響采暖期和非采暖期ρ(PM10)變化的重要原因之一.2008年采暖期的有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率為84.2%，比非采暖期(66.9%)多17.3%;不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率為15.8%，比非采暖期(32.2%)低16.4%.有利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率明顯高于非采暖期，而不利天氣類(lèi)型出現(xiàn)頻率較低是2008年采暖期 ρ(PM10)比非采暖期還略低的重要原因.

［1］ 劉彩霞，邊瑋.天津市空氣質(zhì)量與氣象因子相關(guān)分析［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2007，3(5)：63-67.

［2］ 張志剛，高慶先，韓學(xué)琴，等.中國(guó)華北區(qū)域城市間污染物輸送研究［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2004，17(1)：14-20.

［3］ 陳朝暉，程水源，蘇福慶，等.華北區(qū)域大氣污染過(guò)程中天氣型和輸送路徑分析［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2008，21(1)：17-21.

［4］ 孟偉，高慶先，張志剛，等.北京及周邊地區(qū)大氣污染數(shù)值模擬研究［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2006，19(5)：11-18.

［5］ 王淑蘭，張遠(yuǎn)航，鐘流舉，等.珠江三角洲城市間空氣污染的相互影響［J］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2005，25(2)：133-137.

［6 ］ STREETS D G，F(xiàn)U J S，JANG C J，et al.Air quality during the 2008 Beijing Olympic Summer Games［J］.Atmos Environ，2007，41：480-492.

［7］ CHEN D S，CHENG S Y，LIU L，et al.An integrated MM5-CMAQ modeling approach for assessing trans-boundary PM10contribution to the host city of 2008 Olympic Summer Games-Beijing，China［J］.Atmos Environ，2007，41：1237-1250.

［8］ WANG L T，HAO JM，HE K B，et al.A modeling study of coarse particulate matter pollution in Beijing： regional source contributions and control implications for the 2008 Summer Olympics［J］.Air Waste Manage Assoc，2008，58：1057-1069.

［9］ 張?jiān)７?，朱坦，馮銀廠，等.大氣污染控制有效性的評(píng)估模型及應(yīng)用［J］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2009，29(3)：225-230.

［10］ BI X H，F(xiàn)ENG Y C，ZHU T，et al.Source apportionment of PM10in six cities of northern China［J］.Atmos Environ，2007，41：903-912.

［11］ 孫玫玲，韓素芹.天津市城區(qū)靜風(fēng)與污染物濃度變化規(guī)律的分析［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，23(2)：21-24.

［12］ LAMB H H.British Isles weather types and a register of the daily sequence of circulation patterns 1861-1971［J］.Geophysical Memoirs，1972，16：1-85.

［13］ DORLING SR，DAVIEST D.Extending cluster-analysis-synoptic meteorology links to characterize chemical climates at 6 northwest European monitoring stations［J］.Atmos Environ，1995，29：145-167.

［14］ BUCHANAN C M，BEVERLAND I J，HEAL MR，et al.The influence of weather-type and long-range transport on airborne particle concentrations in Edinburgh，UK［J］.Atmos Environ，2002，36：5343-5354.

［15］ 王宏，林長(zhǎng)城，隋平，等.福州天氣形勢(shì)分型與大氣污染物相關(guān)分析［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2008，24(6)：7-11.

［16］ 韓素芹，邊海等，解以揚(yáng)，等.2000─2004年天津市大氣污染特征分析［J］.氣象科技，2007，35(6)：787-791.

［17］ 王艷，柴發(fā)合，王永紅，等.長(zhǎng)江三角洲地區(qū)大氣污染物水平輸送場(chǎng)特征分析［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2008，21(1)：22-29.

［18］ HE Z，KIMY J，OGUNJOBI K O，et al.Characteristics of PM2.5species and long-range transport of air masses at Taean background station，South Korea［J］.Atmos Environ，2003，37：219-230.

［19］ 趙恒，王體健，江飛，等.利用后向軌跡模式研究 TRACE－P期間香港大氣污染物的來(lái)源［J］.熱帶氣象學(xué)報(bào)，2009，25(2)：181-186.

［20］ 王芳，陳東升，程水源，等.基于氣流軌跡聚類(lèi)的大氣污染輸送影響［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2009，22(6)：637-642.

Influence of Synoptic Patterns on the Concentrations of PM10in Tianjin

ZHANG Xiao-yong1，ZHANG Yu-fen1，F(xiàn)ENG Yin-chang1，HAN Su-qin1，2，HAN Bo1，LI Lei1，XU Hong1
1.College of Environmental Science and Engineering，Nankai University，Tianjin 300071，China
2.Tianjin Institute of Meteorological Sciences，Tianjin 300074，China

In this study，the weather system in Tianjin area was classified，and the air mass tracks arriving at Tianjin were simulated using backward trajectory models and clustered according to different synoptic patterns.The long-distance transport paths of air masses arriving at Tianjin with different synoptic patterns were analyzed.It was found that the air masses arriving at Tianjin were mainly from the northwest and southeast.The occurrence frequency of different synoptic patterns and its impact on the concentration of PM10during heating season and non-heating season were studied respectively.It was found that the synoptic patterns were likely to be the significant factor influencing the ambient concentrations of PM10in Tianjin.Occurrence frequency of synoptic patterns advantageous to atmospheric diffusion in the heating season was 84.2%，17.3%more than that in the non-heating season(66.9%).Occurrence frequency of synoptic patterns disadvantageous to atmospheric diffusion in the heating season was 15.8%，16.4%less than that in the non-heating season(32.2%).Occurrence frequency of synoptic patterns advantageous to atmospheric diffusion in the heating season was more than that in the non-heating season，while the frequency of synoptic patterns disadvantageous to atmospheric diffusion was less than that in the non-heating season.This is an important reason that PM10concentrations in the heating season of 2008 were slightly lower than those in the non-heating season，although particulate matter source emissions increased in the heating season.

Tianjin;PM10;synoptic patterns;back-trajectory

X513

A

1001－6929(2010)09－1115－07

2010－01－15

2010－04－07

國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2007BAC16B01);天津市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(09ZCGYSF02400);河北省氣象局科技項(xiàng)目(08KY03)

張 曉 勇 (1985 － )， 男， 山 西 臨 汾 人，zhangxiaoyong@mail.nankai.edu.cn

*責(zé)任作者，張?jiān)７?1973－)，女，山西忻州人，副教授，博士，碩導(dǎo)，

主要從事大氣污染防治及環(huán)境評(píng)價(jià)研究，zhafox@126.com

(責(zé)任編輯：孫彩萍)