青海省德令哈市低空臭氧變化趨勢及影響因素

劉逸群

(青海海西州氣象局，青海 海西 817000)

1 低空臭氧的相關(guān)概述

1.1 臭氧層的形成

臭氧由3個氧原子(O3)構(gòu)成，而氧氣由2個氧原子(O2)構(gòu)成。自然界中的臭氧，大多分布在距地面20～50 km的大氣中，將其稱之為臭氧層。一般而言，大氣平流層中的臭氧大體上對所有的UV-C以及大約90%的UV-B進行了吸收。臭氧層是地球的“保護傘”，因此，臭氧層的破壞會對生活在地球上的生物產(chǎn)生嚴重的影響。

1.2 臭氧層的作用機理

臭氧層可以處于穩(wěn)定狀態(tài)的機理為：O2分子在對短波紫外輻射進行吸收且轉(zhuǎn)變成O3以后，短波紫外輻射導致O3分子溫度增加，在加熱之后O3變得特別容易分解，從而使得一些O3分子分解轉(zhuǎn)變成O2，釋放熱能；O2分子之后對短波紫外輻射吸收變?yōu)镺3，依此類推，促使臭氧層在某種狀況下實現(xiàn)動態(tài)平衡。在這種形勢下，O2作為發(fā)揮能量轉(zhuǎn)換器的作用，把太陽紫外輻射能變?yōu)闊崮?，這是導致平流層50km處形成高溫區(qū)的關(guān)鍵因素，此過程在很大程度上了阻擋了太陽短波紫外輻射。

2 青海省德令哈市低空臭氧變化趨勢

2.1 青海省德令市的概述

青海省德令市的臭氧污染呈現(xiàn)來得早、去得晚、天數(shù)多以及污染重趨勢。德令哈市2014年首次臭氧污染發(fā)生于6月25日，2015年首次發(fā)生于5月23日，比2014年提前了1個月，2016年首次發(fā)生于4月30日，分別比2014年、2015年提前了55d、23d。與此同時，德令哈市2014年、2015年臭氧污染在8月底逐漸減弱了，但是2016年臭氧污染持續(xù)到9月底。通過污染天數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，2014年德令哈市臭氧導致的空氣污染只有8d，2015年比2014年多13d，2016年分別比2014年、2015年增加了29d、16d。通過臭氧污染程度分析了解到，2014年、2015年臭氧僅僅導致輕度污染，但是2016年出現(xiàn)的中度污染達4d。

2.2 臭氧檢測的模式

二維化學模式包含2部分，化學部分與動力部分，化學部分采取了Os1o大學的化學模式反應；動力部分采取的緯向平均原始方程模式，它的主要特征是由對流層向平流層拓展。此外，模式中涉及非均相過程，充分思量看太陽輻射的周期變化以及SAGE資料獲取的氣溶膠的年變化，然后通過族的方法來對物質(zhì)的濃度進行計算。

2.3 模式檢驗

為了能夠?qū)δＪ降哪M能力進行檢驗，分析模式模擬的緯向平均狀況下臭氧的季節(jié)變化發(fā)現(xiàn)，模式能夠展現(xiàn)臭氧隨緯度的分布以及季節(jié)變化。

2.4 臭氧變化趨勢

通常情況下，溫度結(jié)構(gòu)以及環(huán)流不一樣，那么對臭氧的變化情況也有所區(qū)別。青海省德令哈市的地形以及熱力結(jié)構(gòu)構(gòu)建了獨特的環(huán)流形勢。為了獲悉這種環(huán)流會對臭氧的恢復產(chǎn)生的影響，在這里采取A3構(gòu)想，僅僅采取模擬青海省德令哈市臭氧低值中心條件下的動力狀況，該模型模擬了青海省德令哈市變化趨勢。

3 青海省德令哈市低空臭氧影響因素

3.1 污染物的來源

空氣污染物的來源分為本地來源和外地輸送來源。直接排放(或產(chǎn)生)的污染物為主要污染物；空氣中的二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物、一氧化碳等在有太陽輻射等適宜的環(huán)境下能夠產(chǎn)生一定的化學反應，形成二次污染物。前者和后者的結(jié)合形成了大氣復合污染。復合型污染是現(xiàn)階段我國大多數(shù)地區(qū)的空氣污染類型。

3.2 污染物來源變化

對于德令哈市而言，經(jīng)濟發(fā)展速度越來越快，能源消耗也隨之變大，污染排放總量將持續(xù)增加。為了使整體環(huán)境空氣質(zhì)量更好，最基本的方法就是要減少污染源總排放量。

3.3 一天中臭氧濃度的變化

通過整理環(huán)境空氣監(jiān)測點的臭氧濃度監(jiān)測資料，依據(jù)小時計算平均濃度，具有顯著的日變化特征。臭氧濃度在一日內(nèi)的最高值發(fā)生于13時前后，最低值發(fā)生于凌晨5～6點這個時間段。最高濃度大致是最低濃度的3倍。臭氧濃度值在8點以后大幅上升，至16點之后大幅降低，夜晚下降速度逐漸變慢。由此不難看出，陽光輻射應該為對臭氧濃度造成直接影響的主要氣象條件。

一天中臭氧濃度變化圖

4 有關(guān)低空臭氧改良舉措

4.1 對道路交通工具的政策調(diào)整

面對近年來臭氧污染逐年上升的趨勢，以及當前夏季污染新形勢，有必要采取新的策略去應對。

4.2 整治餐飲油煙及夜市燒烤

德令哈市城市管理部門組織相關(guān)部門全面檢查已經(jīng)完成油煙治理的機關(guān)、企事業(yè)單位食堂以及餐飲服務經(jīng)營場所，對沒有完成油煙治理的單位不斷強化督辦工作，確保污染治理工作有序開展。

4.3 加強建筑裝飾涂料監(jiān)管

德令哈市建設部門組織對當?shù)亟ㄖ┕すさ剡M行檢查，嚴禁工地內(nèi)開展油漆等涂料噴涂作業(yè)。質(zhì)監(jiān)部門組織監(jiān)督監(jiān)測全市裝飾涂料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的揮發(fā)性有機物含量，對不合格產(chǎn)品嚴格查處。

5 結(jié)語

臭氧是人類和萬物的摯友，是人類和陸地生物生存繁衍的保障，如果沒有了臭氧，人類將不復存在。讓我們以自己的實際行動保護我們賴以生存的與臭氧密切相關(guān)的地球家園。