青海省德令哈市低空臭氧变化趋势及影响因素

刘逸群

(青海海西州气象局，青海 海西 817000)

1 低空臭氧的相关概述

1.1 臭氧层的形成

臭氧由3个氧原子(O3)构成，而氧气由2个氧原子(O2)构成。自然界中的臭氧，大多分布在距地面20～50 km的大气中，将其称之为臭氧层。一般而言，大气平流层中的臭氧大体上对所有的UV-C以及大约90%的UV-B进行了吸收。臭氧层是地球的“保护伞”，因此，臭氧层的破坏会对生活在地球上的生物产生严重的影响。

1.2 臭氧层的作用机理

臭氧层可以处于稳定状态的机理为：O2分子在对短波紫外辐射进行吸收且转变成O3以后，短波紫外辐射导致O3分子温度增加，在加热之后O3变得特别容易分解，从而使得一些O3分子分解转变成O2，释放热能；O2分子之后对短波紫外辐射吸收变为O3，依此类推，促使臭氧层在某种状况下实现动态平衡。在这种形势下，O2作为发挥能量转换器的作用，把太阳紫外辐射能变为热能，这是导致平流层50km处形成高温区的关键因素，此过程在很大程度上了阻挡了太阳短波紫外辐射。

2 青海省德令哈市低空臭氧变化趋势

2.1 青海省德令市的概述

青海省德令市的臭氧污染呈现来得早、去得晚、天数多以及污染重趋势。德令哈市2014年首次臭氧污染发生于6月25日，2015年首次发生于5月23日，比2014年提前了1个月，2016年首次发生于4月30日，分别比2014年、2015年提前了55d、23d。与此同时，德令哈市2014年、2015年臭氧污染在8月底逐渐减弱了，但是2016年臭氧污染持续到9月底。通过污染天数分析发现，2014年德令哈市臭氧导致的空气污染只有8d，2015年比2014年多13d，2016年分别比2014年、2015年增加了29d、16d。通过臭氧污染程度分析了解到，2014年、2015年臭氧仅仅导致轻度污染，但是2016年出现的中度污染达4d。

2.2 臭氧检测的模式

二维化学模式包含2部分，化学部分与动力部分，化学部分采取了Os1o大学的化学模式反应；动力部分采取的纬向平均原始方程模式，它的主要特征是由对流层向平流层拓展。此外，模式中涉及非均相过程，充分思量看太阳辐射的周期变化以及SAGE资料获取的气溶胶的年变化，然后通过族的方法来对物质的浓度进行计算。

2.3 模式检验

为了能够对模式的模拟能力进行检验，分析模式模拟的纬向平均状况下臭氧的季节变化发现，模式能够展现臭氧随纬度的分布以及季节变化。

2.4 臭氧变化趋势

通常情况下，温度结构以及环流不一样，那么对臭氧的变化情况也有所区别。青海省德令哈市的地形以及热力结构构建了独特的环流形势。为了获悉这种环流会对臭氧的恢复产生的影响，在这里采取A3构想，仅仅采取模拟青海省德令哈市臭氧低值中心条件下的动力状况，该模型模拟了青海省德令哈市变化趋势。

3 青海省德令哈市低空臭氧影响因素

3.1 污染物的来源

空气污染物的来源分为本地来源和外地输送来源。直接排放(或产生)的污染物为主要污染物；空气中的二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、一氧化碳等在有太阳辐射等适宜的环境下能够产生一定的化学反应，形成二次污染物。前者和后者的结合形成了大气复合污染。复合型污染是现阶段我国大多数地区的空气污染类型。

3.2 污染物来源变化

对于德令哈市而言，经济发展速度越来越快，能源消耗也随之变大，污染排放总量将持续增加。为了使整体环境空气质量更好，最基本的方法就是要减少污染源总排放量。

3.3 一天中臭氧浓度的变化

通过整理环境空气监测点的臭氧浓度监测资料，依据小时计算平均浓度，具有显著的日变化特征。臭氧浓度在一日内的最高值发生于13时前后，最低值发生于凌晨5～6点这个时间段。最高浓度大致是最低浓度的3倍。臭氧浓度值在8点以后大幅上升，至16点之后大幅降低，夜晚下降速度逐渐变慢。由此不难看出，阳光辐射应该为对臭氧浓度造成直接影响的主要气象条件。

一天中臭氧浓度变化图

4 有关低空臭氧改良举措

4.1 对道路交通工具的政策调整

面对近年来臭氧污染逐年上升的趋势，以及当前夏季污染新形势，有必要采取新的策略去应对。

4.2 整治餐饮油烟及夜市烧烤

德令哈市城市管理部门组织相关部门全面检查已经完成油烟治理的机关、企事业单位食堂以及餐饮服务经营场所，对没有完成油烟治理的单位不断强化督办工作，确保污染治理工作有序开展。

4.3 加强建筑装饰涂料监管

德令哈市建设部门组织对当地建筑施工工地进行检查，严禁工地内开展油漆等涂料喷涂作业。质监部门组织监督监测全市装饰涂料生产企业生产产品的挥发性有机物含量，对不合格产品严格查处。

5 结语

臭氧是人类和万物的挚友，是人类和陆地生物生存繁衍的保障，如果没有了臭氧，人类将不复存在。让我们以自己的实际行动保护我们赖以生存的与臭氧密切相关的地球家园。