2016—2020年沙尘天气对陕西省空气质量的影响特征

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.000064

摘要/Abstract

摘要：

基于2016—2020年陕西省环境空气质量监测数据，分析沙尘天气对陕西省空气质量的影响特征。结果表明：（1）陕西省域沙尘天气过程每年发生9—19次，沙尘影响日每年20—46 d；春季为沙尘天气高发季，5月和3月为高发月；沙尘天气过程发生频数空间分布整体表现为自北向南、自东向西递减。（2）各城市沙尘天气过程持续时间2—120 h，关中城市持续时长总体高于陕北和陕南城市；不同沙尘天气过程PM₁₀峰值浓度变化范围大，最高值出现在榆林（3 219 μg·m^-3）。（3）2018年沙尘天气对陕西省PM₁₀年均浓度影响最大，2020年影响最小，年均浓度绝对贡献分别为9.3 μg·m^-3 和2.9 μg·m^-3；各城市沙尘影响日超标占比66.7%—89.7%，污染等级以轻度和中度污染为主，严重和重度污染较少；榆林、延安和商洛的严重污染100%来源于沙尘天气，关中5市的严重污染20.5%—66.7%来源于沙尘天气。

关键词: 沙尘天气, 陕西省, 空气质量, PM₁₀

Abstract:

Based on the monitoring data of ambient air quality in Shaanxi province from 2016 to 2020， the characteristics of dust events and their influence on air quality in Shaanxi province were analyzed. The results show that：（1） The dust events in Shaanxi province occurs 9-19 times a year， and the dust impact days are 20-46 days a year； Dust events mainly occurs in spring， with high incidence in May and March； The spatial distribution of dust events frequency decreases from north to south and from east to west. （2） The duration of the dust influence process in the cities ranges from 2 to 120 hours， and the duration in cities in Guanzhong is generally longer than that in northern Shaanxi and southern Shaanxi； The peak concentration of PM₁₀ varies widely in different dust influence processes， and the highest value appears in Yulin （3 219 μg·m^-3）. （3） Dust events has the greatest impact on the annual average concentration of PM₁₀ in Shaanxi province in 2018 and the smallest in 2020， with the absolute contribution of annual average concentration of 9.3 μg·m^-3 and 2.9 μg·m^-3， respectively. The proportion of exceeding ambient air quality standards of dust impact days in the cities is between 66.7% and 89.7%， and the pollution level is mainly light pollution and moderate pollution， with less serious pollution and severe pollution. All of the severe pollution in Yulin， Yan'an and Shangluo comes from the influence of dust events， and 20.5%-66.7% of the serious pollution in 5 cities in Guanzhong comes from the influence of dust events.

Key words: dust events, Shaanxi province, air quality, PM₁₀

中图分类号:

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图/表 8

图1 陕西省地理位置及城市位置示意图

Fig.1 The geographical location of cities in Shaanxi province

表1 2016—2020年陕西省域尺度沙尘天气过程和沙尘影响日统计结果

Table 1 Statistical results of dust events and dust impact days in Shaanxi province from 2016 to 2020

年份	沙尘天气过程		沙尘影响日
年份	年发生频数/次	影响范围（平均涉及城市数量）/个	年发生天数/d	占全年比例/%
2016	13	7	29	7.9
2017	9	6	20	5.5
2018	19	6	46	12.6
2019	14	6	27	7.4
2020	19	5	35	9.6
5年累计	74	10	157	—
5年平均	14.8	6	31.4	8.6

图2 2016—2020年陕西省域尺度沙尘天气过程发生频数季节和月份分布

Fig.2 Seasonal and monthly distribution of frequency of dust events in Shaanxi province from 2016 to 2020

图3 2016—2020年陕西省城市沙尘天气过程发生频数（A）和沙尘影响日数（B）

Fig.3 Incidence times of dust events （A） and dust impact days （B） in cities of Shaanxi province from 2016 to 2020

图4 2016—2020年陕西省城市不同持续时间（DT）沙尘天气过程占比（A）和不同强度沙尘天气过程发生频数（B）

Fig.4 Proportion of dust events with different durations （A） and frequency of dust events with different levels （B） in cities of Shaanxi province from 2016 to 2020

表2 2016—2020年陕西省城市沙尘天气过程PM10 小时峰值浓度（μg·m-3 ）统计结果

Table 2 Results of PM10 hourly peak concentration（μg·m-3 ） of dust events in cities of Shaanxi province from 2016 to 2020

城市	最大峰值	最大峰值出现时间	75百分位峰值	平均峰值	变异系数
西安	1 563	2019年5月12日12:00	565	481	0.64
宝鸡	2 060	2019年5月12日09:00	597	507	0.71
咸阳	1 910	2019年5月12日11:00	681	574	0.61
铜川	1 522	2019年5月12日11:00	577	512	0.61
渭南	1 618	2018年4月4日15:00	760	577	0.59
延安	1 889	2017年5月5日06:00	636	540	0.74
榆林	3 219	2017年5月5日03:00	781	702	0.79
汉中	778	2020年3月26日13:00	366	322	0.46
安康	968	2016年5月12日13:00	378	347	0.54
商洛	1 543	2019年5月12日17:00	624	501	0.64

图5 2016—2020年陕西省及城市沙尘天气影响对PM10的绝对贡献（A）和PM10年均浓度（B）

Fig.5 Absolute contribution of dust events to PM10 （A） and annual average concentration of PM10 （B） in cities and Shaanxi province from 2016 to 2020

图6 2016—2020年陕西省城市沙尘影响日空气质量等级分布（A）和不同等级污染天沙尘源贡献（B）

Fig.6 Distribution of air quality grades of dust impact days （A） and proportion of dust impact days of different pollution grades of dust source （B） in cities of Shaanxi province from 2016 to 2020

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