空气污染天气过程与气象要素之间的关联性分析

摘要：随着经济和社会的不断发展，地球的环境正在遭受着严重的侵害，关于环境的问题也日益显现出来，比如全球变暖、雾霾等现象。本文分析了空气污染的因素、气象要素对空气质量的影响，并提出了防治空气污染的对策。

关键词：空气污染;污染天气过程;气象要素;关联性

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.109

Abstract：With the continuous development of economy and society， the earths environment is suffering from serious damage，and environmental problems are increasingly emerging， such as global warming，haze and other phenomena.This paper analyzes the influence of air pollution factors and meteorological factors on air quality，and puts forward countermeasures to prevent and control air pollution.

Key words：Air Pollution;Polluted weather process;Meteorological elements;Correlation

经济的迅速发展和现代化进程的不断加快，使空气的污染物排放量日益增加，且污染覆盖范围不断蔓延。环境污染对经济建设和人体健康有巨大的影响，因此对于环境的治理是我们今后不断努力的方向和目标。空气的污染与自然的气象因素有很大的关联，气象因素往往会制约着空气污染物的稀释、扩散等过程，进一步影响到空气污染物的分布以及污染物的浓度。

1 空气污染概述

1.1 空气污染的特征

国际标准化组织（ISO）对空气污染的定义为：“空气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象”。

空气污染伴随着人类的活动产生，需为物质、能量从一定的设施设备向外界排放或者泄露，它需要以环境为媒介，造成环境质量下降或者国家或其他主体合法权益受到侵害。空气污染覆盖范围较广泛，污染速度快，会直接影响人们的正常生活环境，损害人类身体健康。

1.2 造成空气污染的因素

空气污染是由生物和化学污染物引起的大气自然特征的变化。因此造成空气污染的因素也是多种多样的，但通常情况下，我们研究的空气污染源包括以下几个方面：

1.2.1 废气

现代社会经济发展迅速，先进的科学技术诞生了许多的交通工具，其中以汽車、轮船和飞机等交通工具最具代表性。它们确实给人们的生活和出行带来了非常大的便利，但是，它们也是空气污染的最主要的原因之一。内燃机的排放物中，包含了氮氧化物和一氧化碳，随之而来的，就是导致地球表面的温度不断升高，全球气候变暖，南极和北极的冰川不断融化，导致一些沿海城市淹没，威胁到人类的生存。一些生活在南极北极的动物，将会失去他们的栖息地，严重的会导致物种灭绝。

1.2.2 化石燃料的使用

经济的快速发展使工厂变得越来越多，工厂、企业、办公室，甚至家庭都使用化石燃料和煤炭来发电或者取暖，它们排放的废气，对空气的污染是直接且严重的。此外，这些排放的废气，对植物也是有害的，植物都是吸收二氧化碳，释放氧气，这些有害气体使得植物损害或者死亡，导致了氧气的排放量变低。

1.2.3 生产石油

现在社会发展迅速，因此车辆的使用率变得越来越高，对于石油的需求量也变得越来越大。石油是车辆的驱动力，但这种有用的物质是造成全球空气污染的主要因素之一。燃烧的汽油会向空气中释放二氧化碳和氮氧化物等有害物质，人们一直生活在这样的环境中，会吸入像一氧化氮这样的有毒气体，可能导致疾病的产生，危害人类的身体健康。

1.2.4 采矿

采矿和运输等人类活动也是造成空气污染的主要原因。人们在进行这样活动的时候，会释放有害的气体物质，比如一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等等，它们释放到大气中，会导致烟雾以及各种健康问题的出现。而且排放到大气中的有害物质还包括汞，汞是一种有毒物质，在大气中，如果人们过量吸入的话，会导致嗅觉紊乱、肌肉无力、呼吸道疾病、某些类型的癌症等一系列的疾病，甚至是死亡。

1.2.5 工业生产

工厂在生产产品的过程中，比如造纸厂、钢铁厂、冶金厂、水泥厂、沥青厂、化工厂以及其他工厂会向大气中排放一些的污染物如硫氧化物和硫化氢等等。

1.2.6 农药或杀虫剂

农民在种植农作物和经济作物的过程中，需要喷洒大量的农药，为了农药的广式覆盖率，现在大多是以喷式设备为主。在喷洒时，会对鸟类以及水生生物造成严重致命的危害，并对空气造成污染。

1.3 空气污染的危害

1.3.1 危害人类身体健康

空气是人类赖以生存的条件。人类需要呼吸新鲜的空气来维持生命，一个正常的成年人一天大约呼吸2万多次，吸入空气量高达15～20m3。因此，如果空气被污染了，对人类的危害将是致命性的。大气污染对人体的伤害是多方面的，主要表现为呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等黏膜组织受到刺激而发生的病变。

1.3.2 危害动植物

动植物和人类一样，都需要新鲜的空气来维持生命，大气污染物中的二氧化硫、氟化物等物质对植物的危害是比较大的。当污染物的浓度过高时，会对植物产生急性危害，表现为植物的叶表面产生伤斑，或者直接会导致叶片枯萎脱落等现象。而当污染物浓度不高时，也会对动植物产生慢性危害，比如植物的叶片绿色会褪去，或者受污染大气长时间影响，会使动植物的生理机能发生改变，造成植物的产量下降品质变差，使动物的寿命变短等现象。

1.3.3 影响气候

空气污染会直接减少到达地面的太阳辐射量。从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备等各方面向大气中排放的有害物质和微尘颗粒，会使得空气变得浑浊不堪，从而遮挡住了阳光，使得太阳到达地面的太阳辐射量急剧减少。偶尔天空会下酸雨，也是与空气污染有关，这里说的酸雨是指雨水中含有硫酸，是大气中二氧化硫经过氧化形成的。在工业城市上空，由于大量废热排放到空气中，使得近地面的空气温度较四周地区偏高，增高了大气温度，这种现象在气象学中被称作“热岛效应”。局部的空气污染甚至会对全球的气候产生十分明显的影响。

2 气象要素内容

氣象要素是指表明大气物理状态、物理现象的各项要素。气象要素与人们的生产生活息息相关，对整个的人类活动产生着巨大的影响。各种气象要素的多年观测记录按不同的方式进行统计所得的结果，是分析和描述气候特征及其变化规律的基本资料。世界各地的气象台站所观测记载的气象要素主要包括气温、气压、大气湿度、降水、风向、风速、云量、蒸发、辐射、日照量和能见度等等。

3 气象要素对空气质量的影响

3.1 气温对空气质量的影响

气温的高低直接影响到空气的污染程度，空气污染较重和污染超标现象往往出现在温度较低的冬季。当气温较高时，上层空气对流旺盛，有助于污染物的向上扩散和输送，从而缓解了空气的污染。夏季的气温比较炎热，在城市中大量的机动车运行，所排放的汽车尾气在夏季的高温天气影响下，极易发生光化学反应，产生大量的氮氧化物和O3，造成夏季的空气污染严重。而在冬季地面的气温与上层空气温度相当，使上层空气热力对流不显著，容易出现逆温现象，不利于大气污染物的扩散和稀释，从而出现了雾霾等重污染天气。除此之外，冬季北方地区进入采暖期，煤炭大量的燃烧，更加剧了空气的污染程度。

3.2 气压对空气质量的影响

在冬季，我国大陆受蒙古高气压的控制，气流呈垂直方向做下沉运动，因此空气就会受到压缩，这时气温就会升高，空气湿度则降低，不利于形成云雨天气，影响了污染物的扩散和稀释，因此高压控制的天气容易加剧空气污染，这就是为什么往往在冬季空气污染比较严重的原因之一。而在夏季气温高但气压低，空气对流较旺盛，极易形成云雨天气，有利于污染物的稀释和扩散，因此，夏季的空气质量普遍偏优。

3.3 降水对空气质量的影响

降水可以改善大气的污染情况，它可以清除和冲刷空气中存留的污染物，而且又可以有效地抑制地面扬尘的产生。不同程度的降水量对于空气污染的改善有不同的作用，一般小雨并不能改善空气质量，小雨的雨量不足以稀释大气中的污染物，反而会使空气湿度增大而吸附更多的污染物悬浮在空气中，造成雾霾天气使空气污染加重，只有达到中雨以上的程度才可以改善空气质量。

3.4 相对湿度对空气质量的影响

不同季节的空气湿度是不一样的，在夏季，空气湿度达到最高，夏季降水量高，对大气湿度的贡献率较高，因此夏季的空气质量优于其他季节，而其他季节大气湿度不能达到稀释标准。

3.5 风速对空气质量的影响

风对污染物的疏散和扩散具有重要的作用，但也具有双重性。沿海和北方地区全年的平均风速超过其他地区，在春季，南方地区风速较大可以吹散空气中的污染物，但对于北方或者干燥且植被覆盖率低的地方来说，则会加剧污染。秋冬两季，风速越小，对空气的污染就越小，反之，则加大。

4 如何防治空气污染

4.1 预防为主

空气的污染不是一朝一夕就造成的，是在点滴时间铸就的结果，因此，预防空气的污染首当其冲。对于工厂和设备排放的废气、废烟要经过过滤后再排放;减少机动车的使用次数，或者采用更环保的新能源汽车;冬季北方地区燃煤取暖，科学的研究院应开发出更先进环保的能源予以替代;不使用一次性的餐具，节约纸张，多种植花草树木，不乱砍滥伐等。

4.2 防治结合

出台相关的法律法规，对于乱排乱放的企业和个人做出法律的制裁，关闭没有环境部门许可的散、烂、污企业，减少污染物的排放;大力推行清洁生产，鼓励发展公共交通;加快调整能源结构，加大天然气、煤制甲烷等清洁能源供应;强化节能环保指标约束，对于不能同工测评的项目不予以贷款或者断水断电等;推行激励与约束并举的减排新机制;将重污染天气纳入政府的应急管理中。

4.3 加强宣传，形成防治意识

为了做好空气污染的防治工作，我们每一个公民必须努力增强环保意识，一方面，要清醒地意识到人类在开发和利用自然资源的过程中，对生态环境造成的污染和破坏;另一方面，要把这种意识转化为自己的实际行动，以“保护环境，人人有责”的态度积极参加各项环境保护活动，自觉培养保护环境的道德风尚。国家政府可以通过媒体等媒介宣传保护环境的重要性和深远意义，让保护环境成为每个公民应尽的义务和责任。

5 结语

空气的污染与气象的因素息息相关，它是把双刃剑，我们要想拥有碧海蓝天，就需要几代甚至是几十代人们的共同努力，做好预防和治理，把我们的地球变得更加美丽。

参考文献

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收稿日期：2019-12-30

作者简介：张军（1982-），男，汉族，本科学历，工程师，研究方向为气象观测。