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北京及周边地区2013年1—3月PM2.5变化特征

靳军莉 颜鹏 马志强 林伟立 刘宁薇 马建中 张晓春 贾小芳

靳军莉, 颜鹏, 马志强, 等. 北京及周边地区2013年1—3月PM2.5变化特征. 应用气象学报, 2014, 25(6): 690-700..
引用本文: 靳军莉, 颜鹏, 马志强, 等. 北京及周边地区2013年1—3月PM2.5变化特征. 应用气象学报, 2014, 25(6): 690-700.
Jin Junli, Yan Peng, Ma Zhiqiang, et al. Characteristics of PM2.5 in Beijing and surrounding areas from January to March in 2013. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(6): 690-700.
Citation: Jin Junli, Yan Peng, Ma Zhiqiang, et al. Characteristics of PM2.5 in Beijing and surrounding areas from January to March in 2013. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(6): 690-700.

北京及周边地区2013年1—3月PM2.5变化特征

资助项目: 

国家重点基础研究发展计划 2011CB403402

详细信息
    通信作者:

    颜鹏, email: yanpeng@cams.cma.gov.cn

Characteristics of PM2.5 in Beijing and Surrounding Areas from January to March in 2013

  • 摘要: 2013年1—3月北京及周边地区雾、霾高发,气候特征异于常年。利用2013年1—3月北京及周边地区6个地面观测站观测资料,研究PM2.5和黑碳 (BC) 的质量浓度、区域分布特征及气象要素的影响情况。结果表明:北京及周边地区PM2.5污染呈区域性高值、污染局地积累以及由南向北输送的特征。北京上甸子站在雾、霾与清洁期间BC与PM2.5质量浓度的比值分别为7.1%和10.3%,雾、霾期间低于清洁期间;而河北固城站在雾、霾与清洁期间BC与PM2.5质量浓度的比值分别为17.5%和11.9%,雾、霾期间明显高于清洁期间。二者相反的比值特征反映在清洁的下游地区雾、霾过程中二次生成的气溶胶所占比例较污染的上游地区偏高。
  • 图  1  北京及周边地区观测站分布

    (黑色圆点表示该站提供气象数据、PM2.5和部分黑碳质量浓度数据;空心方框表示该站仅提供气象数据)

    Fig. 1  istribution of stations in Beijing and surrounding areas

    (stations with black dots provide meteorological data, PM2.5 and black carbon mass concentration data; stations with hollow box provide meteorological data only)

    图  2  2013年1—3月北京及周边地区地面气象要素与能见度的逐时变化

    Fig. 2  Hourly variations of surface air temperature, relative humidity, wind speed and visibility in Beijing and surrounding areas from January to March in 2013

    图  3  2006—2013年的1—3月北京及周边地区地面风速与大气稳定度 (1000 hPa与925 hPa温度差)

    Fig. 3  Variations of the surface wind speed and atmospheric stability (temperature differece between 1000 hPa and 925 hPa) in Beijing and surrounding areas for January-March from 2006 to 2013

    图  4  北京及周边地区6个站点2013年1—3月PM2.5质量浓度逐日变化

    Fig. 4  Diurnal variations of PM2.5 mass concentrations at six stations in Beijing and surrounding areas from January to March in 2013

    图  5  2013年1—3月风向对北京及周边地区6个站点PM2.5质量浓度影响

    Fig. 5  Wind direction and PM2.5 mass concentration at 6 stations in Beijing and surrounding areas from January to March in 2013

    图  6  2013年1—3月上甸子站和固城站8次雾、霾过程及雾、霾过程前后的清洁期间BC与PM2.5质量浓度的比值

    Fig. 6  Variation of ratio of BC and PM2.5 mass concentration during fog, haze and clear events at Shangdianzi and Gucheng stations from January to March in 2013

    表  1  2013年1—3月北京及周边地区8次雾、霾过程能见度和相对湿度的变化

    Table  1  Visibility and relative humidity in 8 fog and haze events in Beijing and surrounding areas from January to March in 2013

    雾、霾过程 时段 最小能见度/m 最大相对湿度/%
    第1次 01-09—14 223 89
    第2次 01-19—24 33 90
    第3次 01-27—31 262 93
    第4次 02-11—17 426 89
    第5次 02-21—23 520 88
    第6次 02-25—28 401 89
    第7次 03-05—10 1076 75
    第8次 03-25—27 1952 74
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    表  2  8次雾、霾过程不同站点PM2.5质量浓度平均值和最大小时平均值 (单位: μg·m-3)

    Table  2  The mean and the maximum hourly mean of PM2.5 for 8 fog and haze events at 6 stations (unit: μg·m-3)

    雾、霾过程 上甸子站 宝联站 天津站 固城站 石家庄站 太原站
    平均值 最大小时平均值 平均值 最大小时平均值 平均值 最大小时平均值 平均值 最大小时平均值 平均值 最大小时平均值 平均值 最大小时平均值
    第1次 60 306 192 630 202 494 160 391 434 750 123 273
    第2次 60 174 109 444 157 406 262 478 345 579 195 362
    第3次 98 303 170 314 157 253 155 332 306 560 125 276
    第4次 50 172 111 580 123 568 109 269 190 348 123 304
    第5次 55 164 122 457 101 228 101 252 201 334 99 269
    第6次 80 349 178 342 235 356 107 194 247 386 113 410
    第7次 64 308 142 292 121 357 116 510 75 205
    第8次 84 257 141 250 74 219 90 203 79 194
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    表  3  8次雾、霾过程中上甸子站和固城站BC质量浓度平均值和最大小时平均值 (单位:μg·m-3)

    Table  3  The mean and the maximum hourly mean BC for 8 fog and haze events at Shangdianzi and Gucheng stations (unit: μg·m-3)

    雾、霾过程 上甸子站 固城站
    平均值 最大小时平均值 平均值 最大小时平均值
    第1次 7.4 21.8 33.0 63.7
    第2次 4.3 11.3 20.4 65.4
    第3次 8.8 17.0 16.7 43.1
    第4次 2.6 8.0 11.7 40.6
    第5次 2.4 6.7 18.2 41.8
    第6次 4.7 17.5 21.2 38.3
    第7次 5.6 15.2 17.4 54.8
    第8次 5.2 9.2 9.0 17.7
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    表  4  雾、霾过程及其前后清洁期间上甸子站和固城站BC和PM2.5质量浓度平均值及BC与PM2.5质量浓度比值统计分析

    Table  4  Statistic analysis of averaged BC, PM2.5 mass concentration and their ratios for fog, haze and clear events at Shangdianzi and Gucheng stations

    过程 上甸子站 固城站
    BC质量浓度/(μg·m-3) PM2.5质量浓度/(μg·m-3) BC与PM2.5质量浓度比值/% BC与PM2.5质量浓度相关系数 BC质量浓度/(μg·m-3) PM2.5质量浓度/(μg·m-3) BC与PM2.5质量浓度比值/% BC与PM2.5质量浓度相关系数
    雾、霾 9.0 139.2 7.1 0.77 24.1 195.7 17.5 0.66
    清洁 0.9 9.4 10.3 0.63 3.5 29.9 11.9 0.53
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-16
  • 修回日期:  2014-09-05
  • 刊出日期:  2014-11-30

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