阿图什市空气污染与空气质量及影响因素分析
艾克代·沙拉木 希热娜依·铁里瓦尔地 阿依谢姆古丽·孜比布
摘要：本文通过对阿图什市空气质量现状分析，得出阿图什市空气质量级别和主要污染方式，沙尘暴对阿图什市空气质量影响分析；阐述沙尘发生气象条件，特大沙尘暴事件，气候变化和人类活动对沙尘气溶胶影响等。结果表明：阿图什市空气质量达Ⅰ、Ⅱ级日数约占全年66.82%，其中Ⅲ级日数则占全年23.59%，Ⅳ、Ⅴ级日数则占9.64%。空气质量达到及好于二级天数是230天。与往年相比，阿图什市空气质量明显下降，这跟沙尘天气及沙尘气溶胶有关。
关键词：阿图什市；空气质量；沙尘
中图分类号：X51 献标识码： A 文章编号：2095-672X（2018）07-0161-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.097
Analysis of Air pollution， air quality and Influencing factors in atushi city
Aikedai·Shalamu1，Xire'nayi·Tieliwaerdi2，Ayixiemuguli·Zibibu1
（1.Kezhou Meteorological Bureau， Atushi Xinjiang 845350，China；2.Kashgar Meteorological Bureau， Kashgar XinJiang 844000，China）
Abstract： Based on the analysis of the air quality in Atushi city， this paper concludes the air quality level and main pollution methods in Atushi city， analyzes the impact of dust storms on Atushi air quality， describes the meteorological conditions of sandstorms， and major dust storm events. The impact of climate change and human activities on dust aerosols， etc. The results show that： Atushi City air quality I， II days accounted for about 66.82% of the year， of which the third grade days account for 23.59% of the year， and then is IV， The number of days in the V class accounted for 9.64%. The air quality reached and was better than the second day was 230 days. Compared with previous years， the air quality of Atushi City has dropped significantly. This is related to dust weather and dust aerosols.
Keywords： Atushi City； Air quality； Dust
隨着社会发展和现代工业化水平提高，生态环境和地表植被也开始被破坏，全球范围内沙漠化和荒漠化趋势不断增大，同时，全球气候也逐渐变暖，在这种气候变化背景下，尤其沙尘源区及周围区域大气主要污染物颗粒中沙尘气溶胶颗粒变化特征及其对当地大气质量环境和人类健康影响等问题引起全球各界学者普遍关注。
1 阿图什市空气质量现状
阿图什市空气污染类型为沙尘和煤烟型污染，空气中主要污染物为PM10、TSP，年均浓度值超过国家二级标准。对阿图什市空气质量研究结果看，阿图什市SO2和NO2年均值都好于国家二级标准，未超标。根据2010年空气质量日报数据统计资料：2010年阿图什市空气质量中达Ⅰ、Ⅱ级（优、良）日数占全年66.82%左右，其中Ⅲ级（轻污染）日数占全年23.59%，Ⅳ、Ⅴ级（重污染）日数占9.64%（图1），空气质量达到及好于二级天数是230天。与往年阿图什市空气质量相比，2010年阿图什市空气质量Ⅰ、Ⅱ级日数减少12.83%，而Ⅳ、Ⅴ级日数增加4.94%，这跟沙尘天气及沙尘气溶胶有关[1]。
2 空气质量现状与往年对比
分析阿图什市大气污染物浓度变化，影响阿图什空气质量的主要因素是沙尘气溶胶，主要来源于沙尘天气。由2010年天气预报资料分析结果看，2010年阿图什市浮尘与沙尘暴较多，尤其沙尘暴频发，持续时间较长，发生时间也提前，影响强度增强，沙尘暴发生时TSP所监测浓度为1.10～4.52mg/m3，该时期PM10浓度严重超标[2]。
将2005年API指数与2010年对比分析（图2），2010年阿图什市空气污染指数API值明显上升，尤其3、4月偏差巨大，4月API指数最高，为227；2005年4月API指数则是66，一下子从Ⅱ级（良好）升到Ⅳ级（中度污染），两年份API指数相差161。且两年API指数中仅2月空气质量改善，其他月份2010年均比2005年高出很多。API指数越高，其级别越高，空气质量就越不好，说明阿图什市空气质量逐渐下降，这跟阿图什市脆弱生态环境和自然地理状况等引发沙尘天气密切相关。
3 沙尘暴对阿图什市空气质量的影响分析
3.1 沙尘暴发生的气象条件
阿图什市生态环境脆弱，西北是荒山，东南为塔里木盆地荒漠，市内绿化覆盖率较低，春季大风携带大量沙尘形成沙尘暴，而且远距离输送沙尘同时，易引发市内二次扬尘，导致市区空气中TSP与PM10浓度快速上升，造成重污染天气。
沙尘气溶胶是沙尘暴主要成分之一，沙尘暴发生前，风速快速增大引起大风，后大风扬起浮尘，可吸入颗粒物PM10浓度快速直线上升，PM10浓度增多后，风速停止增长趋势，上下波动，同时PM10浓度也随风速呈明显的一个反相波动关系基础上也上下波动，说明出现浓浮尘天气时，风速会变大，利于PM10浓度扩散，当颗粒物浓度下降低时，风速减慢，大气中浮尘聚集导致PM10浓度增大，这就是整个沙尘暴过程中沙尘气溶胶变化趋势及其对阿图什市空气质量的影响。
通常，新疆南部沙尘天气背景下大范围大气地重度污染是阿图什市春季主要污染根本基础，新疆南北部天山、南部昆仑山、西部帕米尔高原等特殊地形易形成沙尘天气，阿图什市三面环山，境外冷空气侵入等也会为沙尘暴形成提供良好条件，寒冷季节高压变弱，地面回暖，辐射逆温增厚，形成一种稳定大气层结构，导致边界层和地面风速减小，之后气压梯度和湍流交换速度减弱，使地面辐合流场变弱，高空下沉气流分散慢，不利于污染物扩散，造成阿图什市春季空气质量恶化，以沙尘天气贡献最大。阿图什市作为沙尘暴严重地区应重视防沙治沙工程。
3.2 特大沙尘暴事件
2006年春季阿图什沙尘暴天气是自1993年以来强度与持续时间最长的一次特大沙尘暴，也是最严重、最奇异的一次沙尘暴。3月11日，一股西伯利亞强冷空气东移南下开始影响阿图什、喀什、阿克苏、库尔勒、和田等塔里木盆地边缘大部分地区，12日早晨阿图什市漫天黄沙，天空转为橘红色，城市建筑笼罩在大范围橘红色烟雾中，严重影响交通及居民出行安全；中午阿图什市每立方米空气中总悬浮颗粒TSP达16mg，超过国家正常空气标准222倍，能见度不足50m；午后阿图什市气温下降5-8℃。
此次红色沙尘天气，对阿图什农作物、交通出行影响较大，南疆铁路线通过这些地区多趟列车停轮避风，新疆东部与南部高速公路实施封闭和交通管制，客车停运，根据气象卫星〔FY-1D〕对三月中旬监测图像资料来看，沙尘暴期间中亚地区也发生大面积浮尘天气，影响新疆南部地区东移通道，环绕塔克拉玛干沙漠周边一些城市和绿洲多日处在空气重度污染状态中[3]。
4 小结
①阿图什市空气污染类型为沙尘和煤烟型污染。阿图什市空气污染物中主要为PM10、TSP，其年均浓度值早已超过国家二级标准，在2010年阿图什市空气质量中达到Ⅰ、Ⅱ级日数占全年66.82%左右，其中Ⅲ级日数则占全年23.59%，Ⅳ、Ⅴ级日数则占9.64%。空气质量达到及好于二级天数是230天。②阿图什市2010年API指数与2005年相比，2010年空气污染指数API值明显上升，表明阿图什市空气质量逐渐下降[4]。③阿图什市远离海洋、蒸发量大、云雨稀少、地表升温快、冷空气活动频繁，其从东边移入空气一般越过塔里木盆地厚开始下滑，且因气候干燥，黄沙裸露缘故，形成大风与沙尘暴天气，其次就是浮尘，这些沙尘中气溶胶颗粒严重影响阿图什市空气质量。④2006年3月12是阿图什市1993年以来最严重，影响范围广，持续时间最长的一次特大沙尘暴。
参考文献
[1]艾力·买买提明等.2004年春季沙尘天气对和田市空气质量的影响[J].干旱区地理，2005，28（5）：77-78.
[2]曹宏玉.浅谈阿图什市近3年干旱气候与沙尘暴的影响及其对策[J].干旱环境监测，2009，23（2）：45-46.
[3]魏永生，张旭等.阿图什市PM10平均浓度变化及气象影响分析[J].沙漠与绿洲气象，2012（6）：11.
[4]侯灵，姚展予.环北京地区空气污染指数与降水的周循环特征及其影响机制分析[J].大气科学，2012（04）：43-44.
收稿日期：2018-05-16
基金项目：关于“ECMWF细网格10cm风场在克州大风中的预报指标研究”项目资助。
作者简介：艾克代·沙拉木（1987-），女，研究生，工程师，研究方向为气象预报。
摘要：本文通过对阿图什市空气质量现状分析，得出阿图什市空气质量级别和主要污染方式，沙尘暴对阿图什市空气质量影响分析；阐述沙尘发生气象条件，特大沙尘暴事件，气候变化和人类活动对沙尘气溶胶影响等。结果表明：阿图什市空气质量达Ⅰ、Ⅱ级日数约占全年66.82%，其中Ⅲ级日数则占全年23.59%，Ⅳ、Ⅴ级日数则占9.64%。空气质量达到及好于二级天数是230天。与往年相比，阿图什市空气质量明显下降，这跟沙尘天气及沙尘气溶胶有关。
关键词：阿图什市；空气质量；沙尘
中图分类号：X51 献标识码： A 文章编号：2095-672X（2018）07-0161-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.097
Analysis of Air pollution， air quality and Influencing factors in atushi city
Aikedai·Shalamu1，Xire'nayi·Tieliwaerdi2，Ayixiemuguli·Zibibu1
（1.Kezhou Meteorological Bureau， Atushi Xinjiang 845350，China；2.Kashgar Meteorological Bureau， Kashgar XinJiang 844000，China）
Abstract： Based on the analysis of the air quality in Atushi city， this paper concludes the air quality level and main pollution methods in Atushi city， analyzes the impact of dust storms on Atushi air quality， describes the meteorological conditions of sandstorms， and major dust storm events. The impact of climate change and human activities on dust aerosols， etc. The results show that： Atushi City air quality I， II days accounted for about 66.82% of the year， of which the third grade days account for 23.59% of the year， and then is IV， The number of days in the V class accounted for 9.64%. The air quality reached and was better than the second day was 230 days. Compared with previous years， the air quality of Atushi City has dropped significantly. This is related to dust weather and dust aerosols.
Keywords： Atushi City； Air quality； Dust
隨着社会发展和现代工业化水平提高，生态环境和地表植被也开始被破坏，全球范围内沙漠化和荒漠化趋势不断增大，同时，全球气候也逐渐变暖，在这种气候变化背景下，尤其沙尘源区及周围区域大气主要污染物颗粒中沙尘气溶胶颗粒变化特征及其对当地大气质量环境和人类健康影响等问题引起全球各界学者普遍关注。
1 阿图什市空气质量现状
阿图什市空气污染类型为沙尘和煤烟型污染，空气中主要污染物为PM10、TSP，年均浓度值超过国家二级标准。对阿图什市空气质量研究结果看，阿图什市SO2和NO2年均值都好于国家二级标准，未超标。根据2010年空气质量日报数据统计资料：2010年阿图什市空气质量中达Ⅰ、Ⅱ级（优、良）日数占全年66.82%左右，其中Ⅲ级（轻污染）日数占全年23.59%，Ⅳ、Ⅴ级（重污染）日数占9.64%（图1），空气质量达到及好于二级天数是230天。与往年阿图什市空气质量相比，2010年阿图什市空气质量Ⅰ、Ⅱ级日数减少12.83%，而Ⅳ、Ⅴ级日数增加4.94%，这跟沙尘天气及沙尘气溶胶有关[1]。
2 空气质量现状与往年对比
分析阿图什市大气污染物浓度变化，影响阿图什空气质量的主要因素是沙尘气溶胶，主要来源于沙尘天气。由2010年天气预报资料分析结果看，2010年阿图什市浮尘与沙尘暴较多，尤其沙尘暴频发，持续时间较长，发生时间也提前，影响强度增强，沙尘暴发生时TSP所监测浓度为1.10～4.52mg/m3，该时期PM10浓度严重超标[2]。
将2005年API指数与2010年对比分析（图2），2010年阿图什市空气污染指数API值明显上升，尤其3、4月偏差巨大，4月API指数最高，为227；2005年4月API指数则是66，一下子从Ⅱ级（良好）升到Ⅳ级（中度污染），两年份API指数相差161。且两年API指数中仅2月空气质量改善，其他月份2010年均比2005年高出很多。API指数越高，其级别越高，空气质量就越不好，说明阿图什市空气质量逐渐下降，这跟阿图什市脆弱生态环境和自然地理状况等引发沙尘天气密切相关。
3 沙尘暴对阿图什市空气质量的影响分析
3.1 沙尘暴发生的气象条件
阿图什市生态环境脆弱，西北是荒山，东南为塔里木盆地荒漠，市内绿化覆盖率较低，春季大风携带大量沙尘形成沙尘暴，而且远距离输送沙尘同时，易引发市内二次扬尘，导致市区空气中TSP与PM10浓度快速上升，造成重污染天气。
沙尘气溶胶是沙尘暴主要成分之一，沙尘暴发生前，风速快速增大引起大风，后大风扬起浮尘，可吸入颗粒物PM10浓度快速直线上升，PM10浓度增多后，风速停止增长趋势，上下波动，同时PM10浓度也随风速呈明显的一个反相波动关系基础上也上下波动，说明出现浓浮尘天气时，风速会变大，利于PM10浓度扩散，当颗粒物浓度下降低时，风速减慢，大气中浮尘聚集导致PM10浓度增大，这就是整个沙尘暴过程中沙尘气溶胶变化趋势及其对阿图什市空气质量的影响。
通常，新疆南部沙尘天气背景下大范围大气地重度污染是阿图什市春季主要污染根本基础，新疆南北部天山、南部昆仑山、西部帕米尔高原等特殊地形易形成沙尘天气，阿图什市三面环山，境外冷空气侵入等也会为沙尘暴形成提供良好条件，寒冷季节高压变弱，地面回暖，辐射逆温增厚，形成一种稳定大气层结构，导致边界层和地面风速减小，之后气压梯度和湍流交换速度减弱，使地面辐合流场变弱，高空下沉气流分散慢，不利于污染物扩散，造成阿图什市春季空气质量恶化，以沙尘天气贡献最大。阿图什市作为沙尘暴严重地区应重视防沙治沙工程。
3.2 特大沙尘暴事件
2006年春季阿图什沙尘暴天气是自1993年以来强度与持续时间最长的一次特大沙尘暴，也是最严重、最奇异的一次沙尘暴。3月11日，一股西伯利亞强冷空气东移南下开始影响阿图什、喀什、阿克苏、库尔勒、和田等塔里木盆地边缘大部分地区，12日早晨阿图什市漫天黄沙，天空转为橘红色，城市建筑笼罩在大范围橘红色烟雾中，严重影响交通及居民出行安全；中午阿图什市每立方米空气中总悬浮颗粒TSP达16mg，超过国家正常空气标准222倍，能见度不足50m；午后阿图什市气温下降5-8℃。
此次红色沙尘天气，对阿图什农作物、交通出行影响较大，南疆铁路线通过这些地区多趟列车停轮避风，新疆东部与南部高速公路实施封闭和交通管制，客车停运，根据气象卫星〔FY-1D〕对三月中旬监测图像资料来看，沙尘暴期间中亚地区也发生大面积浮尘天气，影响新疆南部地区东移通道，环绕塔克拉玛干沙漠周边一些城市和绿洲多日处在空气重度污染状态中[3]。
4 小结
①阿图什市空气污染类型为沙尘和煤烟型污染。阿图什市空气污染物中主要为PM10、TSP，其年均浓度值早已超过国家二级标准，在2010年阿图什市空气质量中达到Ⅰ、Ⅱ级日数占全年66.82%左右，其中Ⅲ级日数则占全年23.59%，Ⅳ、Ⅴ级日数则占9.64%。空气质量达到及好于二级天数是230天。②阿图什市2010年API指数与2005年相比，2010年空气污染指数API值明显上升，表明阿图什市空气质量逐渐下降[4]。③阿图什市远离海洋、蒸发量大、云雨稀少、地表升温快、冷空气活动频繁，其从东边移入空气一般越过塔里木盆地厚开始下滑，且因气候干燥，黄沙裸露缘故，形成大风与沙尘暴天气，其次就是浮尘，这些沙尘中气溶胶颗粒严重影响阿图什市空气质量。④2006年3月12是阿图什市1993年以来最严重，影响范围广，持续时间最长的一次特大沙尘暴。
参考文献
[1]艾力·买买提明等.2004年春季沙尘天气对和田市空气质量的影响[J].干旱区地理，2005，28（5）：77-78.
[2]曹宏玉.浅谈阿图什市近3年干旱气候与沙尘暴的影响及其对策[J].干旱环境监测，2009，23（2）：45-46.
[3]魏永生，张旭等.阿图什市PM10平均浓度变化及气象影响分析[J].沙漠与绿洲气象，2012（6）：11.
[4]侯灵，姚展予.环北京地区空气污染指数与降水的周循环特征及其影响机制分析[J].大气科学，2012（04）：43-44.
收稿日期：2018-05-16
基金项目：关于“ECMWF细网格10cm风场在克州大风中的预报指标研究”项目资助。
作者简介：艾克代·沙拉木（1987-），女，研究生，工程师，研究方向为气象预报。
