周文利 ，向亞飛 *，祝海揚(yáng) ，巨秉中 ，王麗霞 ，馬 軍

（1.青海省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，青海 西寧810001；2.青海省人工影響天氣辦公室，青海 西寧810001；3.格爾木市氣象局，青海 格爾木816000）

在地面以上幾公里的范圍是空氣污染物主要排放區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)逆溫層[1-2]會(huì)導(dǎo)致空氣污染物不能順利地排放和擴(kuò)散，從而造成空氣污染[3-4]。國(guó)內(nèi)很多學(xué)者對(duì)逆溫層特征進(jìn)行了分析研究，胡義成等[5]、周書華等[6]、杜榮光等[7]分別對(duì)烏魯木齊市（地處天山北坡烏魯木齊河谷）、成都市（地處四川盆地）和杭州市（地處東南沿海）的低空逆溫情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析；李蘭等[8]通過(guò)在三峽壩區(qū)設(shè)立高空站（地處長(zhǎng)江河谷地區(qū)）進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)，分析了三峽壩區(qū)2000 m 以下的低空逆溫特征；王曉明等[9]對(duì)比分析了吉林省3 個(gè)探空站（地處東北平原）所在城市的冬季逆溫特征。由于不同城市的地形和氣候等特征各有不同，所以逆溫層呈現(xiàn)出不同的特征。還有一些學(xué)者[10-12]針對(duì)逆溫特征對(duì)空氣污染物濃度的影響做了研究，分析了逆溫特征與主要空氣污染物濃度的相關(guān)關(guān)系。

格爾木市地處青藏高原腹地，市區(qū)位于柴達(dá)木盆地中南部，屬高原大陸性氣候，常年少雨干旱，冬季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、夏季較短。由于地形和氣候條件的特殊性，該地區(qū)較易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，并且逆溫特征也與其他地區(qū)有所不同。截止目前，該地區(qū)針對(duì)逆溫層的相關(guān)研究甚少。因此，本文利用該地區(qū)的探空資料統(tǒng)計(jì)分析逆溫的變化特征，研究逆溫對(duì)空氣污染物濃度的影響，填補(bǔ)該地區(qū)逆溫研究的空白，同時(shí)也為該地區(qū)的空氣污染預(yù)防和治理提供理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

1 資料和方法

資料選用格爾木市氣象局探空站（94°54′E，36°25′N，海拔高度 2808 m）、西寧市氣象局探空站（101°45′E，36°43′N，海拔高度 2297 m）和玉樹市氣象局探空站（96°57′E，33°00′N，海拔高度 3717 m）L波段雷達(dá)逐日07 時(shí)和19 時(shí)觀測(cè)資料，資料時(shí)段均取自 2015 年 1 月 1 日—2018 年 2 月 28 日，選用起始高度在地面至1500 m 高度的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)（包括 SO2、NO2、O3、PM2.5）由青海省環(huán)境監(jiān)測(cè)站提供。

文中貼地逆溫[13]是指起始高度為0 m（地面）的逆溫，懸浮逆溫是指起始高度在離地面一定高度位置的逆溫[14]。懸浮逆溫厚度的定義為：氣溫從地面開始隨高度的增加而遞減，到了一定高度后氣溫開始上升，這個(gè)高度就是懸浮逆溫的起始高度；當(dāng)氣溫到達(dá)某一高度后又開始遞減，這個(gè)高度即為懸浮逆溫的終止高度，懸浮逆溫的厚度就是終止高度減去起始高度的差值。對(duì)逆溫厚度做如下規(guī)定：逆溫厚度等于逆溫終止高度與起始高度的差值，貼地逆溫厚度即終止高度；逆溫強(qiáng)度按公式（1）計(jì)算。

式中：I 表示逆溫強(qiáng)度，定義為在逆溫層內(nèi)高度每升高 100 m 溫度的遞增值，單位為℃/100 m；H1、H2分別為起始高度和終止高度；T1、T2分別為起始高度和終止高度的溫度值。

研究中統(tǒng)計(jì)每日逆溫出現(xiàn)頻次、厚度、強(qiáng)度及高度的年、季節(jié)和月平均值，統(tǒng)計(jì)中季節(jié)劃分采用春季3—5 月、夏季 6—8 月、秋季 9—11 月、冬季 12—2月的方式。

最后，利用3 站2015—2017 年逆溫?cái)?shù)據(jù)對(duì)比分析青海省不同氣候區(qū)（河湟地區(qū)、柴達(dá)木盆地和三江源地區(qū)）低空逆溫特征差異。利用2016—2017 年逆溫特征數(shù)據(jù)和小時(shí)污染物濃度資料，分析格爾木地區(qū)低空逆溫對(duì)空氣污染物濃度（SO2、NO2、O3、PM2.5）的影響。

2 格爾木市低空逆溫變化特征

2.1 低空逆溫發(fā)生頻率

統(tǒng)計(jì)2015—2017 年格爾木市L 波段雷達(dá)探空資料發(fā)現(xiàn)，07 時(shí)低空逆溫年平均發(fā)生頻率為67%，19 時(shí)為24%。從3 a 逆溫月平均發(fā)生頻率來(lái)看，07時(shí)冬季平均發(fā)生頻率最高為92%，秋季次之，夏季最低；19 時(shí)春、夏季逆溫發(fā)生頻率非常低，3 a 來(lái)春季共發(fā)生2 次，夏季共發(fā)生1 次，秋冬季節(jié)平均發(fā)生頻率分別為43%、49%。由圖1 可知，冬季是逆溫的高發(fā)季節(jié)，07 時(shí) 1、2、3、10、11、12 月發(fā)生頻率較高，均超過(guò)了70%，其中12 月平均發(fā)生頻率最高（96%），8 月最低（43%）。19 時(shí)，12 月逆溫發(fā)生頻率最高（75%），4、5、7、8 月 3 a 來(lái)均未出現(xiàn)逆溫。

圖1 2015—2017 年逆溫發(fā)生頻率月變化

格爾木市低空逆溫發(fā)生頻率在年內(nèi)呈現(xiàn)“U”型分布（圖1），秋、冬季發(fā)生頻率明顯高于春、夏季，07時(shí)明顯高于19 時(shí)，且3 a 來(lái)19 時(shí)春、夏季很少發(fā)生逆溫現(xiàn)象，僅3 次。格爾木市逆溫現(xiàn)象主要是地形、氣候等因素共同作用的結(jié)果。格爾木市處在柴達(dá)木盆地中南部，環(huán)山及四周閉合的盆地地形較易形成逆溫；在晚間，由于坡面散熱降溫快，使得冷空氣下沉到盆底，將暖空氣抬升，從而形成下冷上熱的逆溫現(xiàn)象。另外，由于冬季漫長(zhǎng)，晝夜溫差大，長(zhǎng)時(shí)間的輻射、冷卻作用使得冬季逆溫層穩(wěn)定發(fā)展。

2.1.1 貼地逆溫發(fā)生頻率

3 a 來(lái)，07 時(shí)貼地逆溫年平均發(fā)生頻率為57%，每月平均發(fā)生頻率明顯高于19 時(shí)（圖2a），其中最高發(fā)生頻率出現(xiàn)在11 月（89%），最低出現(xiàn)在6 月（29%）。19 時(shí)貼地逆溫年平均發(fā)生頻率為19%，其中最高發(fā)生頻率出現(xiàn)在11 月（60%），12 月次之（52%），2016 年 3 月僅出現(xiàn)了 1 次貼地逆溫，3 a 間4—8 月均未出現(xiàn)貼地逆溫。

2.1.2 懸浮逆溫發(fā)生頻率

3 a 來(lái)，07 時(shí)懸浮逆溫的年平均發(fā)生頻率為12%，其中冬季發(fā)生頻率最高，春、夏、秋三季較低（圖2b）；最高頻率出現(xiàn)在12 月（18%），最低頻率出現(xiàn)在7 月（僅5%）。19 時(shí)懸浮逆溫的年平均發(fā)生頻率為6%，其中最高出現(xiàn)在12 月（33%），最低出現(xiàn)在3 月（僅 1%），3 a 間 4—5 月、7—9 月均未出現(xiàn)懸浮逆溫，3 月和6 月分別在2017 年和2016 年出現(xiàn)了1次。同時(shí)，在 1 月、11 月和 12 月，19 時(shí)懸浮逆溫發(fā)生頻率要高于07 時(shí)。由圖2a、2b 對(duì)比可知，無(wú)論是07時(shí)還是19 時(shí)，貼地逆溫的發(fā)生頻率都要高于懸浮逆溫的發(fā)生頻率。

圖2 2015—2017 年貼地逆溫、懸浮逆溫發(fā)生頻率月變化

2.2 低空逆溫厚度變化特征

2.2.1 貼地逆溫厚度

貼地逆溫厚度即貼地逆溫的終止高度。表1 列出兩種逆溫厚度的季節(jié)平均值，由于19 時(shí)春、夏季逆溫發(fā)生較少，所以季節(jié)平均值未做統(tǒng)計(jì)。分析可知，07時(shí)貼地逆溫季節(jié)平均厚度最大值出現(xiàn)在冬季（378 m），最小值出現(xiàn)在春季（218 m）；19 時(shí)秋、冬季貼地逆溫平均值分別為77、160 m。從年均值來(lái)看，07 時(shí)貼地逆溫厚度要明顯大于19 時(shí)的貼地逆溫厚度。07 時(shí)貼地逆溫月平均最大值出現(xiàn)在12 月（474 m），最小值出現(xiàn)在 9 月（207 m），極大值出現(xiàn)在 2017 年 12 月 12 日，為1465 m。19 時(shí)的月平均最大值出現(xiàn)在12 月，為221 m，極大值出現(xiàn)在2017 年12 月10 日，為971 m。

表1 2015—2017 年貼地逆溫、懸浮逆溫厚度/m

2.2.2 懸浮逆溫厚度

07 時(shí)懸浮逆溫厚度年平均值為234 m，冬季最厚（360 m），夏季最?。?79 m）（表 1），最大值出現(xiàn)在12 月（461 m），最小值出現(xiàn)在 7 月（136 m），3 a 中極大值出現(xiàn)在 2016 年 1 月 30 日，為 1014 m。19 時(shí)月平均最大值出現(xiàn)在12 月，為234 m，極大值出現(xiàn)在2015 年 1 月 1 日，為 622 m。

通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，四季07 時(shí)貼地逆溫厚度均要高于懸浮逆溫，19 時(shí)懸浮逆溫厚度均要高于貼地逆溫厚度，這其中又以冬季最厚。從整體來(lái)看，格爾木市低空逆溫厚度不大，07 時(shí)出現(xiàn)的逆溫厚度要高于19 時(shí)。

2.3 低空逆溫強(qiáng)度變化特征

由表2 可知，07 時(shí)貼地逆溫強(qiáng)度年平均值為2.23 ℃/100 m，秋季最強(qiáng)，強(qiáng)度為 2.51 ℃/100 m，春季次之，為 2.43 ℃/100 m，夏季最弱；3 a 中 07 時(shí)貼地逆溫強(qiáng)度極大值出現(xiàn)在2017 年2 月3 日，強(qiáng)度為11.2 ℃/100 m。19 時(shí)貼地逆溫強(qiáng)度年平均值為2.51 ℃/100 m，秋季貼地逆溫平均強(qiáng)度要大于冬季；極大值出現(xiàn)在 2016 年 10 月 13 日，強(qiáng)度為 8.61 ℃/100 m。

07 時(shí)懸浮逆溫強(qiáng)度年平均值為1.37 ℃/100 m，四季中冬季最強(qiáng)，平均強(qiáng)度為1.71 ℃/100 m，春季次之，秋季最弱；極大值出現(xiàn)在2017 年12 月28日，強(qiáng)度為7.79 ℃/100 m。19 時(shí)懸浮逆溫強(qiáng)度年平均值為1.34 ℃/100 m，秋季懸浮逆溫平均強(qiáng)度要大于冬季；極大值出現(xiàn)在2015 年11 月22 日，強(qiáng)度為6.36 ℃/100 m。

表2 貼地逆溫、懸浮逆溫強(qiáng)度/（℃/100 m）

根據(jù)以上分析結(jié)果可知，在季節(jié)變化中，除07時(shí)秋季懸浮逆溫平均強(qiáng)度最弱以外，其它均以秋季強(qiáng)度最強(qiáng)。從年均值來(lái)看，各時(shí)次的貼地逆溫強(qiáng)度均要大于懸浮逆溫，19 時(shí)貼地逆溫強(qiáng)度大于07 時(shí)，07時(shí)懸浮逆溫強(qiáng)度大于19 時(shí)。

2.4 懸浮逆溫起始高度和終止高度變化特征

2.4.1 起始高度變化特征

由表3 可知，07 時(shí)懸浮逆溫起始高度年平均值為331 m，冬季最高（412 m），夏季次之，春季最低；從月變化情況來(lái)看，平均起始高度最高值出現(xiàn)在1月（478 m），最低值出現(xiàn)在 5 月（147 m）。19 時(shí)懸浮逆溫起始高度年平均值為662 m，秋冬季平均高度分別為632 m、675 m；平均起始高度最高值出現(xiàn)在2 月（728 m），最低出現(xiàn)在 1 月（586 m）。

表3 懸浮逆溫起始高度和終止高度/m

2.4.2 終止高度變化特征

07 時(shí)懸浮逆溫終止高度年平均值為571 m，冬季最高（771 m），春季最低（453 m）。在月變化中，平均終止高度最高值出現(xiàn)在12 月（866 m），最低值出現(xiàn)在5 月（381 m）。19 時(shí)懸浮逆溫終止高度年平均值為851 m，秋、冬季平均高度分別為812、881 m（表3），月平均終止高度最高值出現(xiàn)在2 月（948 m），最低出現(xiàn)在1 月（748 m）。從年均值來(lái)看，懸浮逆溫起始高度、終止高度07 時(shí)均要小于19 時(shí)。

3 青海省不同氣候區(qū)低空逆溫特征對(duì)比

氣候條件與逆溫層的形成和發(fā)展有著顯著的關(guān)系。根據(jù)青海省地理狀況和當(dāng)?shù)氐臍夂蚋艣r，陳曉光等[15]將青海省分為不同的幾個(gè)氣候區(qū)，結(jié)合近些年相關(guān)部門對(duì)氣候區(qū)劃的更新完善，青海省的氣候分區(qū)情況為河湟地區(qū)、祁連山區(qū)、柴達(dá)木盆地、環(huán)青海湖地區(qū)和三江源地區(qū)。其中，河湟地區(qū)位于黃河和湟水河流域，溫濕度適宜，適合農(nóng)作物生長(zhǎng)；柴達(dá)木盆地以荒漠戈壁為主，日照時(shí)數(shù)多，降水相對(duì)少；三江源地區(qū)以高寒山區(qū)（牧區(qū)）為主，氣溫低，降水相對(duì)較多。根據(jù)青海省的探空站分布情況，西寧、格爾木、玉樹分別位于河湟地區(qū)、柴達(dá)木盆地和三江源地區(qū)之中，它們的逆溫分布情況分別可以代表河湟地區(qū)、柴達(dá)木盆地和三江源地區(qū)的逆溫狀況。文中利用2015—2017 年3 站逆溫資料，對(duì)3 個(gè)地區(qū)的逆溫特征進(jìn)行對(duì)比分析。

從年均逆溫發(fā)生頻率（圖3）可知，3 個(gè)區(qū)域07時(shí)逆溫發(fā)生頻率均多于19 時(shí)，07 時(shí)年均逆溫發(fā)生頻率柴達(dá)木盆地最高（67%），三江源地區(qū)次之（66%），河湟地區(qū)最少（64%）。19 時(shí)年均逆溫發(fā)生頻率河湟地區(qū)最高（36%），柴達(dá)木盆地次之（24%），三江源地區(qū)最少（22%）。另外，根據(jù)07 時(shí)貼地逆溫發(fā)生頻率占總逆溫比例統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，三江源地區(qū)最多，河湟地區(qū)次之，柴達(dá)木盆地最少，所占比例分別為95%、87%和84%。

圖3 不同氣候區(qū)2015—2017 年年均逆溫發(fā)生頻率

為便于統(tǒng)計(jì)和分析，文中將逆溫強(qiáng)度分為4 個(gè)等級(jí)，即：一級(jí)（I<2 ℃/100 m）、二級(jí)（2 ℃/100 m≤I<5 ℃/100 m）、三級(jí)（5 ℃/100 m≤I<8 ℃/100 m）、四級(jí)（I≥8 ℃/100 m）。根據(jù)3 個(gè)氣候區(qū)各級(jí)逆溫強(qiáng)度比例統(tǒng)計(jì)情況（表4）可知，無(wú)論是07 時(shí)還是19 時(shí)，3個(gè)區(qū)域逆溫強(qiáng)度一級(jí)、二級(jí)所占比例和均達(dá)到85%以上。07 時(shí)一級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例河湟地區(qū)最多，三江源地區(qū)次之，柴達(dá)木盆地最少；二級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例剛好與一級(jí)相反，即柴達(dá)木盆地最多，三江源地區(qū)次之，河湟地區(qū)最少；三級(jí)、四級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例均不足5%；3 個(gè)區(qū)域逆溫強(qiáng)度所占比例隨等級(jí)升高而遞減，其中3 個(gè)區(qū)域各自一級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例遠(yuǎn)高于其他三級(jí)。19 時(shí)一級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例柴達(dá)木盆地最多，三江源地區(qū)次之，河湟地區(qū)最少，二級(jí)、三級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例則相反，即河湟地區(qū)最多，三江源地區(qū)次之，柴達(dá)木盆地最少；柴達(dá)木盆地逆溫強(qiáng)度隨等級(jí)升高而遞減，河湟地區(qū)和三江源地區(qū)二級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例遠(yuǎn)高于其他三級(jí)。從時(shí)間分布上來(lái)看，河湟地區(qū)和三江源地區(qū)的一級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例07 時(shí)高于19 時(shí)，二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)逆溫強(qiáng)度各自所占比例19 時(shí)高于07 時(shí)，而柴達(dá)木盆地兩個(gè)時(shí)次各級(jí)逆溫強(qiáng)度所占比例接近。

表4 3 個(gè)區(qū)域各級(jí)逆溫強(qiáng)度比例/%

對(duì)07 時(shí)3 個(gè)區(qū)域的年平均逆溫強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，柴達(dá)木盆地>三江源地區(qū)>河湟地區(qū)，分別為2.07、1.87 和 1.11 ℃/100 m；19 時(shí) 3 個(gè)區(qū)域的年平均逆溫強(qiáng)度：河湟地區(qū)>三江源地區(qū)>柴達(dá)木盆地，分別為2.83、2.25 和2.18 ℃/100 m。對(duì)逆溫厚度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，07 時(shí)3 個(gè)區(qū)域的年平均逆溫厚度要高于19 時(shí)。07 時(shí)3 個(gè)區(qū)域的年平均逆溫厚度：河湟地區(qū)>三江源地區(qū)>柴達(dá)木盆地，分別為460、303 和267 m；19 時(shí)3 個(gè)區(qū)域的年平均逆溫厚度則相反，即柴達(dá)木盆地>河湟地區(qū)>三江源地區(qū)，分別為127、114 和 101 m。

3 個(gè)氣候區(qū)在逆溫發(fā)生頻率、逆溫強(qiáng)度及厚度等方面呈現(xiàn)出一定的差異性，這主要是由3 個(gè)氣候區(qū)在地形、氣候條件以及局地環(huán)流等方面存在差異引起的。西寧市四面環(huán)山，市區(qū)呈十字型分布在河湟谷地中，玉樹市區(qū)位于青南山區(qū)，格爾木市處在柴達(dá)木盆地中南部，谷地、山區(qū)及盆地地形較易發(fā)生逆溫現(xiàn)象；另外，由于輻射冷卻作用等的不同使得3 個(gè)區(qū)域的逆溫特征存在差異。

4 格爾木市低空逆溫對(duì)污染物濃度的影響

污染源排放和氣象條件是影響空氣污染物濃度的主要原因[16]。在污染源一定的情況下，風(fēng)速、降水和逆溫等氣象因素占主要影響地位，其中逆溫層的生消過(guò)程與污染物濃度的變化息息相關(guān)[17-20]。由2016 年3 月—2017 年2 月污染物濃度小時(shí)平均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果（圖 4）可以看出，SO2、NO2和 PM2.5濃度在一天內(nèi)的變化過(guò)程與逆溫層的生消過(guò)程基本一致，即在早間逆溫層開始形成時(shí)濃度開始增加，午間逆溫層消失時(shí)減小，隨后在晚間逆溫再次生成時(shí)增加，而O3濃度在一天中的變化過(guò)程則相反。這說(shuō)明格爾木地區(qū)逆溫的形成與發(fā)展對(duì)空氣污染物濃度的變化有一定影響。

圖 4 2016 年 3 月—2017 年 2 月污染物濃度小時(shí)平均

為進(jìn)一步定量說(shuō)明逆溫特征對(duì)污染物濃度的影響，利用2016—2017 年07 時(shí)逆溫厚度、強(qiáng)度數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)08 時(shí)4 種污染物濃度數(shù)據(jù)做相關(guān)性分析（表5），共計(jì)465 個(gè)樣本。分析可知，逆溫厚度與SO2、NO2濃度呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.203（α=0.01）、0.167（α=0.01）；逆溫厚度與 O3、PM2.5濃度呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.135（α=0.01）、-0.115（α=0.05）。逆溫強(qiáng)度與NO2濃度呈正相關(guān)，與SO2、O3、PM2.5濃度呈負(fù)相關(guān)，其中只有與O3濃度的相關(guān)系數(shù)通過(guò)了0.05 的顯著性水平檢驗(yàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)逆溫厚度、強(qiáng)度與O3濃度均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這說(shuō)明當(dāng)?shù)啬鏈貙拥男纬膳c發(fā)展對(duì)O3濃度的增加有顯著的抑制作用。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)逆溫厚度與PM2.5濃度的相關(guān)性不如其它3 種污染物濃度顯著且為負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此對(duì)格爾木地區(qū)PM2.5濃度的影響因素做進(jìn)一步討論。

表5 2016—2017 年格爾木市逐日07 時(shí)逆溫厚度、強(qiáng)度與污染物濃度的相關(guān)系數(shù)

格爾木市春夏季由于降水少且地面風(fēng)速大等原因，沙塵天氣頻發(fā)，造成城市污染嚴(yán)重[21]。另外，由于當(dāng)?shù)佧}化工業(yè)和石油化工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展也帶來(lái)了相應(yīng)的環(huán)境污染問(wèn)題[22]。通過(guò)統(tǒng)計(jì)2016—2017 年格爾木市PM2.5濃度發(fā)現(xiàn)，格爾木地區(qū)PM2.5季節(jié)平均濃度變化特征為：春季>夏季>冬季>秋季。造成格爾木春夏季PM2.5濃度偏高的可能原因有：一是沙塵天氣的影響。選取2017 年4 月7 日的一次沙塵暴天氣作為研究對(duì)象，4 月6 日為晴天伴有浮塵，7 日出現(xiàn)沙塵暴，8 日為浮塵天氣，這3 d 的PM2.5日均濃度分別為 64、384 和 120 ug/m3，在 7 日 07：00 時(shí)出現(xiàn)了濃度極大值為850 ug/m3，這說(shuō)明沙塵天氣能使得PM2.5濃度急劇升高。二是風(fēng)速的影響。風(fēng)速越小，污染物濃度越大，但當(dāng)風(fēng)速超過(guò)一定閾值時(shí)，污染物濃度與風(fēng)速成正相關(guān)關(guān)系[23-24]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，格爾木市風(fēng)速季節(jié)變化特征為春、夏季高于秋、冬季。為了研究格爾木地區(qū)風(fēng)速對(duì)污染物濃度的影響，利用2016—2017 年逐日風(fēng)速資料和PM2.5濃度資料（共計(jì)690 個(gè)樣本）分析相關(guān)關(guān)系發(fā)現(xiàn)，相關(guān)系數(shù)為0.33（α=0.01），即風(fēng)速與PM2.5濃度呈顯著正相關(guān)關(guān)系，該地區(qū)風(fēng)速對(duì)PM2.5濃度變化的影響效果更加顯著。

綜上所述，在格爾木地區(qū)逆溫層的存在會(huì)對(duì)空氣污染物的排放和擴(kuò)散產(chǎn)生顯著影響。同時(shí)由于存在大風(fēng)、沙塵天氣頻發(fā)等多種影響PM2.5濃度的因素，使得逆溫在影響PM2.5濃度變化的因素中不占主導(dǎo)地位。

5 結(jié)論

利用格爾木市探空雷達(dá)資料分析低空逆溫的基本特征，并與不同氣候區(qū)的西寧市、玉樹市做對(duì)比；同時(shí)，結(jié)合空氣污染物濃度資料，研究低空逆溫對(duì)空氣污染物濃度的影響，得出如下結(jié)論。

（1）3 a 來(lái)，格爾木市低空逆溫07 時(shí)平均發(fā)生頻率為69%，19 時(shí)為24%；07 時(shí)冬季平均發(fā)生頻率最高，為92%，最高月平均發(fā)生頻率出現(xiàn)在12 月07時(shí)，為96%，19 時(shí)春夏季幾乎未出現(xiàn)逆溫（3 a 總共發(fā)生3 次）。格爾木市總體特征為早晚逆溫發(fā)生頻率相差較大，秋、冬季發(fā)生頻率明顯高于春、夏季，逆溫厚度薄、強(qiáng)度大，并且以貼地逆溫為主。

（2）格爾木市貼地逆溫特征為：秋、冬季發(fā)生頻率高于春、夏季，07 時(shí)高于 19 時(shí)。厚度薄，07 時(shí)貼地逆溫年平均厚度為271 m，19 時(shí)為107 m，其中07時(shí)冬季貼地逆溫厚度最大，春季最小，冬季較春季厚160 m。強(qiáng)度大，07 時(shí)貼地逆溫強(qiáng)度年平均值為2.23 ℃/100 m，19 時(shí)為 2.51 ℃/100 m。

（3）格爾木市懸浮逆溫發(fā)生頻率低，特別在3 a中的4—5 月、7—9 月均未出現(xiàn)懸浮逆溫。厚度薄，07 時(shí)懸浮逆溫年平均厚度為234 m，19 時(shí)為182 m；強(qiáng)度相對(duì)貼地逆溫較弱，07 時(shí)懸浮逆溫強(qiáng)度年平均值為 1.37 ℃/100 m，19 時(shí)為 1.34 ℃/100 m。07 時(shí)的懸浮逆溫起始高度和終止高度均小于19 時(shí)的，兩個(gè)時(shí)次的起始高度、終止高度均以冬季最大，07 時(shí)的起始高度和終止高度春季最低，19 時(shí)的起始高度相對(duì)07 時(shí)偏高331 m，19 時(shí)的終止高度相對(duì)07 時(shí)偏高280 m。

（4）早間柴達(dá)木盆地逆溫發(fā)生頻率最高，逆溫強(qiáng)度最大，逆溫厚度最??；晚間柴達(dá)木盆地逆溫發(fā)生頻率少于河湟地區(qū)但多于三江源地區(qū)，逆溫強(qiáng)度最小，逆溫厚度最厚。3 個(gè)氣候區(qū)的逆溫特征存在差異可能是由于地形、氣候條件及局地環(huán)流等因素引起的，具體影響機(jī)制需要做進(jìn)一步的研究。

（5）在格爾木地區(qū)，低空逆溫層的存在會(huì)對(duì)空氣污染物的擴(kuò)散產(chǎn)生影響，但對(duì)PM2.5濃度的影響效果不如風(fēng)速明顯。因此，由于當(dāng)?shù)靥厥獾母咴璧氐匦魏投啻箫L(fēng)、沙塵天氣的氣候特性，以及冬季采暖和工業(yè)廢氣排放等因素，在污染防治時(shí)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)匚廴驹磁欧拧⒛鏈貙?、大風(fēng)和沙塵等氣候因子的綜合影響。