徐杰+匡汉祎+王国强+陈明+陆琳

摘 要：通过对常州市2015—2016年PM2.5连续观测发现，PM2.5浓度的变化与空气含水量密切相关，运用比较法，简单说明常州市PM2.5与空气相对湿度间的变化关系，这为降低空气PM2.5的含量提供思路，为相关研究提供技术支持。

关键词：PM2.5；空气；相对湿度

中图分类号：Q938.1+2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170532072

引言

雾霾天气大多数情况下就是由PM2.5造成的。虽然PM2.5在大气中的含量极少，但是，由于质量小，携带病毒及有害物质时间长、传输渠道多样、移动距离较远、对人体造成的危害较大，PM2.5来源有：燃煤、燃气、燃油排放物、交通工具尾气、武器投放等。常州位于上海与南京城市群中心区域，地处长三角经济发达带，域内工业制造业发达，企业园区林立，形成长三角雾霾高发区，引起人民群众高度关注，研究其与气象因子-空气相对湿度间的关系，对改善空气质量，城市规划有必要的理论支持。

1 研究方法

本文参照GB3095-2012《环境空气质量标准》，对常州市2015—2016年PM2.5的现状进行统计分析（见表1）。并以同时期空气相对湿度数据为参照，找出二者相关间的关联。

2 PM2.5统计

如图1是常州市2015—2016年PM2.5及相对湿度月平均值的统计，统计的各月中，年平均值为64.9ug/m3，以冬季12月的101.1ug/m3为峰值，其次为春季的3月91.6 ug/m3，最低值出现在夏季的8月，为36.3ug/m3，次低值为秋季的9月，为41.7ug/m3。

根据统计，见图2，日均值在35 ug/m3及以下，空气质量指数为1级的天数总计182d，占比24.9%；日均值在36～75 ug/m3为309d，也就是空气质量指数为2级的天数占比为42.3%；而日均值为76～115 ug/m3为156d，空气质量指数为3级的天数占比21.3%；统计的2a中日均值为116～150ug/m3为65d，说明常州市近2a空气中度污染的天数有有65d，占比8.9%，而日均值151～250ug/m3为19d，也就是空气质量指数5级占统计日数的2.6%。统计的2a间，空气质量优良的年均天数为245.5d，年占比67.2%，污染年均总天数为120d，年占比32.8%，这警示着常州市空气质量的提升仍有较大空间。

3 PM2.5与相对湿度关系分析

图1可明显看出，相对湿度值与PM2.5值之间呈显著反相关，当逐月平均相对湿度属上升趋势时，PM2.5月平均值却属下降趋势，当逐月平均相对湿度属下降趋势时，PM2.5月平均值亦相反上升，夏季是常州市一年中相对湿度最高的季度，相反此时相对应的PM2.5值却是一年中最低的月份，到冬季时是常州市一年中相对湿度最低的季度，相反也是PM2.5值最高的季度。

图3 空气质量指数与日平均相对湿度玫瑰图

在统计的空气质量指数为1级的天数里，如图3，日平均湿度为区域主要集中在80%～100%之间，占比58.2%，其中有68d日平均湿度为90%以上，占比37.4%；而空气质量指数为2级的309d中，日平均湿度区域主要集中在70%～89%之间的天数有170d，占比55.1%，其中日平均湿度80%～89%的有86d，占比27.8%，其次是日平均湿度70%～79%的有84d，占比27.2%；统计的轻度污染共156d，日平均湿度区域主要集中在60%～79%之间的天数有80d，占比50.3%，其中主要日平均相对湿度区域在70%～79%间，共45d，占比28.8%；中度污染的65d里，日平均湿度在70%～79%之間共29d，占比达44.6%；重度污染的19d中，有12d日平均湿度在70%～79%之间，占比为63.2%。

从图3中可以看以一个趋势，当空气相对湿度较大时，PM2.5值相对较小，而空气相对湿度相对较小时，PM2.5值却相反偏大，这是因为当空气相对湿度偏大时，空气中水汽含量增大，PM2.5固体颗粒物周围被水份包裹，由于水份增加导致PM2.5颗粒物密度变小，浓度变低，造成PM2.5值减小。同时由于PM2.5颗粒物周围被水份包裹，质量加重，重力增大造成一定程度沉降，从而减小PM2.5浓度，这也是人工干预PM颗粒物浓度的物理基础。

4 结论

统计的近2a PM2.5年平均值为64.9 ug/m3，以12月为峰值，其次为3月，最低值出现在8月，次低值为9月。根据统计，空气质量指数为1～5级的天数分别为182d、309d、156d、65d、19d。

根据分析，相对湿度值与PM2.5值之间呈显著反相关，这说明空气湿度越大，PM2.5浓度相对越低，空气湿度越小，PM2.5浓度相对越高。在统计的空气质量指数为1～2级的天数里，日平均湿度为区域主要分别集中在80%～100%、70%～89%；空气质量指数为3～5级的天数里日平均湿度区域主要集中在60%～79%之间。

参考文献

[1]中国气象局.大气成分观测业务运行管理暂行规定[Z].2014.5.

[2]王敬. 乌鲁木齐市重污染期间PM2.5污染特征与来源解析[J]. 环境科学研究，2014.02.

[3]宋明.天津大气能见度与相对湿度、PM10及PM2.5的关系[J].气象与环境学报，2013.04.