天津市冬季空气湿度对PM_2.5和能见度的影响

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：丁净,唐颖潇,郝天依,姚青,蔡子颖,张裕芬,韩素芹

单位：天津市环境气象中心, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074,天津市环境气象中心, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074,天津市环境气象中心, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074,天津市环境气象中心, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074,天津市环境气象中心, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074,南开大学环境科学与工程学院, 国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室, 天津 300350,天津市环境气象中心, 天津 300074,中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074

摘要：空气湿度是调节能见度变化和大气污染发展的重要气象因素，利用2015~2020年天津市冬季的相对湿度、比湿、PM_2.5质量浓度和能见度的历史数据，分别分析了PM_2.5质量浓度和能见度与相对湿度和比湿之间的关系.2015~2020年冬季，天津城区PM_2.5质量浓度整体呈下降趋势，6 a下降了28.0%.10 km以上能见度天气的发生频率在2015~2018年冬季逐步上升，但在2019年和2020年的冬季重新下降.其中，2020年1月和2月天津市平均相对湿度达到63%和67%，显著高于30 a的历史同期均值，低于2 km的极端低能见度天气发生频率反弹至与2016年冬季相当的水平，空气湿度的升高在视觉上掩盖了PM_2.5的减排效果.天津市水汽的外部来源主要包括西南方向和东部渤海湾方向的输送，其中渤海湾方向传输的水汽占比约为59%，明显高于西南方向的25%.但东风相对清洁，对PM_2.5质量浓度的增长贡献有限，更多影响的是能见度.相比之下，当地面主导风向为西南风且比湿>2.0 g ·kg-1时，大气污染的发生频率高达83.6%.短时间内，比湿的变化与相对湿度相比较为平稳，冬季利用比湿的变化在一定程度上可以预测大气污染事件的发生及污染程度.冬季平均相对湿度>80%或比湿>3.0 g ·kg-1时，PM_2.5质量浓度>75 μg ·m-3的发生频率分别为78%和80%.在冬季的环境气象预报中，要尤其警惕比湿高于3.0 g ·kg-1的天气条件.

关键词：天津,相对湿度(RH),比湿,PM2.5,能见度,