随着工业化和城市化进程不断加快，大气污染已从京津冀、长三角和珠三角等经济发达地区，蔓延至内陆或经济欠发达区域。研究表明^[1-3]，环境空气质量与本地源强、区域传输、气象条件等因素密切相关。在本地源排放量稳定时，气象条件成为影响空气质量的重要因素，气象变化的研判在空气污染预测预警中扮演了重要角色^[4]。近年来，国内外学者对天气分型与空气质量关系进行了大量研究，研究区域多集中在经济发达地区，许建明等^[5]研究了上海秋冬季PM_2.5污染天气形势客观分型，高晓荣等^[6]研究了广东四大区域污染过程历史案例，江淑芳等^[7]分析了深圳市不同空气污染程度下的天气规律及影响要素特征，而粤东北等非珠三角地区城市污染案例研究报道较为少见。

河源市作为广东省东北部的重要生态城市，环境质量在广东地区处于较好水平，自2014年以来空气质量逐年改善^[8]，但受不利气象条件和周边污染传输影响，个别时段也出现较为严重的污染现象^[9-10]。现利用河源市2014—2017年环境空气质量和气象数据，从影响大气污染扩散的气象学角度，对污染日对应的天气系统和气象要素进行归类和分析，探讨污染物低浓度区域的污染现状。

1 数据来源及分析方法

数据来源于河源市环境监测网络的2014—2017年连续4年的逐日和逐时环境空气质量监测数据，周边城市逐日和逐时数据来源于全国城市空气质量实时发布平台^[11]，地面气象观测数据来源于中国气象局气象数据中心^[12]，东亚地区的天气图来自中央气象台发布的实况资料^[13]。

2 结果与讨论 2.1 环境空气质量变化特征

2014—2017年O₃和PM_2.5作为超标污染物占比逐年变化见图 1。

2014—2017年不同空气质量指数(Air Quality Index，AQI)范围的污染天气分布见图 2。

由图 1、2可见，超标污染物为O₃和PM_2.5，其中以O₃为超标污染物的污染天比例从2014年的28.1%跃升至2017年的77.8%，O₃已成为影响河源环境空气达标率的主要污染物，从AQI分级统计来看，轻度污染天主要集中在101~120，中度污染(AQI > 150)以上污染天均发生在农历新年，为燃放烟花爆竹所致。

2.2 污染过程统计

根据污染持续性及天气分型，统计了2014—2017年河源市PM_2.5和O₃污染过程(表 1、表 2)。PM_2.5污染过程共20次36 d，其中34 d轻度污染(AQI为101~143)，2 d中度污染(均为大年初一，AQI为152~176)，最高持续时间为5 d，污染高发季节为冬、春季。O₃污染过程共19次29 d，均为轻度污染(AQI为102~146)，最高持续时间为3 d，污染高发季节为夏、秋季。

2.3 影响污染的气象条件分析

2014—2017年河源市PM_2.5和O₃污染天气气象场分型见图 3(a)(b)。由表 1、表 2、图 3可见，影响PM_2.5和O₃污染的天气分型有较大差异。2014—2017年，除春节外，河源市PM_2.5污染共34次，其中冷高压出海13 d(38.2%)，冷锋前6 d(17.7%)，均压场5 d(14.8%)，弱冷高压脊、副高边缘、台风外围等天气型占比相对较小；河源市O₃污染共29 d，副高控制9 d(31.0%)，副高+台风外围7 d(24.1%)，冷高压出海4 d(13.8%)，均压场4 d(13.8%)，副高边缘和冷峰前等天气型占比较小。

2014—2017年PM_2.5和O₃污染天气地面风场统计见图 4(a)(b)(直径长度代表该风场对应下污染发生频次)。由表 2、表3和图 4可见，PM_2.5污染时段的最高日均气温为12.2~30.4℃，高频污染风向为东北风且风速 < 1.5 m/s(冬、春季占58.8%)；O₃污染时段的最高日均气温为25.7~36.7℃，高频污染风向为西南风且风速 < 1.5m/s或2.1~2.5m/s(夏、秋季占88.2%)。可见弱东北风下主要发生在冬、春季，而冬、春季因为混合层低，降水少，容易促使ρ(PM_2.5)升高；弱西南风下，一方面O₃前体物区域输送明显，另一方面在夏、秋季出现频率较高，气温高辐射强，使光化学产物ρ(O₃)上升^[9-10]。

3 结论

(1) 河源城区环境空气质量处于较好水平，污染天数逐年减少，超标污染物为PM_2.5和O₃，O₃成为达标率首要影响因子。

(2) 易污染天气类型中，冷高压出海型占比最高(26.1%)，其次为副高控制(15.4%)和均压场(13.85%)，冬、春季和夏秋季污染防控重点分别为PM_2.5和O₃，弱风速(< 1.5 m/s)时应密切关注。

(3) 污染天气时段发生在AQI值为101~110时占比较大(24.6%)，说明低程度的污染天气接近四分之一，尚有较大的空间减少污染天气发生。