期刊信息
主办:北京理工大学;中国环境科学学会;中国职业安全健康协会
主管:中国兵器工业集团有限公司
ISSN:1009-6094
CN:11-4537/X
语言:中文
周期:双月
影响因子:0.814499
数据库收录:
北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:环境科学与资源利用
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安全工程
春夏季温州雁荡山杉木林臭氧质量浓度垂直变化(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】2.2 杉木林内不同高度臭氧质量浓度的季节变化特征 由图3可见:H1春夏两季差异不显著。H2和H3春夏两季差异极显著(P<0.001),且H1,H2和H3各高度从春季到
2.2 杉木林内不同高度臭氧质量浓度的季节变化特征
由图3可见:H1春夏两季差异不显著。H2和H3春夏两季差异极显著(P<0.001),且H1,H2和H3各高度从春季到夏季分别下降了108.52%,139.02%和241.70%。其原因可能是由于远距离输送和对流层向下传输有关:一方面温州市区春季背景值高出夏季11.61%,因此受温州市人为源输送影响,春季臭氧质量浓度较高;另一方面该研究区受东亚季风环流系统的影响[14],春季光化学反应产生的高体积分数臭氧,随西风带向东输送,同时夏季风侵入带来低臭氧体积分数的海洋性气团[11,15]。
春夏两季H1,H2和H3臭氧质量浓度日均值均差异显著(P<0.05)。春季H1,H2和H3臭氧浓度为57.11~103.12 μg·m-3, H1最低, H2次之, H3最高; 夏季 H1, H2和 H3臭氧质量浓度为 39.64~63.21 μg·m-3,次序与春季相同。虽然林内春夏两季臭氧质量浓度差异较大,但H1,H2和H3臭氧质量浓度变化具有一致性,可能是由于3种高度的光照强度不同,H3处于林冠上部,光强最强,且冠层上部叶片截留太阳总辐射多,会导致最终进入林下光能减少[16],所以H1处光照强度最弱。与此同时,林内辐射通量也间接影响林内温度,导致H1,H2和H3处的温度差异。那么假设在相同质量浓度臭氧前体物水平输送入林内时,H3生成臭氧的光化学反应最为强烈,致使其臭氧质量浓度升高。
图2 各高度臭氧质量浓度总体最大8 h均值Figure 2 Mean O3-8hin spring and summer of vertical gradient
图3 各高度臭氧质量浓度季节日均值Figure 3 Daily mean value of O3in vertical gradient
2.3 杉木林内不同高度臭氧质量浓度的日变化特征
总体来讲,春夏两季H1,H2和H3臭氧质量浓度呈单峰型变化,白天高,夜间低,但各季节H1,H2和H3出现峰值和低谷值的时间存在差异(图4)。与夏季相比春季臭氧质量浓度昼夜变幅较大。具体为春季峰值出现于 13:00-15:00, H1~H3分别达 105.63, 131.42 和 145.23 μg·m-3, 其中 H2和 H3峰值比 H1提前 2 h, 低谷值分别出现于 5:00(23.01 μg·m-3), 21:00(32.14 μg·m-3)和 23:00(70.31 μg·m-3); 夏季H1,H2和 H3峰值均出现在 11:00, 依次为 81.11, 104.60和 119.04 μg·m-3, 低谷值分别出现于 5:00(15.24 μg·m-3), 7:00(20.55 μg·m-3, 34.52 μg·m-3)。
图4 各高度臭氧质量浓度小时均值Figure 4 Hourly mean value of O3in vertical gradient
从同一季节H1,H2和H3臭氧质量浓度日变化曲线来看,各垂直高度的小时均值存在一定差异,除7:00外,各时段均为H1<H2<H3。经方差分析,春夏两季各时间段臭氧质量浓度差异不显著。这一现象的成因可能是杉木林内小气候相对稳定,各高度臭氧质量浓度小时均值差异相对稳定。
由日最大8 h质量浓度(11:00-17:00时)均值可知,春季H1,H2和H3处日最大8 h均值依次为86.72, 113.61 和 135.37 μg·m-3; 夏季 H1, H2和 H3处日最大 8 h 均值依次为 64.08, 81.88 和 97.34 μg·m-3。各季节日最大8 h均值不仅达到国家一级标准160 μg·m-3,且春季小时均值分别低于国家标准18.19%~84.50%,夏季低于国家标准64.38%~149.67%,说明杉木林内H1,H2和H3处臭氧质量浓度符合中国风景区等空气清洁地区的水平,可以提供相对清洁的空气质量环境,适合进行森林康养、休闲游憩等活动。
2.4 杉木林内不同高度臭氧质量浓度与气象因子的关系
将各高度臭氧质量浓度的小时均值与春夏两季气象因子进行相关分析,结果如表1所示。春季H1,H2和H3处温度、风速与臭氧质量浓度呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.839,0.839,0.825和0.699,0.741,0.762;与相对湿度、气压呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为-0.895,-0.909,-0.839和-0.650,0.741,0.762;夏季同样与温度、风速呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.818,0.741,0.804和0.824,0.838,0.810;与相对数度呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为-0.881, -0.916, -0.874。
表1 春秋季节杉木林不同高度臭氧质量浓度与小气候因子的相关性分析Table 1 Correlation coefficients of ozone concentration and meteorological factors in vertical gradient说明:*表示在置信度(双侧)为0.05时显著相关;**表示在置信度(双侧)为0.01时极显著相关季节 垂直梯度 温度 相对湿度 气压 风速 光照强度 紫外辐射H10.8 3 9** -0.8 9 5** -0.6 5 0* 0.6 9 9* -0.2 2 3 -0.3 1 4春季 H20.8 3 9** -0.9 0 9** -0.7 7 6** 0.7 4 1** -0.2 1 6 -0.2 9 3 H30.8 2 5** -0.8 3 9** -0.8 3 9** 0.7 6 2** -0.3 4 9 -0.4 0 5 H10.8 1 8** -0.8 8 1** -0.0 8 4 0.8 2 4** -0.3 0 7 -0.3 1 4夏季 H20.7 4 1** -0.9 1 6** -0.1 0 5 0.8 3 8** -0.1 1 8 -0.1 5 3 H30.8 0 4** -0.8 7 4** -0.1 7 8 0.8 1 0** -0.1 5 3 -0.1 6 7
文章来源:《安全与环境学报》 网址: http://www.aqyhjxb.cn/qikandaodu/2020/1012/346.html