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为了解天山北坡乌昌石地区大气污染的时空分布特征、气象要素对空气污染的影响以及污染天气过程的气象特征,本文通过收集2015-2018年乌昌石地区12个环境监测站点PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3等6种污染物逐日质量浓度,气温、降水、风速风向、相对湿度、气压等6种要素逐日观测资料,分析乌昌石地区大气污染物的时空分布特征及气象要素对大气污染物浓度的影响,探讨不同污染天气过程的环流背景及气象条件,得到以下结果:(1)乌昌石地区大气污染物具有显著的时空分布特征。乌昌石地区每年优良天数为60%,首要污染物多为PM10或PM2.5;每年平均污染日为78-126 d,重污染日为19-45 d,且主要集中在采暖期。空气污染在2015-2017年间波动上升,2017-2018明显下降。PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO浓度为冬季高,夏季低,O3浓度为夏季高,冬季低。6种大气污染物质量浓度年分布特征为单峰型分布,PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO峰值在1-2月,O3峰值在7月。采暖期PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO质量浓度显著上升,较非采暖期分别增高了68μg/m3、79μg/m3、8μg/m3、19μg/m3、1.0 mg/m3;非采暖期PM2.5与PM10的比重仅为0.35,采暖期PM2.5与PM10的比重增大到0.63。春节假日期间空气污染为初一最高,AQI为228,初五次高。PM2.5和PM10污染物浓度呈平原高、山区低,平原北部高、平原南部低的空间分布,SO2质量浓度为昌吉市和乌鲁木齐市城北高,NO2质量浓度为乌鲁木齐市市中心和城南高,CO质量浓度为石河子市和乌鲁木齐市城西高,O3质量浓度为天山天池和石河子市最高。(2)乌昌石地区大气污染物浓度受气象要素变化的影响较大。当气温降至-5℃、风速低于1.5 m/s、湿度在60%-80%之间、气压高于1040hPa时,PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO浓度开始急剧升高。当降水达到中雨时,对PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO的稀释最明显。当混合层高度高于500 m、通风系数大于1500 m/s2时,对污染物的扩散能力明显增强。当逆温强度大于5℃/(100m)、静稳指数大于5时,PM2.5浓度显著增加。PM2.5浓度与气温的相关性较好,相关系数可达0.734。用主成分分析法得到的污染物主成分为PM2.5,气象要素主成分为稳定度指标和降水指标,用于衡量空气污染扩散条件的好坏。(3)乌昌石地区污染天气过程常出现在特定的气象条件下。当春季巴尔喀什湖为低槽,北疆有地面冷锋过境时,易出现乌昌石地区污染,并伴有沙尘。当冬季新疆为高压脊,地面处于蒙古高压底后部时,或者高空为平直西风气流,地面为鞍型场时易出现污染。乌昌石地区冬季持续性重污染天气环流背景为:500 hPa新疆高压脊、中层弱风、地面高压底后部,常伴有边界层逆温、70%-90%的湿度、小于2 m/s风速的长时间维持。当出现1.0 mm以上的降水、地面气温上升、地面风速增大时,AQI下降。