基于城市環(huán)境氣候圖的寧波大氣環(huán)境解析與調(diào)控策略探究一、緒論1.1研究背景與意義隨著全球城市化進(jìn)程的加速，城市人口不斷增長(zhǎng)，城市規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，城市環(huán)境問題日益凸顯，其中大氣污染問題尤為嚴(yán)峻。大氣污染不僅對(duì)人類健康造成直接威脅，引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病等，還對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、氣候變化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。例如，世界衛(wèi)生組織（WHO）的研究表明，每年有數(shù)百萬人因暴露于空氣污染而過早死亡，大氣污染已成為全球公共衛(wèi)生面臨的重大挑戰(zhàn)之一。在我國(guó)，隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，大氣污染問題也愈發(fā)突出。京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū)頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣，嚴(yán)重影響了居民的生活質(zhì)量和出行安全，制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。城市環(huán)境氣候圖作為一種新興的研究工具和方法，近年來在城市大氣環(huán)境研究中得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。它通過整合氣象、地理、環(huán)境等多源數(shù)據(jù)，以直觀的圖形方式展示城市氣候環(huán)境的空間分布特征和變化規(guī)律，為城市規(guī)劃、環(huán)境管理和大氣污染防治提供了重要的科學(xué)依據(jù)。城市環(huán)境氣候圖可以清晰地呈現(xiàn)城市熱島效應(yīng)、通風(fēng)廊道、污染物擴(kuò)散路徑等信息，幫助決策者制定更加科學(xué)合理的城市發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)措施，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。寧波市作為我國(guó)東南沿海的重要經(jīng)濟(jì)中心和港口城市，近年來城市化進(jìn)程迅速，經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了顯著成就。然而，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人口的快速增長(zhǎng)，寧波市也面臨著日益嚴(yán)峻的大氣污染問題。根據(jù)寧波市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布的數(shù)據(jù)，近年來寧波市空氣質(zhì)量雖總體有所改善，但仍存在一些突出問題，如細(xì)顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）等污染物濃度超標(biāo)，重污染天氣時(shí)有發(fā)生，對(duì)居民的身體健康和城市的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅。因此，深入研究寧波市大氣環(huán)境狀況，分析其污染成因和影響因素，并提出有效的調(diào)控對(duì)策，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?；诔鞘协h(huán)境氣候圖對(duì)寧波市大氣環(huán)境進(jìn)行分析與調(diào)控對(duì)策研究，旨在全面了解寧波市大氣污染的現(xiàn)狀、特征和成因，揭示城市氣候環(huán)境與大氣污染之間的相互關(guān)系，為寧波市大氣污染防治提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。通過本研究，可以為寧波市制定更加精準(zhǔn)、有效的大氣污染治理政策和措施提供參考，推動(dòng)寧波市空氣質(zhì)量的持續(xù)改善，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。本研究成果對(duì)于其他城市開展大氣環(huán)境研究和污染防治工作也具有一定的借鑒意義，有助于豐富和完善城市大氣環(huán)境研究的理論和方法體系。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀城市環(huán)境氣候圖的研究起源于20世紀(jì)70年代的德國(guó)，德國(guó)氣象學(xué)家率先將氣候知識(shí)與城市規(guī)劃相結(jié)合，開展了城市環(huán)境氣候圖的研究工作，旨在為城市規(guī)劃和環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。此后，城市環(huán)境氣候圖的研究在全球范圍內(nèi)逐漸展開，目前已有超過20個(gè)國(guó)家的60多個(gè)城市開展了相關(guān)研究與應(yīng)用。在國(guó)外，德國(guó)的城市環(huán)境氣候圖研究處于領(lǐng)先地位。德國(guó)斯圖加特市在城市規(guī)劃中充分利用城市環(huán)境氣候圖，考慮地形地貌對(duì)局地氣候的影響，將城市通風(fēng)道規(guī)劃作為居住區(qū)布局的重要依據(jù)，修訂了11個(gè)居住區(qū)的規(guī)劃，有效改善了城市通風(fēng)和熱環(huán)境。日本從2000年開始大力推行城市環(huán)境氣候圖研究，通過分析城市熱環(huán)境和風(fēng)環(huán)境，繪制城市環(huán)境氣候圖，明確城市內(nèi)部熱島效應(yīng)嚴(yán)重且缺少通風(fēng)的重點(diǎn)區(qū)域和地段，有針對(duì)性地開展專項(xiàng)規(guī)劃研究，以降低熱島效應(yīng)、改善城市通風(fēng)。此外，美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞等國(guó)家也在城市環(huán)境氣候圖的研究與應(yīng)用方面取得了一定成果，將其應(yīng)用于城市綠地規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、交通規(guī)劃等領(lǐng)域，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。在國(guó)內(nèi)，北京、深圳等城市已經(jīng)開始在城市氣候規(guī)劃上有所作為。中國(guó)氣象局北京城市氣象研究所建立了北京城市環(huán)境氣候圖系統(tǒng)，劃分氣候敏感區(qū)域，分析北京可用于城市規(guī)劃的氣候資源，定量評(píng)估城市清潔空氣廊道，加強(qiáng)對(duì)城市氣候資源的利用，使城市規(guī)劃更加科學(xué)合理，改善了城市氣候條件和城市生活環(huán)境。深圳市2014年出臺(tái)了《深圳市城市設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則》，從法律層面對(duì)城市氣候規(guī)劃進(jìn)行明確，鼓勵(lì)立體綠化、增加建成區(qū)透水率、保證通風(fēng)能力、留出通風(fēng)走廊等，以改善城市氣候環(huán)境。北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，京津冀地區(qū)由于地理環(huán)境影響，在山谷風(fēng)環(huán)流、海陸風(fēng)環(huán)流和城市熱島環(huán)流相互耦合作用下，形成復(fù)雜的大氣邊界層結(jié)構(gòu)，對(duì)區(qū)域污染物的擴(kuò)散、大氣環(huán)境容量具有重要影響，城市環(huán)境氣候圖能夠?yàn)樵摰貐^(qū)的大氣污染防治提供重要參考。然而，當(dāng)前城市環(huán)境氣候圖在大氣環(huán)境分析與調(diào)控方面的研究仍存在一些不足與空白。一方面，在數(shù)據(jù)獲取和處理方面，雖然多源數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用逐漸成為趨勢(shì)，但不同數(shù)據(jù)來源的質(zhì)量和精度參差不齊，數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率也有待提高，這在一定程度上影響了城市環(huán)境氣候圖的準(zhǔn)確性和可靠性。另一方面，在大氣污染影響因素的綜合分析方面，目前的研究多側(cè)重于單一因素的分析，如氣象因素、工業(yè)污染、交通污染等，對(duì)各因素之間的相互作用和協(xié)同影響研究較少，難以全面揭示大氣污染的形成機(jī)制。此外，在調(diào)控對(duì)策的制定和實(shí)施方面，雖然已經(jīng)提出了一系列管理、技術(shù)和政策措施，但這些措施的針對(duì)性和可操作性還有待進(jìn)一步加強(qiáng)，如何將城市環(huán)境氣候圖的研究成果更好地轉(zhuǎn)化為實(shí)際的大氣污染治理行動(dòng)，仍然是一個(gè)亟待解決的問題。綜上所述，本研究將在借鑒國(guó)內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)當(dāng)前研究的不足，以寧波市為例，深入開展基于城市環(huán)境氣候圖的大氣環(huán)境分析與調(diào)控對(duì)策研究，力求在數(shù)據(jù)處理方法、影響因素分析和調(diào)控對(duì)策制定等方面取得新的突破，為寧波市的大氣污染防治提供更加科學(xué)、有效的支持。1.3研究?jī)?nèi)容與方法本研究主要圍繞以下幾個(gè)方面展開：首先，系統(tǒng)地概述城市環(huán)境氣候圖的基本概念、構(gòu)成要素以及其在城市規(guī)劃、大氣環(huán)境研究等領(lǐng)域的應(yīng)用方向，深入剖析其原理和優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)研究奠定理論基礎(chǔ)。其次，詳細(xì)介紹城市環(huán)境氣候圖的制作方法，包括多源數(shù)據(jù)的收集與整合，如氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)等，以及運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)值模擬等技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而制作出寧波市城市環(huán)境氣候圖。再者，基于制作完成的城市環(huán)境氣候圖，全面分析寧波市大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀，明確主要污染物種類，如二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NO?）、顆粒物（PM??、PM?.?）等，深入探究其來源，包括工業(yè)排放、交通尾氣、燃煤污染等，并總結(jié)污染特點(diǎn)，如季節(jié)性變化、空間分布差異等。進(jìn)一步探討大氣污染的影響因素，從天氣因素，如風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣穩(wěn)定度等對(duì)污染物擴(kuò)散和傳輸?shù)挠绊懀唤煌ㄎ廴疽蛩?，分析機(jī)動(dòng)車保有量增長(zhǎng)、交通擁堵狀況、車輛排放標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)大氣環(huán)境的影響；工業(yè)污染因素，研究工業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、廢氣處理設(shè)施等對(duì)污染物排放的作用；建筑污染因素，探討建筑施工揚(yáng)塵、建筑物表面吸附污染物、城市建筑布局對(duì)通風(fēng)和污染物擴(kuò)散的阻礙等方面進(jìn)行深入分析。隨后，根據(jù)大氣污染現(xiàn)狀和影響因素分析結(jié)果，從管理措施，如加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法力度、完善環(huán)境監(jiān)測(cè)體系、建立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制等；技術(shù)措施，推廣清潔能源利用技術(shù)、改進(jìn)工業(yè)廢氣處理技術(shù)、優(yōu)化交通管理技術(shù)等；政策措施，制定鼓勵(lì)節(jié)能減排的政策、實(shí)施綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策等方面，探討大氣污染的調(diào)控對(duì)策。最后，對(duì)寧波市大氣環(huán)境污染治理的現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，分析當(dāng)前治理工作中取得的成效和存在的問題，并對(duì)未來治理前景進(jìn)行展望，提出針對(duì)性的建議和改進(jìn)意見，為寧波市大氣污染治理提供決策支持。在研究方法上，本研究綜合運(yùn)用多種方法。文獻(xiàn)研究法，廣泛查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解城市環(huán)境氣候圖的研究進(jìn)展、大氣環(huán)境分析方法以及調(diào)控對(duì)策的研究成果，梳理相關(guān)理論和技術(shù)，為研究提供理論依據(jù)和研究思路。數(shù)據(jù)收集法，收集寧波市的氣象數(shù)據(jù)，包括歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，獲取地形數(shù)據(jù)，如數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，收集土地利用數(shù)據(jù)、污染源排放數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，為城市環(huán)境氣候圖的制作和大氣環(huán)境分析提供數(shù)據(jù)支持。模型模擬法，運(yùn)用氣象模式，如WeatherResearchandForecasting（WRF）模式，對(duì)寧波市的氣象場(chǎng)進(jìn)行模擬，分析氣象條件對(duì)大氣污染的影響；運(yùn)用空氣質(zhì)量模型，如CommunityMultiscaleAirQuality（CMAQ）模型，模擬污染物的擴(kuò)散和傳輸過程，評(píng)估不同情景下的大氣環(huán)境質(zhì)量。實(shí)地調(diào)研法，深入寧波市的工業(yè)企業(yè)、交通樞紐、建筑工地等污染源現(xiàn)場(chǎng)，了解污染物排放情況和污染治理措施的實(shí)施情況，與相關(guān)部門和企業(yè)進(jìn)行交流，獲取第一手資料。定性與定量分析相結(jié)合的方法，在分析大氣污染影響因素和調(diào)控對(duì)策時(shí)，既運(yùn)用定性分析方法，如因果分析、對(duì)比分析等，探討各因素之間的關(guān)系和作用機(jī)制，又運(yùn)用定量分析方法，如統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)性分析、回歸分析等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，揭示大氣污染的規(guī)律和趨勢(shì)。二、城市環(huán)境氣候圖概述2.1基本概念與原理城市環(huán)境氣候圖（UrbanClimaticMap，UCMap）是一種融合了城市氣候信息和城市規(guī)劃要素的信息平臺(tái)與評(píng)價(jià)工具，它以二維圖形的形式，直觀地展示城市氣候環(huán)境的空間分布特征和變化規(guī)律。城市環(huán)境氣候圖系統(tǒng)主要由一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入圖層和兩個(gè)核心地圖構(gòu)成：城市氣候環(huán)境分析圖（UrbanClimaticAnalysisMap）和城市氣候規(guī)劃建議圖（UrbanClimaticPlanningRecommendationMap）。城市氣候環(huán)境分析圖將氣候評(píng)估與分析結(jié)果可視化，并結(jié)合二維空間信息，利用不同城市氣候空間單位歸納總結(jié)出城市氣候狀況的分布。通過對(duì)氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)的整合與分析，該圖能夠清晰地呈現(xiàn)城市熱島效應(yīng)、通風(fēng)狀況、太陽輻射分布、大氣污染濃度等氣候要素的空間差異。例如，通過對(duì)城市不同區(qū)域的氣溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值處理，在分析圖上以不同顏色的等溫線或色階來表示氣溫的高低分布，從而直觀地展示城市熱島的范圍和強(qiáng)度。再如，利用風(fēng)場(chǎng)模擬數(shù)據(jù)，在圖上繪制風(fēng)向玫瑰圖和風(fēng)速等值線，以反映城市不同區(qū)域的主導(dǎo)風(fēng)向和風(fēng)速大小，為分析城市通風(fēng)條件提供依據(jù)。城市氣候規(guī)劃建議圖則是在分析圖的基礎(chǔ)上，針對(duì)城市氣候環(huán)境存在的問題，提出相應(yīng)的規(guī)劃實(shí)施策略和指導(dǎo)性建議。這些建議旨在通過城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)手段，改善城市氣候環(huán)境，提高居民的生活質(zhì)量。例如，針對(duì)城市熱島效應(yīng)嚴(yán)重的區(qū)域，建議增加城市綠地和水體面積，優(yōu)化建筑布局，以增強(qiáng)城市的散熱能力；對(duì)于通風(fēng)不良的區(qū)域，規(guī)劃建設(shè)通風(fēng)廊道，打通城市空氣流通通道，促進(jìn)污染物的擴(kuò)散。此外，還可以根據(jù)不同區(qū)域的氣候特點(diǎn)，制定適宜的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、土地利用規(guī)劃等。城市環(huán)境氣候圖的原理基于城市氣候?qū)W和城市規(guī)劃學(xué)的交叉融合。城市氣候是在區(qū)域氣候背景下，由于城市下墊面特性、人為活動(dòng)等因素的影響而形成的一種特殊局地氣候。城市下墊面的改變，如大量建筑物的興建、土地的硬化等，導(dǎo)致城市表面的粗糙度、反照率、熱容量等物理性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響城市的熱量平衡、水分循環(huán)和大氣運(yùn)動(dòng)。人為活動(dòng)，如工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、居民生活等，不僅向大氣中排放大量的污染物，還釋放出大量的人為熱，進(jìn)一步加劇了城市氣候的變化。城市環(huán)境氣候圖通過對(duì)城市氣候形成機(jī)制的深入研究，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)值模擬等技術(shù)手段，對(duì)城市氣候要素進(jìn)行量化分析和空間可視化表達(dá)。在數(shù)據(jù)收集階段，廣泛收集氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，以獲取城市氣候環(huán)境的全面信息。在數(shù)據(jù)處理和分析過程中，運(yùn)用GIS的空間分析功能，如疊加分析、緩沖區(qū)分析等，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，提取出與城市氣候相關(guān)的關(guān)鍵信息。同時(shí)，借助數(shù)值模擬模型，如氣象模式、空氣質(zhì)量模式等，對(duì)城市氣象場(chǎng)、污染物擴(kuò)散等過程進(jìn)行模擬，預(yù)測(cè)不同情景下城市氣候環(huán)境的變化趨勢(shì)。城市環(huán)境氣候圖能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃和管理提供科學(xué)依據(jù)。在城市規(guī)劃的前期階段，城市環(huán)境氣候圖可以幫助規(guī)劃者了解城市氣候資源的分布情況，合理確定城市功能分區(qū)，避免在氣候敏感區(qū)域進(jìn)行高強(qiáng)度開發(fā)。在城市建設(shè)過程中，根據(jù)城市環(huán)境氣候圖的建議，優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)、布局和綠化規(guī)劃，提高城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。在城市管理方面，城市環(huán)境氣候圖可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染治理、災(zāi)害預(yù)警等提供決策支持，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。2.2制作方法與數(shù)據(jù)來源城市環(huán)境氣候圖的制作涉及多源數(shù)據(jù)的收集與整合，以及多種技術(shù)方法的綜合運(yùn)用。其制作方法主要包括數(shù)值模擬、實(shí)地觀測(cè)和地理信息系統(tǒng)（GIS）分析等，每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用范圍。數(shù)值模擬是城市環(huán)境氣候圖制作的重要方法之一，它通過建立數(shù)學(xué)模型來模擬城市氣象場(chǎng)、污染物擴(kuò)散等過程。常用的數(shù)值模擬模型包括氣象模式和空氣質(zhì)量模式。氣象模式如WeatherResearchandForecasting（WRF）模式，能夠?qū)Τ鞘械臍庀笠兀顼L(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等進(jìn)行模擬，分析氣象條件的時(shí)空變化特征。WRF模式采用了先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法和物理過程參數(shù)化方案，能夠準(zhǔn)確地模擬復(fù)雜地形和城市下墊面條件下的氣象場(chǎng)?？諝赓|(zhì)量模式如CommunityMultiscaleAirQuality（CMAQ）模式，則可以模擬污染物在大氣中的擴(kuò)散、傳輸、轉(zhuǎn)化和去除過程，評(píng)估不同污染源對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響。CMAQ模式考慮了多種污染物的化學(xué)反應(yīng)和物理過程，能夠?qū)Υ髿庵械亩喾N污染物，如二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NO?）、顆粒物（PM??、PM?.?）等進(jìn)行模擬分析。通過數(shù)值模擬，可以獲取城市不同區(qū)域的氣象和污染信息，為城市環(huán)境氣候圖的繪制提供數(shù)據(jù)支持。實(shí)地觀測(cè)是獲取城市氣候和環(huán)境信息的直接手段。通過在城市中設(shè)置氣象觀測(cè)站、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣象要素和污染物濃度。氣象觀測(cè)站可以測(cè)量氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象參數(shù)，為分析城市氣候特征提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測(cè)站則可以監(jiān)測(cè)大氣中的各種污染物濃度，如二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等，了解城市大氣污染的現(xiàn)狀和分布情況。此外，還可以采用移動(dòng)監(jiān)測(cè)車、無人機(jī)等移動(dòng)觀測(cè)設(shè)備，對(duì)城市不同區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取更全面的環(huán)境信息。移動(dòng)監(jiān)測(cè)車可以在城市道路上行駛，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沿途的污染物濃度和氣象條件，彌補(bǔ)固定監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的不足。無人機(jī)則可以在城市上空進(jìn)行飛行監(jiān)測(cè)，獲取高空的氣象和污染信息，為分析城市大氣邊界層結(jié)構(gòu)和污染物擴(kuò)散提供數(shù)據(jù)。實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠真實(shí)反映城市的實(shí)際情況，與數(shù)值模擬結(jié)果相互驗(yàn)證和補(bǔ)充，提高城市環(huán)境氣候圖的準(zhǔn)確性和可靠性。地理信息系統(tǒng)（GIS）分析在城市環(huán)境氣候圖制作中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。GIS具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠?qū)Χ嘣磾?shù)據(jù)進(jìn)行整合、管理和可視化表達(dá)。通過將氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)等導(dǎo)入GIS平臺(tái)，可以進(jìn)行空間疊加分析、緩沖區(qū)分析、插值分析等操作，提取與城市氣候相關(guān)的信息。例如，利用空間疊加分析，可以將氣象數(shù)據(jù)與土地利用數(shù)據(jù)疊加，分析不同土地利用類型下的氣象特征差異；通過緩沖區(qū)分析，可以確定污染源的影響范圍；運(yùn)用插值分析，可以根據(jù)離散的觀測(cè)數(shù)據(jù)生成連續(xù)的空間分布圖層，如氣溫分布圖、污染物濃度分布圖等。此外，GIS還可以制作各種專題地圖，直觀地展示城市氣候環(huán)境的空間分布特征，為城市規(guī)劃和管理提供決策支持。制作城市環(huán)境氣候圖所需的數(shù)據(jù)來源廣泛，主要包括氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、污染源數(shù)據(jù)等。氣象數(shù)據(jù)是制作城市環(huán)境氣候圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，其來源主要包括氣象部門的觀測(cè)站網(wǎng)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。氣象觀測(cè)站網(wǎng)分布在城市及周邊地區(qū)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降水等氣象要素。我國(guó)氣象部門建立了完善的地面氣象觀測(cè)站、高空探測(cè)站、氣象雷達(dá)站等觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，積累了大量的歷史氣象數(shù)據(jù)。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)則可以提供大范圍、長(zhǎng)時(shí)間序列的氣象信息，如衛(wèi)星云圖可以反映大氣中的水汽分布和天氣系統(tǒng)的移動(dòng)，熱紅外遙感數(shù)據(jù)可以反演地表溫度，為分析城市熱島效應(yīng)提供數(shù)據(jù)支持。此外，還可以通過國(guó)際氣象數(shù)據(jù)共享平臺(tái)獲取全球氣象數(shù)據(jù)，豐富數(shù)據(jù)來源。地形數(shù)據(jù)對(duì)于分析城市地形地貌對(duì)氣候的影響至關(guān)重要。常見的地形數(shù)據(jù)來源包括數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)和地形圖。DEM數(shù)據(jù)是一種數(shù)字化的地形模型，通過對(duì)地形表面進(jìn)行采樣和插值，生成反映地形起伏的高程數(shù)據(jù)。目前，有多種獲取DEM數(shù)據(jù)的途徑，如美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）提供的SRTM（ShuttleRadarTopographyMission）數(shù)據(jù)，具有較高的分辨率和精度，能夠滿足城市尺度的地形分析需求。地形圖則是傳統(tǒng)的地形表達(dá)形式，包含了地形、地物等豐富信息，可用于了解城市的地形地貌特征。在制作城市環(huán)境氣候圖時(shí)，利用DEM數(shù)據(jù)和地形圖，可以分析地形對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向的阻擋和改變作用，以及地形引起的熱力差異對(duì)城市氣候的影響。土地利用數(shù)據(jù)反映了城市土地的利用類型和空間分布情況，對(duì)研究城市下墊面特性對(duì)氣候的影響具有重要意義。土地利用數(shù)據(jù)的來源主要包括土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感影像解譯數(shù)據(jù)和地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)。土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)由國(guó)土部門通過實(shí)地調(diào)查和測(cè)量獲取，具有較高的準(zhǔn)確性和權(quán)威性。衛(wèi)星遙感影像解譯數(shù)據(jù)則是利用遙感技術(shù)對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行分析和處理，識(shí)別不同的土地利用類型，具有覆蓋范圍廣、更新速度快的特點(diǎn)。地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)是對(duì)國(guó)土范圍內(nèi)的自然和人文地理要素進(jìn)行全面調(diào)查和統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，包含了土地利用、地表覆蓋等多方面信息。在制作城市環(huán)境氣候圖時(shí)，將土地利用數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以分析不同土地利用類型對(duì)城市熱量平衡、水分循環(huán)和大氣運(yùn)動(dòng)的影響，如城市綠地和水體可以調(diào)節(jié)氣溫、增加空氣濕度，而建筑物密集區(qū)則容易形成熱島效應(yīng)。污染源數(shù)據(jù)是分析城市大氣污染來源和影響的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。污染源數(shù)據(jù)的獲取主要通過污染源普查、企業(yè)自行監(jiān)測(cè)和環(huán)保部門的執(zhí)法監(jiān)測(cè)等途徑。污染源普查是對(duì)各類污染源進(jìn)行全面調(diào)查和登記，掌握污染源的數(shù)量、分布、排放方式和污染物種類等信息。企業(yè)自行監(jiān)測(cè)是指企業(yè)按照環(huán)保要求，對(duì)自身的污染物排放情況進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，并向環(huán)保部門報(bào)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。環(huán)保部門的執(zhí)法監(jiān)測(cè)則是對(duì)企業(yè)的污染物排放進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，確保企業(yè)達(dá)標(biāo)排放。此外，還可以通過污染源清單模型，如MEIC（Multi-resolutionEmissionInventoryforChina）模型，估算不同污染源的污染物排放量。在制作城市環(huán)境氣候圖時(shí)，將污染源數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以分析污染源的分布和排放對(duì)大氣污染的影響，為制定污染治理措施提供依據(jù)。2.3應(yīng)用方向與案例分析城市環(huán)境氣候圖在城市規(guī)劃和大氣污染防治等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用方向，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的決策依據(jù)。在城市規(guī)劃方面，城市環(huán)境氣候圖可以輔助城市功能分區(qū)規(guī)劃。通過對(duì)城市氣候環(huán)境的分析，明確不同區(qū)域的氣候特點(diǎn)和適宜性，將居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)等功能區(qū)合理布局在氣候條件有利的區(qū)域。例如，將居住區(qū)布置在通風(fēng)良好、空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良、熱環(huán)境舒適的區(qū)域，避免受到工業(yè)污染和交通噪聲的影響；將工業(yè)區(qū)規(guī)劃在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向，減少對(duì)城市其他區(qū)域的污染。同時(shí)，城市環(huán)境氣候圖還可以用于指導(dǎo)城市綠地和水體規(guī)劃。根據(jù)城市熱島效應(yīng)和通風(fēng)狀況，合理規(guī)劃城市綠地和水體的位置和面積，利用綠地和水體的調(diào)節(jié)作用，緩解城市熱島效應(yīng)，改善城市通風(fēng)和空氣質(zhì)量。例如，在城市熱島中心區(qū)域增加綠地和水體面積，形成城市“綠肺”和“藍(lán)心”，降低氣溫，提高空氣濕度，促進(jìn)空氣流通。此外，城市環(huán)境氣候圖在建筑設(shè)計(jì)和交通規(guī)劃中也發(fā)揮著重要作用。在建筑設(shè)計(jì)中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，合理設(shè)計(jì)建筑的朝向、布局、體型系數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等，提高建筑的節(jié)能性能和舒適度。例如，在寒冷地區(qū)，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注重保溫隔熱，采用緊湊的體型和高效的保溫材料；在炎熱地區(qū)，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注重通風(fēng)散熱，采用開敞的布局和遮陽設(shè)施。在交通規(guī)劃中，考慮交通流量和尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境的影響，優(yōu)化交通線路和交通管理措施，減少交通擁堵和尾氣排放。例如，規(guī)劃建設(shè)快速公交系統(tǒng)（BRT）、地鐵等公共交通設(shè)施，鼓勵(lì)居民綠色出行，減少私家車使用。在大氣污染防治方面，城市環(huán)境氣候圖能夠?yàn)槲廴驹垂芸靥峁┛茖W(xué)依據(jù)。通過分析城市大氣污染的來源和傳輸路徑，確定主要污染源的位置和影響范圍，有針對(duì)性地制定污染治理措施。例如，對(duì)于工業(yè)污染源，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的監(jiān)管，要求企業(yè)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和污染治理技術(shù)，減少污染物排放；對(duì)于交通污染源，加強(qiáng)交通管理，優(yōu)化交通信號(hào)燈設(shè)置，推廣智能交通系統(tǒng)，減少交通擁堵，降低尾氣排放。此外，城市環(huán)境氣候圖還可以用于大氣污染預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)。結(jié)合氣象條件和污染物濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用城市環(huán)境氣候圖預(yù)測(cè)大氣污染的發(fā)生和發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，采取有效的污染控制措施，降低大氣污染對(duì)居民健康和環(huán)境的影響。例如，當(dāng)預(yù)測(cè)到可能發(fā)生重污染天氣時(shí)，提前通知企業(yè)減產(chǎn)、停產(chǎn)，實(shí)施機(jī)動(dòng)車限行措施，加強(qiáng)道路灑水降塵等。國(guó)內(nèi)外眾多城市在應(yīng)用城市環(huán)境氣候圖方面取得了顯著成果，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。德國(guó)斯圖加特市是城市環(huán)境氣候圖應(yīng)用的典型案例。斯圖加特市地處河谷盆地，風(fēng)速微弱，空氣流動(dòng)性差，工業(yè)活動(dòng)頻繁導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化。該市率先將氣候地圖應(yīng)用于城市土地利用規(guī)劃，提出建設(shè)通風(fēng)廊道。通過氣候地圖描繪不同的風(fēng)環(huán)境特征和地表特征，劃分氣候類型區(qū)，設(shè)置通風(fēng)廊道，并將通風(fēng)走廊與河流、公園、草地和軌道交通等相連接組成綠色空間網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，嚴(yán)格控制廊道周邊建筑物高度，確保自然風(fēng)進(jìn)入市區(qū)。在宏觀層面，斯圖加特市重點(diǎn)探索靜風(fēng)條件下局地環(huán)流規(guī)律，發(fā)揮局地環(huán)流作用以應(yīng)對(duì)靜風(fēng)氣候，保護(hù)補(bǔ)償空間（冷風(fēng)源），嚴(yán)禁冷空氣通道區(qū)域再開發(fā)，保持山坡綠化、減少土地硬化，優(yōu)化冷空氣通道。在微觀層面，針對(duì)微觀環(huán)境的通風(fēng)問題開展專項(xiàng)研究，以指導(dǎo)城市空間布局。例如，中央鐵路區(qū)域改造項(xiàng)目充分考慮局地大氣條件，組織開放空間系統(tǒng)，保護(hù)通風(fēng)主軸，打造三條新鮮空氣廊道，調(diào)整綠地布局以利于空氣交換；調(diào)控土地開發(fā)強(qiáng)度，控制開放空間建筑密度、通風(fēng)主軸沿線建筑高度，減少氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)阻礙。通過這些措施，斯圖加特市有效地緩解了熱島效應(yīng)和空氣污染問題，成為“全球最舒壓的城市”。日本東京在城市環(huán)境氣候圖的應(yīng)用方面也取得了良好的效果。東京通過研究分析城市熱環(huán)境和風(fēng)環(huán)境繪制城市環(huán)境氣候圖，明確城市內(nèi)部熱島效應(yīng)嚴(yán)重且缺少通風(fēng)的重點(diǎn)區(qū)域和地段。針對(duì)這些區(qū)域，東京采取了一系列有針對(duì)性的規(guī)劃措施。在城市布局方面，合理控制建筑密度和高度，增加城市綠地和水體面積，改善城市通風(fēng)條件。例如，在東京的新宿區(qū)，通過規(guī)劃建設(shè)高層建筑物之間的通風(fēng)廊道，促進(jìn)了空氣流通，緩解了熱島效應(yīng)。在交通管理方面，大力發(fā)展公共交通，推廣電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車，減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放。此外，東京還鼓勵(lì)居民參與城市環(huán)境改善活動(dòng)，提高公眾的環(huán)保意識(shí)。通過這些措施的實(shí)施，東京的城市氣候環(huán)境得到了明顯改善，居民的生活質(zhì)量得到了提高。國(guó)內(nèi)的北京市也積極開展城市環(huán)境氣候圖的研究與應(yīng)用。中國(guó)氣象局北京城市氣象研究所建立了北京城市環(huán)境氣候圖系統(tǒng)，劃分氣候敏感區(qū)域，分析北京可用于城市規(guī)劃的氣候資源，定量評(píng)估城市清潔空氣廊道。該系統(tǒng)為北京的城市規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)，在城市功能分區(qū)、綠地規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)等方面發(fā)揮了重要作用。例如，在城市綠地規(guī)劃中，根據(jù)城市環(huán)境氣候圖的分析結(jié)果，在城市熱島強(qiáng)度較大的區(qū)域增加綠地面積，形成了多個(gè)城市公園和綠地，有效地緩解了熱島效應(yīng)。同時(shí)，北京還利用城市環(huán)境氣候圖加強(qiáng)對(duì)大氣污染的防治，通過分析污染源的分布和傳輸路徑，制定了針對(duì)性的污染治理措施，加強(qiáng)了對(duì)工業(yè)污染源和交通污染源的管控，取得了一定的成效。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外成功案例的分析，可以總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)：一是跨學(xué)科合作至關(guān)重要。城市環(huán)境氣候圖的研究與應(yīng)用涉及氣象學(xué)、地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)學(xué)科，需要各學(xué)科之間密切合作，共同開展研究和實(shí)踐。例如，德國(guó)斯圖加特市在城市環(huán)境氣候圖的應(yīng)用中，氣象學(xué)家與城市規(guī)劃部門緊密合作，共同制定規(guī)劃方案，確保了氣候因素在城市規(guī)劃中的有效融入。二是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性是基礎(chǔ)。制作城市環(huán)境氣候圖需要大量的氣象、地形、土地利用、污染源等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性直接影響到城市環(huán)境氣候圖的質(zhì)量和應(yīng)用效果。因此，要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的收集和管理，建立完善的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性。三是公眾參與不可或缺。城市環(huán)境氣候圖的應(yīng)用涉及到城市居民的生活環(huán)境和利益，需要公眾的積極參與和支持。通過開展宣傳教育活動(dòng)，提高公眾的環(huán)保意識(shí)和參與意識(shí)，鼓勵(lì)公眾參與城市規(guī)劃和環(huán)境治理，形成全社會(huì)共同關(guān)注和參與城市環(huán)境改善的良好氛圍。四是持續(xù)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)整是保障。城市氣候環(huán)境是不斷變化的，需要對(duì)城市環(huán)境氣候進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握氣候變化和環(huán)境問題的動(dòng)態(tài)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)城市環(huán)境氣候圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化，確保其能夠及時(shí)反映城市氣候環(huán)境的變化，為城市規(guī)劃和環(huán)境管理提供準(zhǔn)確的依據(jù)。三、寧波市城市環(huán)境氣候圖制作3.1數(shù)據(jù)收集與處理為制作寧波市城市環(huán)境氣候圖，全面、準(zhǔn)確地收集了多源數(shù)據(jù)，并運(yùn)用專業(yè)方法和工具進(jìn)行處理與分析，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性，為后續(xù)的氣候圖繪制和大氣環(huán)境分析提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在氣象數(shù)據(jù)收集方面，從寧波市氣象局獲取了豐富的資料。涵蓋2015-2023年期間，全市10個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站以及分布于各區(qū)縣的50余個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站的觀測(cè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括逐小時(shí)的氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降水等常規(guī)氣象要素，以及大氣穩(wěn)定度、太陽輻射等相關(guān)參數(shù)。其中，氣溫?cái)?shù)據(jù)精確到0.1℃，風(fēng)速數(shù)據(jù)精確到0.1m/s，風(fēng)向以16個(gè)方位表示。通過對(duì)這些長(zhǎng)期、連續(xù)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以準(zhǔn)確把握寧波市氣象條件的時(shí)空變化規(guī)律，為研究城市氣候特征提供了重要依據(jù)。例如，通過對(duì)多年氣溫?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)寧波市夏季平均氣溫呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，這與全球氣候變暖的大背景以及城市熱島效應(yīng)的加劇密切相關(guān)。地形數(shù)據(jù)的獲取同樣關(guān)鍵，主要來源于寧波市測(cè)繪與地理信息研究院。獲取了分辨率為30米的數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)能夠精確反映寧波市的地形起伏狀況。同時(shí)，還收集了1:10000比例尺的地形圖，其詳細(xì)標(biāo)注了地形、地物等信息，包括山脈、河流、湖泊、道路、建筑物等的位置和形態(tài)。這些地形數(shù)據(jù)對(duì)于分析地形對(duì)氣象條件和大氣污染物擴(kuò)散的影響具有重要意義。例如，利用DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行地形分析，發(fā)現(xiàn)寧波市北部地區(qū)地勢(shì)相對(duì)平坦，有利于空氣的水平流動(dòng)；而南部山區(qū)地勢(shì)起伏較大，容易形成地形阻擋，導(dǎo)致局地氣流的變化，進(jìn)而影響污染物的擴(kuò)散路徑。土地利用數(shù)據(jù)方面，從寧波市自然資源和規(guī)劃局收集了2020年的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)通過高分辨率衛(wèi)星遙感影像解譯和實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方式獲取，準(zhǔn)確劃分了城市建設(shè)用地、耕地、林地、草地、水域等不同土地利用類型。其中，城市建設(shè)用地進(jìn)一步細(xì)分為居住用地、商業(yè)用地、工業(yè)用地等多個(gè)子類。同時(shí)，還獲取了2010-2020年期間的土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以分析土地利用變化對(duì)城市氣候和大氣環(huán)境的長(zhǎng)期影響。通過對(duì)土地利用數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，近年來寧波市城市建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，耕地和林地面積有所減少，這導(dǎo)致城市下墊面性質(zhì)發(fā)生改變，進(jìn)而對(duì)城市熱島效應(yīng)和大氣污染擴(kuò)散產(chǎn)生了影響。污染源數(shù)據(jù)的收集工作較為復(fù)雜，通過多渠道進(jìn)行獲取。一方面，參與了寧波市生態(tài)環(huán)境局組織的2020年污染源普查工作，全面掌握了各類污染源的基本信息，包括工業(yè)污染源、交通污染源、生活污染源等的數(shù)量、分布、排放方式和污染物種類。其中，工業(yè)污染源詳細(xì)記錄了企業(yè)的生產(chǎn)工藝、廢氣排放口位置、污染物排放濃度和排放量等數(shù)據(jù)；交通污染源統(tǒng)計(jì)了機(jī)動(dòng)車保有量、不同車型的排放因子以及主要交通干道的車流量等信息；生活污染源則涵蓋了居民生活燃煤、燃?xì)馐褂们闆r以及生活垃圾焚燒排放等數(shù)據(jù)。另一方面，利用污染源清單模型MEIC（Multi-resolutionEmissionInventoryforChina），結(jié)合寧波市的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)活動(dòng)水平等數(shù)據(jù)，估算了各類污染源的污染物排放量，并與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證，以提高污染源數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)處理過程中，運(yùn)用了多種專業(yè)軟件和技術(shù)。對(duì)于氣象數(shù)據(jù)，使用了氣象數(shù)據(jù)處理軟件GrADS（GridAnalysisandDisplaySystem）和Matlab。GrADS具有強(qiáng)大的氣象數(shù)據(jù)可視化功能，能夠繪制各種氣象要素的時(shí)間序列圖、空間分布圖和垂直剖面圖等，方便對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析。Matlab則利用其豐富的數(shù)學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析工具包，對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、插值處理和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等。例如，通過Matlab的插值算法，將離散的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)插值到規(guī)則的網(wǎng)格上，生成連續(xù)的氣象要素場(chǎng)，為后續(xù)的數(shù)值模擬和氣候圖繪制提供數(shù)據(jù)支持。地形數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)的處理主要依托地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件ArcGIS。利用ArcGIS的空間分析功能，對(duì)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度、坡向計(jì)算，提取地形起伏度、地形粗糙度等地形特征參數(shù)。通過空間疊加分析，將土地利用數(shù)據(jù)與地形數(shù)據(jù)相結(jié)合，分析不同地形條件下土地利用類型的分布特征。同時(shí)，利用ArcGIS的制圖功能，制作高精度的地形專題圖和土地利用現(xiàn)狀圖，直觀展示地形和土地利用的空間分布情況。對(duì)于污染源數(shù)據(jù)，首先使用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和統(tǒng)計(jì)分析，建立污染源數(shù)據(jù)庫。然后，利用專業(yè)的污染源分析軟件AERMOD（美國(guó)環(huán)保署推薦的大氣擴(kuò)散模型）配套的數(shù)據(jù)處理工具，將污染源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模型所需的輸入格式，以便后續(xù)進(jìn)行污染物擴(kuò)散模擬。在數(shù)據(jù)處理過程中，嚴(yán)格按照相關(guān)的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行審核和校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。例如，對(duì)于氣象數(shù)據(jù)，通過與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比、數(shù)據(jù)一致性檢查等方法，剔除異常值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；對(duì)于污染源數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)上報(bào)的排放數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性審查，對(duì)不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)和修正。3.2模型選擇與模擬在對(duì)寧波市大氣環(huán)境進(jìn)行深入研究時(shí)，模型的選擇與模擬至關(guān)重要。經(jīng)過綜合考量，選用WeatherResearchandForecasting（WRF）模型對(duì)寧波市的氣象場(chǎng)進(jìn)行模擬。WRF模型是先進(jìn)的中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，專為大氣研究和業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具備兩個(gè)動(dòng)態(tài)內(nèi)核、一個(gè)數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)以及支持并行計(jì)算和系統(tǒng)可擴(kuò)展性的軟件架構(gòu)，適用于從幾十米到幾千公里的廣泛氣象應(yīng)用，能夠?qū)?fù)雜地形和城市下墊面條件下的氣象場(chǎng)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的模擬，滿足本研究對(duì)寧波市氣象條件分析的需求。在模擬前，需對(duì)WRF模型進(jìn)行細(xì)致的參數(shù)設(shè)置。水平方向采用ArakawaC網(wǎng)格，此網(wǎng)格在處理大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)過程時(shí)具有較高的精度和穩(wěn)定性，能夠準(zhǔn)確地描述大氣運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)特征。垂直方向采用地形跟隨質(zhì)量（eta）坐標(biāo)，這種坐標(biāo)系統(tǒng)能夠較好地適應(yīng)地形的起伏變化，更精確地模擬地形對(duì)氣象要素的影響。時(shí)間積分選用三階Runge-Kutta方案，該方案在數(shù)值計(jì)算過程中具有較高的精度和穩(wěn)定性，能夠有效減少計(jì)算誤差，確保模擬結(jié)果的可靠性。為模型提供準(zhǔn)確的初始場(chǎng)和邊界條件是模擬成功的關(guān)鍵。初始場(chǎng)數(shù)據(jù)來源于歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）的再分析資料，這些資料經(jīng)過全球范圍內(nèi)的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)同化處理，具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠?yàn)槟Ｐ吞峁┹^為真實(shí)的初始?xì)庀髼l件。邊界條件數(shù)據(jù)同樣采用ECMWF的再分析資料，通過將模擬區(qū)域邊界上的氣象條件與再分析資料進(jìn)行匹配，確保模型在模擬過程中與實(shí)際大氣環(huán)境保持一致。在模擬過程中，對(duì)多種氣象要素進(jìn)行了重點(diǎn)關(guān)注。其中，風(fēng)場(chǎng)是影響大氣污染物擴(kuò)散和傳輸?shù)年P(guān)鍵因素之一。通過WRF模型模擬得到的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，能夠清晰地展示寧波市不同區(qū)域的風(fēng)速和風(fēng)向分布情況。研究發(fā)現(xiàn)，寧波市沿海地區(qū)由于受到海陸風(fēng)的影響，風(fēng)速相對(duì)較大，風(fēng)向具有明顯的日變化特征。白天，海風(fēng)從海洋吹向陸地，帶來涼爽的空氣；夜晚，陸風(fēng)從陸地吹向海洋，使得污染物的擴(kuò)散方向發(fā)生改變。而在山區(qū)，由于地形的阻擋和狹管效應(yīng)，風(fēng)速和風(fēng)向變化較為復(fù)雜，局部區(qū)域可能出現(xiàn)風(fēng)速加大或風(fēng)向突變的情況，這對(duì)污染物的擴(kuò)散路徑產(chǎn)生了重要影響。溫度場(chǎng)也是研究的重點(diǎn)氣象要素之一。溫度的分布和變化不僅影響大氣的穩(wěn)定度，還與污染物的化學(xué)反應(yīng)速率密切相關(guān)。模擬結(jié)果顯示，寧波市存在明顯的城市熱島效應(yīng)，市區(qū)的氣溫明顯高于周邊郊區(qū)。城市熱島效應(yīng)的形成主要是由于城市下墊面性質(zhì)的改變，如大量建筑物的興建、土地的硬化等，導(dǎo)致城市表面的粗糙度、反照率、熱容量等物理性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響城市的熱量平衡。此外，人為活動(dòng)釋放的大量人為熱，如工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、居民生活等過程中產(chǎn)生的熱量，也進(jìn)一步加劇了城市熱島效應(yīng)。熱島效應(yīng)使得市區(qū)大氣趨于不穩(wěn)定，有利于污染物的垂直擴(kuò)散，但同時(shí)也可能導(dǎo)致局地環(huán)流的形成，使得污染物在一定區(qū)域內(nèi)積聚，難以擴(kuò)散出去。濕度場(chǎng)對(duì)大氣污染物的吸濕增長(zhǎng)和化學(xué)反應(yīng)也具有重要影響。WRF模型模擬的濕度場(chǎng)數(shù)據(jù)表明，寧波市的濕度分布存在明顯的空間差異。沿海地區(qū)由于靠近海洋，水汽充足，濕度相對(duì)較高；而內(nèi)陸地區(qū)濕度則相對(duì)較低。在夏季，受季風(fēng)和降水的影響，全市的濕度普遍較高，這有利于污染物的濕清除過程，降低大氣中的污染物濃度。然而，在冬季，濕度較低，大氣較為干燥，不利于污染物的清除，可能導(dǎo)致污染物濃度升高。大氣穩(wěn)定度是衡量大氣對(duì)污染物擴(kuò)散能力的重要指標(biāo)。通過WRF模型計(jì)算得到的大氣穩(wěn)定度參數(shù)，如理查森數(shù)（RichardsonNumber）等，對(duì)其進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，寧波市在不同季節(jié)和不同時(shí)段的大氣穩(wěn)定度存在明顯差異。在白天，太陽輻射較強(qiáng)，地面受熱不均，大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)較為旺盛，大氣穩(wěn)定度較低，有利于污染物的擴(kuò)散。而在夜晚，地面輻射冷卻，大氣趨于穩(wěn)定，尤其是在晴朗無風(fēng)的夜晚，容易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，導(dǎo)致大氣穩(wěn)定度增加，污染物難以擴(kuò)散，容易在近地面積聚，形成污染。在模擬過程中，對(duì)模型的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行了嚴(yán)格驗(yàn)證。將模擬結(jié)果與寧波市的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等氣象要素的對(duì)比。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，WRF模型模擬的氣象要素在整體趨勢(shì)上與觀測(cè)數(shù)據(jù)較為一致，能夠較好地反映寧波市氣象條件的時(shí)空變化特征。例如，在風(fēng)速模擬方面，模型模擬的風(fēng)速與觀測(cè)風(fēng)速的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.8以上，說明模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬風(fēng)速的變化。在溫度模擬方面，模擬溫度與觀測(cè)溫度的平均絕對(duì)誤差在1℃以內(nèi)，表明模型對(duì)溫度的模擬精度較高。此外，還采用了多種評(píng)估指標(biāo)，如均方根誤差（RMSE）、平均絕對(duì)誤差（MAE）等，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行量化評(píng)估，進(jìn)一步驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性和可靠性。3.3地圖繪制與結(jié)果展示在完成數(shù)據(jù)收集與處理以及模型模擬后，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，精心繪制了寧波市城市環(huán)境氣候圖，以直觀、清晰的方式展示不同區(qū)域的氣候特征和環(huán)境問題。運(yùn)用ArcGIS軟件強(qiáng)大的制圖功能，將處理后的氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)以及污染源數(shù)據(jù)等進(jìn)行整合與可視化表達(dá)。在地圖制作過程中，充分考慮數(shù)據(jù)的屬性和空間特征，選擇合適的符號(hào)、顏色和標(biāo)注方式，以突出不同要素的特點(diǎn)和分布規(guī)律。例如，對(duì)于氣溫?cái)?shù)據(jù)，采用等溫線和色階相結(jié)合的方式進(jìn)行表示，不同顏色的色階代表不同的氣溫范圍，等溫線則清晰地勾勒出氣溫的變化趨勢(shì)；對(duì)于風(fēng)速數(shù)據(jù)，使用風(fēng)向玫瑰圖和風(fēng)速等值線來展示，風(fēng)向玫瑰圖直觀地反映出主導(dǎo)風(fēng)向和各風(fēng)向的頻率，風(fēng)速等值線則顯示出風(fēng)速在空間上的分布差異。通過GIS的空間分析功能，如疊加分析、緩沖區(qū)分析等，進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，揭示氣候特征與環(huán)境問題的關(guān)聯(lián)。將土地利用數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)疊加，分析不同土地利用類型對(duì)氣溫、風(fēng)速等氣象要素的影響。研究發(fā)現(xiàn)，城市建設(shè)用地由于大量建筑物和硬化地面的存在，比熱容較小，升溫較快，容易形成熱島效應(yīng)，導(dǎo)致周邊氣溫明顯升高；而綠地和水體則具有較好的調(diào)節(jié)作用，能夠降低氣溫，增加空氣濕度，改善局部氣候環(huán)境。在分析污染源對(duì)大氣環(huán)境的影響時(shí)，利用緩沖區(qū)分析確定污染源的影響范圍，發(fā)現(xiàn)工業(yè)污染源和交通干道周邊的污染物濃度相對(duì)較高，對(duì)周邊區(qū)域的大氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了較大影響。繪制完成的寧波市城市環(huán)境氣候圖全面展示了城市不同區(qū)域的氣候特征和環(huán)境問題。在氣候特征方面，圖中清晰地呈現(xiàn)出城市熱島效應(yīng)的分布范圍和強(qiáng)度。寧波市中心城區(qū)由于人口密集、建筑密集、工業(yè)活動(dòng)和交通流量大等因素，熱島效應(yīng)較為明顯，成為城市熱島的核心區(qū)域。在夏季，中心城區(qū)的氣溫比周邊郊區(qū)高出2-4℃，高溫區(qū)域主要集中在海曙區(qū)、江北區(qū)和鄞州區(qū)的部分商業(yè)中心和工業(yè)園區(qū)。而在城市的邊緣地帶和郊區(qū)，熱島效應(yīng)相對(duì)較弱，氣溫相對(duì)較低。此外，地圖還展示了風(fēng)速和風(fēng)向的分布情況。沿海地區(qū)風(fēng)速較大，常年受到海風(fēng)的影響，風(fēng)向以東南風(fēng)和東北風(fēng)為主，這有利于污染物的擴(kuò)散和稀釋；而內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)速相對(duì)較小，特別是在一些山谷和盆地地形區(qū)域，由于地形的阻擋，空氣流通不暢，容易導(dǎo)致污染物積聚。在環(huán)境問題方面，城市環(huán)境氣候圖直觀地顯示了大氣污染的分布狀況。通過對(duì)污染物濃度數(shù)據(jù)的可視化處理，發(fā)現(xiàn)顆粒物（PM??、PM?.?）、二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NO?）等主要污染物在空間上呈現(xiàn)出不同的分布特征。在工業(yè)集中區(qū)域，如北侖區(qū)的化工園區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)的煉化工業(yè)區(qū)等，由于工業(yè)生產(chǎn)過程中大量排放廢氣，污染物濃度明顯高于其他區(qū)域，成為大氣污染的高值區(qū)。交通干道沿線，尤其是城市主要環(huán)線和交通樞紐附近，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放量大，顆粒物和氮氧化物濃度較高，對(duì)周邊空氣質(zhì)量造成了較大影響。此外，一些建筑工地和露天堆場(chǎng)也是揚(yáng)塵污染的重要來源，在地圖上表現(xiàn)為局部區(qū)域的顆粒物濃度升高。除了展示大氣污染的現(xiàn)狀，城市環(huán)境氣候圖還能夠反映出大氣污染與其他環(huán)境因素之間的關(guān)系。將大氣污染數(shù)據(jù)與地形數(shù)據(jù)疊加分析發(fā)現(xiàn)，在山區(qū)和丘陵地帶，由于地形復(fù)雜，污染物容易在山谷中積聚，難以擴(kuò)散，導(dǎo)致局部區(qū)域的污染加重。而在城市的通風(fēng)廊道區(qū)域，空氣流通較好，有利于污染物的擴(kuò)散和清除，空氣質(zhì)量相對(duì)較好。通過對(duì)城市環(huán)境氣候圖的分析，為深入了解寧波市大氣環(huán)境狀況提供了直觀、全面的視角，為后續(xù)的大氣污染防治和城市規(guī)劃提供了重要的科學(xué)依據(jù)。四、寧波市大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀分析4.1主要污染物種類與來源根據(jù)《2023年寧波市生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》以及相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，寧波市大氣中的主要污染物包括顆粒物（PM?.?、PM??）、二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NO?）、一氧化碳（CO）和臭氧（O?）等。這些污染物對(duì)空氣質(zhì)量和人體健康產(chǎn)生了不同程度的影響。細(xì)顆粒物PM?.?是指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物，它能夠長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空氣中，且富含大量的有毒、有害物質(zhì)，對(duì)人體健康危害極大。長(zhǎng)期暴露于PM?.?污染的環(huán)境中，可能引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，如支氣管炎、哮喘、肺癌等，還會(huì)增加心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。PM??則是指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于10微米的顆粒物，雖然其粒徑相對(duì)較大，但也能被人體吸入呼吸道，對(duì)呼吸系統(tǒng)造成損害。2023年，寧波市PM?.?年均濃度為22μg/m3，同比持平；PM??年均濃度為41μg/m3，同比上升7.9%。二氧化硫（SO?）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，主要來源于含硫燃料的燃燒，如煤炭、石油等。在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是火力發(fā)電、鋼鐵冶煉、有色金屬冶煉等行業(yè)，大量燃燒含硫燃料會(huì)排放出大量的SO?。SO?在大氣中可被氧化為三氧化硫（SO?），進(jìn)而與水蒸氣結(jié)合形成硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠，是形成酸雨的主要成分之一。2023年，寧波市二氧化硫平均濃度為6μg/m3，同比下降25.0%。氮氧化物（NO?）主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO?）等，主要來源于機(jī)動(dòng)車尾氣排放、工業(yè)生產(chǎn)過程中的燃燒以及化石燃料的高溫燃燒。在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，高溫高壓的環(huán)境促使空氣中的氮?dú)夂脱鯕獍l(fā)生反應(yīng)，生成NO?。工業(yè)生產(chǎn)中的鍋爐燃燒、窯爐煅燒等過程也會(huì)產(chǎn)生大量的NO?。NO?不僅會(huì)刺激呼吸道，引發(fā)咳嗽、氣喘等癥狀，還參與光化學(xué)煙霧和酸雨的形成。2023年，寧波市二氧化氮年均濃度27μg/m3，同比上升3.8%。一氧化碳（CO）是一種無色、無味、無臭的有毒氣體，主要來源于機(jī)動(dòng)車尾氣排放、工業(yè)生產(chǎn)中的不完全燃燒以及居民生活中的燃煤取暖等。在機(jī)動(dòng)車尾氣中，由于燃料燃燒不充分，會(huì)產(chǎn)生大量的CO。工業(yè)生產(chǎn)中，如鋼鐵冶煉、化工生產(chǎn)等過程，如果燃燒設(shè)備運(yùn)行不當(dāng)或燃料質(zhì)量不佳，也會(huì)導(dǎo)致CO排放。CO與人體血液中的血紅蛋白具有很強(qiáng)的親和力，一旦吸入人體，會(huì)與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白，降低血液的攜氧能力，導(dǎo)致人體缺氧，嚴(yán)重時(shí)可危及生命。2023年，寧波市一氧化碳日均濃度第95百分位數(shù)為0.9mg/m3，同比持平。臭氧（O?）是一種具有強(qiáng)氧化性的氣體，在近地面層，臭氧主要是由氮氧化物（NO?）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成。工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車尾氣排放以及揮發(fā)性有機(jī)物的揮發(fā)等都為臭氧的生成提供了前體物。高濃度的臭氧會(huì)刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織，對(duì)人體健康造成危害，還會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。2023年，寧波市臭氧日最大8小時(shí)平均濃度第90百分位數(shù)為145μg/m3，同比下降8.2%，但臭氧仍為寧波市主要污染物之一，全年臭氧污染天18天。這些主要污染物的來源廣泛，可分為工業(yè)污染、交通污染、生活污染等多個(gè)方面。工業(yè)污染是寧波市大氣污染的重要來源之一。寧波作為制造業(yè)大市和工業(yè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市，產(chǎn)業(yè)門類齊全，二產(chǎn)占比超過50%。全市煤炭消費(fèi)總量4000萬噸左右，火電裝機(jī)容量超過1700萬千瓦，均占全省30%左右。大量的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，如火力發(fā)電、鋼鐵冶煉、化工、石化等行業(yè)，在生產(chǎn)過程中燃燒大量的煤炭、石油等化石燃料，排放出大量的污染物。例如，在火力發(fā)電過程中，煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等污染物；化工和石化行業(yè)在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中，會(huì)揮發(fā)和排放出揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物等污染物。此外，一些工業(yè)企業(yè)的廢氣處理設(shè)施不完善或運(yùn)行不正常，也導(dǎo)致污染物不能達(dá)標(biāo)排放，進(jìn)一步加重了大氣污染。交通污染也是寧波市大氣污染的重要來源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的提高，寧波市機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)增長(zhǎng)。截至2022年底，寧波市汽車保有量達(dá)254.8萬輛。機(jī)動(dòng)車尾氣中含有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、顆粒物等污染物，尤其是在交通擁堵時(shí)段，機(jī)動(dòng)車頻繁啟停，尾氣排放量大增。此外，寧波作為港口城市，寧波舟山港貨物吞吐量超過10億噸，集裝箱吞吐量突破2600萬標(biāo)箱，船舶在港口作業(yè)和航行過程中也會(huì)排放大量的廢氣，包括二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等，對(duì)港口周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。生活污染同樣不可忽視。居民生活中的燃煤取暖、餐飲油煙排放、垃圾焚燒等都會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。在冬季，部分居民使用煤炭取暖，煤炭燃燒會(huì)釋放出二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等污染物。餐飲行業(yè)在烹飪過程中會(huì)產(chǎn)生大量的油煙，其中含有多種揮發(fā)性有機(jī)物和顆粒物。垃圾焚燒過程中，如果焚燒設(shè)備運(yùn)行不規(guī)范或處理能力不足，會(huì)產(chǎn)生二噁英等有毒有害污染物，對(duì)大氣環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。此外，建筑施工揚(yáng)塵也是生活污染的一部分，建筑施工過程中的土方開挖、物料運(yùn)輸、堆放等環(huán)節(jié)，都會(huì)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，增加空氣中顆粒物的濃度。4.2污染時(shí)空分布特征通過對(duì)2015-2023年期間寧波市大氣污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，研究了污染物在時(shí)間和空間上的分布特征，揭示了大氣污染的變化規(guī)律。從時(shí)間分布來看，寧波市大氣污染物濃度呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化特征。以PM?.?為例，在冬季（12月-次年2月），PM?.?年均濃度最高，達(dá)到30μg/m3左右。這主要是因?yàn)槎練鉁剌^低，大氣穩(wěn)定度高，不利于污染物的擴(kuò)散。同時(shí)，冬季取暖需求增加，燃煤量上升，導(dǎo)致污染物排放量增大。此外，冬季降水較少，對(duì)污染物的濕清除作用減弱，使得污染物在大氣中積聚。而在夏季（6月-8月），PM?.?年均濃度最低，約為15μg/m3。夏季氣溫較高，大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)旺盛，有利于污染物的擴(kuò)散。而且夏季降水充沛，大量的降水能夠有效沖刷空氣中的污染物，降低其濃度。春季（3月-5月）和秋季（9月-11月）的PM?.?濃度則介于冬夏之間，分別為22μg/m3和20μg/m3左右。春季氣溫逐漸升高，大氣擴(kuò)散條件有所改善，但由于北方沙塵天氣的影響，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致PM?.?濃度升高。秋季天氣較為晴朗，大氣擴(kuò)散條件較好，但隨著氣溫逐漸降低，污染物排放量也會(huì)有所增加。二氧化硫（SO?）的季節(jié)變化也較為明顯。冬季，由于燃煤取暖等原因，SO?排放量大，加上大氣擴(kuò)散條件不利，其濃度相對(duì)較高，年均濃度約為8μg/m3。夏季，隨著清潔能源的使用比例增加和大氣擴(kuò)散條件的改善，SO?濃度明顯降低，年均濃度約為4μg/m3。氮氧化物（NO?）的季節(jié)變化與機(jī)動(dòng)車尾氣排放和工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)。在早晚高峰時(shí)段，機(jī)動(dòng)車尾氣排放量大，導(dǎo)致NO?濃度升高。夏季，由于太陽輻射強(qiáng)，光化學(xué)反應(yīng)活躍，NO?在大氣中的轉(zhuǎn)化和去除過程加快，使得其濃度相對(duì)較低。而在冬季，太陽輻射較弱，光化學(xué)反應(yīng)不活躍，NO?在大氣中的積聚時(shí)間較長(zhǎng)，濃度相對(duì)較高。在年際變化方面，2015-2023年期間，寧波市大氣污染物濃度總體呈下降趨勢(shì)，但不同污染物的下降幅度有所差異。PM?.?年均濃度從2015年的35μg/m3下降到2023年的22μg/m3，下降了37.1%。這得益于寧波市近年來大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工業(yè)污染治理和機(jī)動(dòng)車尾氣減排等一系列大氣污染防治措施的實(shí)施。例如，淘汰落后產(chǎn)能，推廣清潔能源，加強(qiáng)工業(yè)廢氣治理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行管理，提高機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)等。二氧化硫（SO?）年均濃度下降幅度較大，從2015年的12μg/m3下降到2023年的6μg/m3，下降了50.0%。這主要是由于寧波市加大了對(duì)燃煤污染的治理力度，推進(jìn)燃煤鍋爐的超低排放改造和清潔能源替代，減少了二氧化硫的排放。氮氧化物（NO?）年均濃度下降相對(duì)較慢，從2015年的30μg/m3下降到2023年的27μg/m3，下降了10.0%。雖然寧波市在機(jī)動(dòng)車尾氣減排和工業(yè)污染治理方面采取了一系列措施，但隨著機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，氮氧化物的減排壓力仍然較大。從空間分布來看，寧波市大氣污染存在明顯的區(qū)域差異。利用ArcGIS軟件對(duì)2023年大氣污染物濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值分析，繪制了污染物濃度空間分布圖。結(jié)果顯示，在工業(yè)集中區(qū)域，如北侖區(qū)的化工園區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)的煉化工業(yè)區(qū)等，由于工業(yè)企業(yè)眾多，生產(chǎn)過程中排放大量的廢氣，導(dǎo)致顆粒物（PM??、PM?.?）、二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NO?）等污染物濃度明顯高于其他區(qū)域，成為大氣污染的高值區(qū)。例如，北侖區(qū)化工園區(qū)的PM?.?年均濃度達(dá)到30μg/m3以上，SO?年均濃度達(dá)到10μg/m3以上，NO?年均濃度達(dá)到35μg/m3以上。這些區(qū)域的工業(yè)企業(yè)多以石油化工、鋼鐵冶煉等重污染行業(yè)為主，生產(chǎn)過程中燃燒大量的化石燃料，排放出大量的污染物。同時(shí)，部分企業(yè)的污染治理設(shè)施不完善或運(yùn)行不正常，也導(dǎo)致污染物排放超標(biāo)。交通干道沿線，尤其是城市主要環(huán)線和交通樞紐附近，由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放量大，顆粒物和氮氧化物濃度較高，對(duì)周邊空氣質(zhì)量造成了較大影響。例如，寧波市中心城區(qū)的主要交通干道沿線，PM?.?年均濃度達(dá)到25μg/m3左右，NO?年均濃度達(dá)到30μg/m3左右。隨著機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增加，交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，機(jī)動(dòng)車在行駛過程中頻繁啟停，尾氣排放量大增。而且，部分老舊車輛的尾氣排放超標(biāo)，進(jìn)一步加重了交通干道沿線的大氣污染。相比之下，城市的郊區(qū)和山區(qū)空氣質(zhì)量相對(duì)較好，污染物濃度較低。例如，象山縣、寧?？h等郊區(qū)和山區(qū)的PM?.?年均濃度在18μg/m3左右，SO?年均濃度在5μg/m3左右，NO?年均濃度在20μg/m3左右。這些區(qū)域人口密度較低，工業(yè)活動(dòng)相對(duì)較少，機(jī)動(dòng)車流量較小，污染源較少。同時(shí)，郊區(qū)和山區(qū)植被覆蓋率高，對(duì)污染物具有一定的吸附和凈化作用，有利于改善空氣質(zhì)量。此外，地形和氣象條件也對(duì)大氣污染物的空間分布產(chǎn)生影響。在山區(qū)和丘陵地帶，由于地形復(fù)雜，空氣流通不暢，污染物容易在山谷中積聚，難以擴(kuò)散，導(dǎo)致局部區(qū)域的污染加重。而在沿海地區(qū)，由于海風(fēng)的影響，空氣流通較好，有利于污染物的擴(kuò)散和稀釋，空氣質(zhì)量相對(duì)較好。4.3污染趨勢(shì)分析通過對(duì)2015-2023年期間寧波市大氣污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，運(yùn)用時(shí)間序列分析方法，構(gòu)建了污染物濃度變化的數(shù)學(xué)模型，對(duì)未來大氣污染趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)于PM?.?，采用移動(dòng)平均法和指數(shù)平滑法進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。移動(dòng)平均法通過計(jì)算一定時(shí)間窗口內(nèi)PM?.?濃度的平均值，消除數(shù)據(jù)的短期波動(dòng)，突出長(zhǎng)期趨勢(shì)。指數(shù)平滑法則根據(jù)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，對(duì)不同時(shí)期的數(shù)據(jù)賦予不同的權(quán)重，近期數(shù)據(jù)權(quán)重較大，遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)權(quán)重較小，從而更準(zhǔn)確地反映數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。通過這兩種方法的分析，預(yù)測(cè)未來幾年內(nèi)，若繼續(xù)保持當(dāng)前的污染治理力度，PM?.?年均濃度有望繼續(xù)下降，預(yù)計(jì)到2025年可降至20μg/m3左右，到2030年進(jìn)一步降至18μg/m3左右。這主要得益于寧波市持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，加快淘汰落后產(chǎn)能，提高清潔能源使用比例，減少煤炭消費(fèi)總量，從而降低了PM?.?的排放。同時(shí)，加強(qiáng)工業(yè)污染治理，推進(jìn)企業(yè)實(shí)施超低排放改造和清潔生產(chǎn)，也有助于減少PM?.?的產(chǎn)生。二氧化硫（SO?）方面，基于歷史數(shù)據(jù)的線性回歸分析顯示，其濃度下降趨勢(shì)較為明顯。隨著寧波市對(duì)燃煤污染治理力度的不斷加大，持續(xù)推進(jìn)燃煤鍋爐的超低排放改造和清潔能源替代，預(yù)計(jì)未來二氧化硫濃度將繼續(xù)保持下降趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2025年，二氧化硫年均濃度可降至4μg/m3左右，到2030年降至3μg/m3左右。此外，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)企業(yè)的監(jiān)管，嚴(yán)格控制二氧化硫排放，也將對(duì)其濃度下降起到積極作用。氮氧化物（NO?）的預(yù)測(cè)相對(duì)復(fù)雜，考慮到機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，其減排面臨較大壓力。采用灰色預(yù)測(cè)模型GM(1,1)對(duì)氮氧化物濃度進(jìn)行預(yù)測(cè)。該模型通過對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行累加生成，弱化數(shù)據(jù)的隨機(jī)性，建立微分方程模型，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，若不采取更為嚴(yán)格的減排措施，氮氧化物濃度在未來幾年內(nèi)可能保持相對(duì)穩(wěn)定或略有上升。然而，若進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣減排和工業(yè)污染治理，如提高機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)在用車的尾氣檢測(cè)和監(jiān)管，推進(jìn)工業(yè)企業(yè)的脫硝改造，氮氧化物濃度有望在2025年左右出現(xiàn)拐點(diǎn)，開始下降。預(yù)計(jì)到2030年，氮氧化物年均濃度可降至25μg/m3左右。臭氧（O?）作為一種二次污染物，其生成與前體物氮氧化物（NO?）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放密切相關(guān)，且受到氣象條件的顯著影響。運(yùn)用源解析技術(shù)和氣象-化學(xué)耦合模型對(duì)臭氧污染趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。源解析技術(shù)可以確定臭氧的主要前體物來源，氣象-化學(xué)耦合模型則能夠綜合考慮氣象條件和化學(xué)反應(yīng)過程，模擬臭氧的生成和演變。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，隨著氣溫升高和太陽輻射增強(qiáng)，臭氧污染在未來可能呈現(xiàn)加重趨勢(shì)。特別是在夏季高溫時(shí)段，臭氧濃度超標(biāo)的天數(shù)可能會(huì)增加。若要有效控制臭氧污染，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的協(xié)同減排，優(yōu)化城市布局，增加城市綠地和水體面積，改善城市通風(fēng)條件，減少臭氧前體物的排放和積聚。在預(yù)測(cè)過程中，充分考慮了多種因素對(duì)大氣污染趨勢(shì)的影響。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，寧波市加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)，降低高污染、高耗能產(chǎn)業(yè)的比重，從源頭上減少污染物的排放。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，積極推進(jìn)清潔能源的開發(fā)和利用，提高太陽能、風(fēng)能、水能等清潔能源在能源消費(fèi)中的比例，減少對(duì)煤炭、石油等化石燃料的依賴，降低污染物的產(chǎn)生。交通領(lǐng)域，持續(xù)加大公共交通投入，完善公共交通網(wǎng)絡(luò)，提高公共交通的便利性和覆蓋率，鼓勵(lì)居民綠色出行，減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放的監(jiān)管，嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)，淘汰老舊高排放車輛，推廣新能源汽車。工業(yè)污染治理方面，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)企業(yè)的環(huán)境監(jiān)管，提高環(huán)境準(zhǔn)入門檻，要求企業(yè)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和污染治理技術(shù)，確保污染物達(dá)標(biāo)排放。此外，氣候變化也是影響大氣污染趨勢(shì)的重要因素之一。全球氣候變暖導(dǎo)致氣溫升高、降水分布改變、大氣環(huán)流異常等，這些變化可能會(huì)影響污染物的擴(kuò)散、傳輸和化學(xué)反應(yīng)過程，進(jìn)而對(duì)大氣污染狀況產(chǎn)生影響。為了確保預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了嚴(yán)格的驗(yàn)證和評(píng)估。采用歷史數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行回代檢驗(yàn)，計(jì)算預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的誤差，評(píng)估模型的預(yù)測(cè)精度。同時(shí)，將不同預(yù)測(cè)模型的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，綜合考慮各種因素，選擇最優(yōu)的預(yù)測(cè)結(jié)果。此外，還對(duì)預(yù)測(cè)過程中存在的不確定性進(jìn)行了分析，如數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、模型的局限性、未來政策變化等因素對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。例如，加強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性；不斷改進(jìn)預(yù)測(cè)模型，提高模型的適應(yīng)性和精度；密切關(guān)注政策變化和環(huán)境形勢(shì)，及時(shí)調(diào)整預(yù)測(cè)參數(shù)和方法。五、基于城市環(huán)境氣候圖的大氣污染影響因素分析5.1氣象因素氣象條件對(duì)大氣污染的擴(kuò)散和聚集有著至關(guān)重要的影響，風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等氣象要素在其中扮演著關(guān)鍵角色。風(fēng)速是影響大氣污染物擴(kuò)散的重要因素之一。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，空氣的水平運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，能夠?qū)ξ廴疚锂a(chǎn)生較強(qiáng)的稀釋和擴(kuò)散作用。在風(fēng)速為5-8m/s的情況下，大氣中的顆粒物（PM?.?、PM??）等污染物能夠迅速被輸送到較遠(yuǎn)的地方，從而降低局部地區(qū)的污染物濃度。在寧波市的沿海地區(qū)，由于經(jīng)常受到海風(fēng)的影響，風(fēng)速相對(duì)較大，這些區(qū)域的大氣污染物濃度往往較低。相關(guān)研究表明，風(fēng)速每增加1m/s，大氣中顆粒物的濃度可降低約10-15μg/m3。相反，當(dāng)風(fēng)速較小時(shí)，污染物的擴(kuò)散能力減弱，容易在局部地區(qū)積聚。在靜風(fēng)或微風(fēng)（風(fēng)速小于2m/s）條件下，污染物難以擴(kuò)散，會(huì)導(dǎo)致其在近地面層的濃度不斷升高。例如，在一些山谷或盆地地形的區(qū)域，由于地形的阻擋，風(fēng)速較小，常常出現(xiàn)污染物積聚的現(xiàn)象，使得這些地區(qū)的空氣質(zhì)量明顯下降。風(fēng)向決定了污染物的傳輸方向。污染物會(huì)隨著風(fēng)向的變化而被輸送到下風(fēng)向地區(qū)，從而影響下風(fēng)向區(qū)域的空氣質(zhì)量。在寧波市，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)和東北風(fēng)。當(dāng)污染源位于城市的上風(fēng)向時(shí)，下風(fēng)向地區(qū)會(huì)受到污染物的影響，導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差。如果工業(yè)污染源位于城市的東南方向，在東南風(fēng)的作用下，其排放的污染物會(huì)被輸送到城市的其他區(qū)域，增加這些區(qū)域的污染負(fù)荷。而當(dāng)風(fēng)向發(fā)生改變時(shí)，污染物的傳輸路徑也會(huì)相應(yīng)改變。例如，在海陸風(fēng)轉(zhuǎn)換的過程中，風(fēng)向會(huì)發(fā)生周期性的變化，這會(huì)導(dǎo)致污染物的傳輸方向也發(fā)生改變，使得不同區(qū)域的空氣質(zhì)量受到不同程度的影響。溫度對(duì)大氣污染的影響主要體現(xiàn)在大氣穩(wěn)定度方面。大氣穩(wěn)定度是指大氣在垂直方向上的穩(wěn)定程度，它與溫度的垂直分布密切相關(guān)。當(dāng)大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，空氣容易產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)，有利于污染物的垂直擴(kuò)散。在白天，太陽輻射使地面受熱不均，近地面空氣溫度升高，形成上冷下熱的不穩(wěn)定層結(jié)，此時(shí)大氣對(duì)流旺盛，污染物能夠迅速向上擴(kuò)散，降低近地面的污染濃度。相反，當(dāng)大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，空氣不易產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)，污染物難以擴(kuò)散，容易在近地面積聚。在夜晚，地面輻射冷卻，近地面空氣溫度降低，形成上熱下冷的穩(wěn)定層結(jié)，尤其是在晴朗無風(fēng)的夜晚，容易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，即氣溫隨高度的增加而升高，這會(huì)進(jìn)一步抑制大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，使得污染物在近地面層積聚，導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化。研究表明，在逆溫條件下，大氣中污染物的濃度可比正常情況下高出2-5倍。濕度對(duì)大氣污染的影響較為復(fù)雜，它主要通過影響污染物的吸濕增長(zhǎng)、化學(xué)反應(yīng)和濕清除過程來影響大氣污染狀況。當(dāng)空氣濕度較高時(shí)，大氣中的水汽含量增加，污染物容易吸濕增長(zhǎng)，形成更大粒徑的顆粒物，從而影響其擴(kuò)散和傳輸。高濕度條件還會(huì)促進(jìn)一些污染物之間的化學(xué)反應(yīng)，例如二氧化硫（SO?）在高濕度和光照條件下，容易被氧化為三氧化硫（SO?），進(jìn)而與水蒸氣結(jié)合形成硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠，加重大氣污染。然而，當(dāng)空氣濕度達(dá)到一定程度并形成降水時(shí)，降水對(duì)污染物具有濕清除作用，能夠有效降低大氣中的污染物濃度。在夏季，寧波市降水較多，大量的降水能夠沖刷空氣中的顆粒物和其他污染物，使得空氣質(zhì)量得到明顯改善。相關(guān)研究表明，一次中等強(qiáng)度的降水過程，可使大氣中顆粒物的濃度降低30-50%。云量和降水等氣象要素也會(huì)對(duì)大氣污染產(chǎn)生影響。云量可以阻擋太陽輻射，減少地面的熱量吸收，從而影響大氣的溫度和穩(wěn)定度。當(dāng)云量較多時(shí)，地面接收的太陽輻射減少，大氣溫度相對(duì)較低，大氣穩(wěn)定度增加，不利于污染物的擴(kuò)散。而降水對(duì)大氣污染具有重要的清除作用，除了前面提到的濕清除作用外，降水還可以溶解和沖刷大氣中的污染物，將其帶到地面，從而降低大氣中的污染濃度。不同類型的降水對(duì)污染物的清除效果也有所差異，暴雨的清除效果通常比小雨更為顯著。氣象因素之間還存在著相互作用，共同影響著大氣污染的擴(kuò)散和聚集。風(fēng)速和溫度的變化會(huì)影響大氣的穩(wěn)定度，進(jìn)而影響污染物的擴(kuò)散。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，空氣的水平運(yùn)動(dòng)可以打破逆溫層，使大氣趨于不穩(wěn)定，有利于污染物的擴(kuò)散。而溫度的變化也會(huì)影響風(fēng)速的大小，例如在熱力環(huán)流的作用下，溫度差異會(huì)導(dǎo)致空氣的流動(dòng)，從而形成不同的風(fēng)速和風(fēng)向。濕度和降水之間也存在密切的關(guān)系，濕度的增加是形成降水的重要條件之一，而降水又會(huì)改變空氣的濕度。氣象因素的綜合作用使得大氣污染的擴(kuò)散和聚集過程變得復(fù)雜多樣。5.2地形地貌因素寧波市的地形地貌類型豐富，山地、平原、水域等地形相互交錯(cuò)，對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)和污染物擴(kuò)散產(chǎn)生了顯著的阻礙或促進(jìn)作用。寧波市山地主要分布在南部和西部，如天臺(tái)山余脈和四明山脈。這些山地地勢(shì)起伏較大，海拔較高，部分山峰海拔超過1000米。山地對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)具有明顯的阻擋作用，當(dāng)氣流遇到山地時(shí)，會(huì)被迫抬升。在抬升過程中，氣流速度減小，導(dǎo)致污染物擴(kuò)散能力減弱。特別是在靜風(fēng)或微風(fēng)天氣條件下，污染物容易在山地迎風(fēng)坡積聚，造成局部地區(qū)污染加重。例如，在奉化區(qū)的部分山區(qū)，由于山地的阻擋，冬季冷空氣容易堆積，形成逆溫層，使得污染物難以擴(kuò)散，空氣質(zhì)量相對(duì)較差。相關(guān)研究表明，在山地地形下，污染物濃度可比平原地區(qū)高出20%-50%。山地地形還容易引發(fā)山谷風(fēng)環(huán)流。在白天，山坡受熱升溫快，空氣膨脹上升，形成谷風(fēng)，將谷底的污染物向上輸送；夜晚，山坡冷卻降溫快，空氣收縮下沉，形成山風(fēng)，將山坡上的污染物帶到谷底。這種山谷風(fēng)環(huán)流使得污染物在山谷中反復(fù)循環(huán)，不易擴(kuò)散到遠(yuǎn)處，增加了山谷地區(qū)的污染負(fù)荷。在寧?？h的一些山谷地區(qū)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，夜間山風(fēng)時(shí)段的污染物濃度明顯高于白天谷風(fēng)時(shí)段，且污染物在山谷中停留時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化。寧波市平原主要包括北部的寧紹平原和東部的濱海平原。平原地形地勢(shì)平坦開闊，對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)的阻礙較小，有利于空氣的水平流動(dòng)和污染物的擴(kuò)散。在風(fēng)速較大時(shí)，污染物能夠迅速被輸送到較遠(yuǎn)的地方，降低局部地區(qū)的污染濃度。例如，在慈溪市的平原地區(qū)，由于地形平坦，氣流順暢，大氣污染物能夠較快地?cái)U(kuò)散，空氣質(zhì)量相對(duì)較好。相關(guān)研究表明，在平原地區(qū)，風(fēng)速每增加1m/s，污染物的擴(kuò)散距離可增加1-2km。然而，平原地區(qū)如果存在大面積的城市建筑群，會(huì)增加下墊面的粗糙度，導(dǎo)致氣流受阻，形成局部的空氣渦旋。這些空氣渦旋會(huì)使得污染物在城市區(qū)域內(nèi)積聚，影響空氣質(zhì)量。特別是在城市中心區(qū)域，建筑密度高，建筑物之間的間距較小，空氣流通不暢，容易出現(xiàn)污染物積聚的現(xiàn)象。在寧波市中心城區(qū)，由于高樓大廈林立，下墊面粗糙度大，風(fēng)速明顯減小，污染物擴(kuò)散受到阻礙，導(dǎo)致空氣質(zhì)量相對(duì)較差。研究表明，城市中心區(qū)域的污染物濃度可比城市邊緣的平原地區(qū)高出10%-30%。寧波市水域面積廣闊，主要包括杭州灣、象山港、三門灣等海域以及眾多的河流和湖泊。水域?qū)饬鬟\(yùn)動(dòng)和污染物擴(kuò)散具有獨(dú)特的影響。水體的熱容量較大，與陸地相比，升溫慢、降溫也慢。在白天，陸地溫度升高快，水域溫度相對(duì)較低，形成由水域吹向陸地的海風(fēng)；夜晚，陸地溫度降低快，水域溫度相對(duì)較高，形成由陸地吹向水域的陸風(fēng)。這種海陸風(fēng)環(huán)流有利于污染物的擴(kuò)散和稀釋。例如，在北侖區(qū)的沿海地區(qū)，海風(fēng)能夠?qū)⒑Ｑ笊系那鍧嵖諝鈳У疥懙兀♂岅懙厣系奈廴疚?，改善空氣質(zhì)量。相關(guān)研究表明，在海風(fēng)作用下，沿海地區(qū)的污染物濃度可比內(nèi)陸地區(qū)降低15%-30%。水域還能夠?qū)ξ廴疚锲鸬揭欢ǖ膬艋饔?。水體中的溶解氧和微生物可以分解和轉(zhuǎn)化部分污染物，降低污染物的濃度。一些河流和湖泊中的水生植物也能夠吸收和吸附污染物，起到凈化水質(zhì)和空氣的作用。然而，當(dāng)水域受到污染時(shí)，不僅無法發(fā)揮凈化作用，還可能成為新的污染源，向大氣中釋放污染物。例如，當(dāng)河流中的水體受到工業(yè)廢水或生活污水的污染時(shí)，水中的污染物會(huì)揮發(fā)到大氣中，加重周邊地區(qū)的大氣污染。地形地貌因素與氣象因素相互作用，共同影響著寧波市的大氣污染狀況。在山地地區(qū)，地形的阻擋會(huì)改變氣象條件，導(dǎo)致局地氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象要素發(fā)生變化，進(jìn)而影響污染物的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化。在平原地區(qū)，氣象條件的變化也會(huì)影響地形對(duì)污染物擴(kuò)散的作用。例如，在強(qiáng)風(fēng)天氣下，平原地形對(duì)污染物擴(kuò)散的促進(jìn)作用更加明顯；而在靜風(fēng)或微風(fēng)天氣下，即使是平原地形，污染物也容易積聚。此外，海陸風(fēng)環(huán)流與大氣環(huán)流相互作用，會(huì)影響污染物的長(zhǎng)距離傳輸和區(qū)域分布。在某些情況下，海陸風(fēng)環(huán)流可能會(huì)將污染物輸送到內(nèi)陸地區(qū)，導(dǎo)致內(nèi)陸地區(qū)的污染加重；而在另一些情況下，海陸風(fēng)環(huán)流則可能將內(nèi)陸地區(qū)的污染物輸送到海洋，減輕內(nèi)陸地區(qū)的污染。5.3城市建設(shè)與土地利用因素城市建設(shè)與土地利用格局對(duì)大氣環(huán)境有著深遠(yuǎn)的影響，城市建筑布局、綠地分布、工業(yè)用地規(guī)劃等因素在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。城市建筑布局是影響大氣環(huán)境的重要因素之一。寧波市中心城區(qū)建筑密度較高，高樓大廈林立，這種密集的建筑布局導(dǎo)致下墊面粗糙度增大，對(duì)氣流產(chǎn)生明顯的阻擋和摩擦作用，使得風(fēng)速減小，空氣流通不暢。例如，在海曙區(qū)和江北區(qū)的一些商業(yè)中心和老城區(qū)，建筑密度高達(dá)50%以上，平均建筑高度超過20米。在這些區(qū)域，風(fēng)速比城市邊緣地區(qū)降低了20%-30%，污染物擴(kuò)散受到嚴(yán)重阻礙，容易在局部區(qū)域積聚，加重空氣污染。相關(guān)研究表明，建筑密度每增加10%，風(fēng)速可降低1-2m/s，污染物濃度可升高10%-20%。建筑的高度和布局還會(huì)影響城市的通風(fēng)廊道。通風(fēng)廊道是城市中空氣流通的通道，對(duì)于改善城市空氣質(zhì)量和緩解熱島效應(yīng)具有重要作用。然而，不合理的建筑布局可能會(huì)切斷或阻礙通風(fēng)廊道，導(dǎo)致空氣無法順暢流通。在寧波市的一些區(qū)域，由于新建高層建筑的布局不合理，阻斷了原有的通風(fēng)路徑，使得通風(fēng)廊道的通風(fēng)效果大打折扣。例如，在鄞州區(qū)的某些新建小區(qū)，高層建筑沿通風(fēng)廊道方向密集排列，形成了“城市峽谷”效應(yīng)，阻礙了空氣的流動(dòng)，使得該區(qū)域的污染物難以擴(kuò)散，空氣質(zhì)量下降。綠地分布對(duì)大氣環(huán)境具有重要的調(diào)節(jié)作用。綠地可以通過植物的光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，改善空氣質(zhì)量。植物還能夠吸附和過濾空氣中的顆粒物，減少大氣中的污染物含量。寧波市近年來不斷加大城市綠地建設(shè)力度，截至2023年，城市建成區(qū)綠地率達(dá)到38.5%，綠化覆蓋率達(dá)到42.0%。在一些綠地較多的區(qū)域，如鄞州公園周邊、日湖公園附近等，空氣質(zhì)量明顯優(yōu)于其他區(qū)域。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，這些區(qū)域的PM?.?濃度比周邊非綠地區(qū)域低10%-15%，空氣濕度相對(duì)較高，氣溫相對(duì)較低，對(duì)緩解城市熱島效應(yīng)起到了積極作用。綠地的布局和規(guī)模也會(huì)影響其對(duì)大氣環(huán)境的調(diào)節(jié)效果。分散式的綠地布局能夠更有效地改善城市微氣候，增加空氣流通，促進(jìn)污染物的擴(kuò)散。而集中式的綠地布局雖然在局部區(qū)域能夠起到較好的生態(tài)調(diào)節(jié)作用，但對(duì)于整個(gè)城市的大氣環(huán)境改善效果相對(duì)較弱。在寧波市的城市規(guī)劃中，應(yīng)注重優(yōu)化綠地布局，增加綠地的連通性，形成完整的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，以充分發(fā)揮綠地對(duì)大氣環(huán)境的調(diào)節(jié)作用。例如，在城市的不同區(qū)域合理布局小型公園、街頭綠地和社區(qū)綠地，使其相互連接，形成通風(fēng)和污染物擴(kuò)散的通道。工業(yè)用地規(guī)劃對(duì)大氣污染的影響也不容忽視。寧波市作為工業(yè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市，工業(yè)用地分布廣泛。一些工業(yè)集中區(qū)域，如北侖區(qū)的化工園區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)的煉化工業(yè)區(qū)等，由于工業(yè)企業(yè)眾多，生產(chǎn)過程中排放大量的廢氣，成為大氣污染的高值區(qū)。這些區(qū)域的工業(yè)用地規(guī)劃不夠合理，部分企業(yè)與居民區(qū)、商業(yè)區(qū)距離過近，導(dǎo)致工業(yè)污染物對(duì)周邊居民的生活環(huán)境產(chǎn)生較大影響。例如，在鎮(zhèn)海區(qū)的某些煉化企業(yè)周邊，由于工業(yè)廢氣排放，周邊居民區(qū)的空氣質(zhì)量較差，居民經(jīng)常受到異味和污染物的困擾。不合理的工業(yè)用地規(guī)劃還可能導(dǎo)致污染物的集中排放和擴(kuò)散不暢。一些工業(yè)區(qū)域布局在城市的上風(fēng)向或通風(fēng)不良的區(qū)域，使得工業(yè)廢氣容易在城市上空積聚，難以擴(kuò)散。在城市規(guī)劃中，應(yīng)合理調(diào)整工業(yè)用地布局，將工業(yè)區(qū)域規(guī)劃在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向，并與居民區(qū)、商業(yè)區(qū)等保持一定的防護(hù)距離。加強(qiáng)工業(yè)污染治理，提高企業(yè)的環(huán)保意識(shí)和污染治理水平，確保工業(yè)廢氣達(dá)標(biāo)排放。例如，對(duì)北侖區(qū)化工園區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)和污染治理，引導(dǎo)企業(yè)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和廢氣處理技術(shù)，減少污染物排放。同時(shí)，在園區(qū)周邊建設(shè)防護(hù)綠地，進(jìn)一步降低工業(yè)污染對(duì)周邊環(huán)境的影響。5.4交通與工業(yè)活動(dòng)因素交通與工業(yè)活動(dòng)是寧波市大氣污染的重要來源，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了顯著影響。近年來，寧波市機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)增長(zhǎng)，給城市交通和大氣環(huán)境帶來了巨大壓力。截至2023年底，寧波