气象条件对福州市夏季臭氧（O3）浓度的影响研究

谢祖欣，冯宏芳*，林文，张福旺，李丹，陈彬彬，蒋永成

1. 福建省灾害天气重点实验室，福建 福州 350001；2. 福建省气象科学研究所，福建 福州 350001；3. 福建省环境监测中心站，福建 福州 350003；4. 海峡气象开放实验室，福建 厦门 361012

近年来，随着《大气污染行动计划》的颁布实施，中国大气颗粒物污染得到了有效控制（Chen et al.，2018）；然而，以臭氧（O3）污染为代表的大气光化学污染问题日益凸显（Madaniyazi et al.，2016；Wang et al.，2016；Lu et al.，2018），成为中国大气污染防治面临的新挑战。除却少量平流层输送，城市中绝大部分臭氧是由人类活动排放的挥发性有机物（VOCs）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）等前体物在太阳光作用下，通过一系列光化学反应生成的二次污染物（Seinfeld et al.，2006；Zhang et al.，2014；唐孝炎等，2016）。前体物的浓度、比例与O3产生速率之间呈复杂的非线性关系。同时，气象条件在臭氧的形成、转化和扩散过程中也扮演着重要角色（Lu et al.，2019；Lin et al.，2008），如温度的升高可以通过改变光化学反应速率直接

促进臭氧生成（Lee et al.，2014；Fu et al.，2015）；相对湿度的增加可以导致对流层下部臭氧浓度的降低（Kalabokas et al.，2015；He et al.，2017）；气象条件通过改变化学反应速率、干湿沉降、输送等间接影响臭氧浓度（Lin et al.，2008；Lu et al.，2019）；太阳辐射、气温、相对湿度、风速风向等是造成臭氧浓度日、季节和年际变化的重要原因（Gao et al.，2005；Tie et al.，2009；Ding et al.，2013）。作为氧化性较强的反应性气体，O3对大气化学过程、气候变化、人体健康和生态环境等都有重要影响。作为温室气体，O3通过产生正辐射强迫影响全球气候；同时 O3也可通过在光化学反应中影响温室气体（如甲烷）浓度而间接影响气候变化（Solomon et al.，2007）。高浓度O3会对人体健康造成危害：如刺激呼吸系统、破坏人体免疫机能等，长期暴露可能对人体造成慢性健康影响（Ito et al.，2005；Bell et al.，2007；Chen et al.，2016）。此外，近地面高浓度 O3还会影响农作物生长、加速建筑材料老化等（Lee et al.，1996；金明红等，2003；郑启伟等，2005；Kavassalis et al.，2017）。

针对气象条件对臭氧污染的影响，通过统计分析和数值模拟方法，近年来国内开展了大量研究工作。王燕丽等（2017）通过对京津冀地区夏季臭氧污染输送特征研究发现，京津冀城市群臭氧污染受区域传输贡献显著（＞80%），而本地源贡献相对较小。王磊等（2018）研究了气象条件对南京地区近地面臭氧浓度的影响，结果表明高浓度臭氧污染是多因子综合作用的结果，典型气象条件表现为太阳辐射强，低云量少，相对湿度适宜，地面小风速及特定风向。Yin et al.（2019a）利用 KZ（Kolmogorov-Zurbenko）滤波法分析了2014—2018年广州的臭氧浓度，结果表明，太阳辐射、温度、相对湿度和风速对臭氧浓度变化的贡献达到76%。Li et al.（2020）利用城市空气质量数据研究分析地面臭氧浓度并指出，2013—2019年，中国夏季最大8 h平均臭氧浓度为以 3.7 μg·m−3·a−1的速率增加；华北地区的增长速率最快，为 6.4 μg·m−3·a−1；珠三角的增长速率为 μg·m−3·a−1；其中气象条件对中国、华北和珠三角地区臭氧浓度的贡献分别为 1.4 μg·m−3·a−1、2.7 μg·m−3·a−1和 1.6 μg·m−3·a−1。Liu et al.（2020）利用区域化学运输模型 CMAQ（Community Multiscale Air Quality modeling system）评估了2013—2017年中国各地区气象条件变化和人为排放对夏季臭氧水平的贡献，结果表明，气象对臭氧趋势的影响因地区和年份而异，在中国东部城市，气象条件对臭氧浓度的影响比人为排放变化的影响更显著；风场的变化对中国许多地区地面臭氧的增加有显著的贡献。

尽管目前已有大量研究分析了气象条件对近地面臭氧浓度及其变化的影响，但中国幅员辽阔，气候背景、气象条件、地形地貌等都有很大差距，大气污染状况、污染成因、输送机制等也各不相同。福建省夏季持续时间长，多晴热、高温、强辐射天气，沿海地区夏季首要污染物多为臭氧（O3）。以福州市为例，2013—2016年，福州市大气污染以颗粒物污染为主；而从 2017年起，臭氧浓度明显上升，且首要污染物连续3年均为臭氧，臭氧污染已成为福州市继大气颗粒物污染之后面临的主要大气环境问题。本研究利用环保部门公开发布的大气成分监测数据，结合气象资料，分析了福州市夏季O3污染特征和典型污染过程，重点关注气象条件对O3污染的影响，以期为近地层O3污染控制、O3浓度预报预警提供科学参考。

1 数据与方法

1.1 空气质量数据

空气质量数据来自中国环境监测总站“全国城市空气质量实时发布平台”（http://113.108.142.147:20045/emcpublish）。福州市共有6个国控点，其中师大、五四北路、杨桥西路、紫阳和鼓山为城市站点，九龙为背景站点。数据处理过程中，为确保数据统计的有效性，参考GB 3095—2012《环境空气质量标准》、HJ 633—2012《环境空气质量指数(AQI) 技术规定》和HJ 663—2013《环境空气质量评价技术规范(试行)》等标准，对数据进行了如下质量控制：8 h平均至少有6个小时平均浓度值，否则视为无效。自然日内臭氧日最大 8 h平均浓度（ρ(O3-8h)）有效性规定当日08:00—24:00至少有14个有效的8 h平均浓度值。2017年，福州市ρ(O3-8h)有效样本数量为347。

1.2 气象数据

气象资料主要来源于，（1）福州国家基准气象站提供的地面气象数据；（2）中国气象局公开发布的中国陆面数据同化系统（CLDAS）中的短波辐射同化数据（http://data.cma.cn/）；（3）气团轨迹模拟采用了NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration，美国国家海洋和大气管理局）HYSPLIT4轨迹模式（Draxlerand Hess，1997），初始气象场为 NCEP（National Centers for Environmental Prediction，美国国家环境预报中心）(https://ready.arl.noaa.gov/HYSPLIT.php)、GDAS（Global Data Assimilation System）0.5°×0.5°全球数据同化系统资料(https://rda.ucar.edu/datasets/ds083.3/）；（4）高空气象场采用了 NCEP FNL 1°×1°全球再分析资料（final analyses data)(http://dss.ucar.edu/datasets/ds083.2）。

根据《中华人民共和国气候图集》的四季起止期标准，侯平均气温≥22 ℃即进入夏季，按照这一标准，2017年，福州市的夏季约从每年5月持续至9月，本文选取2017年5—9月为研究时段，分析气象条件对福州市夏季臭氧浓度的影响及污染特征。

2 结果与讨论

2.1 O3总体分布特征及其与气象因子的关系

2017年，福州市ρ(O3-8h)有142 d良，14 d轻度污染；臭氧1 h平均浓度ρ(O3)有121时次良，25时次轻度污染。结合近年来关于臭氧时空分布的研究（Yin et al.，2019b；Li et al.，2020；Liu et al.，2020）可知，福州市夏季ρ(O3-8h)与华南地区的平均浓度相当，普遍低于华北和华东。在华南地区，珠三角城市群夏季臭氧污染最严重，其次是福建中南部沿海，其中大中城市的近地面臭氧污染与人为排放关系密切（Fu et al.，2012）。根据福建省环境保护厅发布的“城市环境空气质量通报”（http://www.fjepb.gov.cn/zwgk/kjjc/hjzl/），2017年5—9月，福州市首要污染物均为 O3。臭氧空气质量分指数IAQIO3达到或超过二级的情况有87.8%发生在5—9月。表1为5—7月气温、短波辐射强度与臭氧浓度的月平均分布情况，可以看到，7、8月平均气温、日最高气温的平均值和短波辐射平均值在数值上相当，是全年最高的月份，二者小时臭氧浓度的最高值、ρ(O3-8h)的月平均值也是全年最高，超标天数均为4 d，共占了全年超标天数的57.1%，IAQIO3二级以上比例分别为 67.8%和 54.8%。5月是夏季平均气温、最高气温、短波辐射最低的月份，而其臭氧浓度的最高值、ρ(O3-8h)的月平均值却仅次于7、8两月，超标率也较高，5月处于春夏之交，除却太阳辐射和气温对 O3生成的直接影响外，扩散条件也对近地面臭氧浓度有显著影响。2017年6月降水量和降水日异常偏多，而气温、日照低于常年同期水平，臭氧优良率高，空气质量较好。

作为光化学反应的产物，对流层臭氧浓度除了受其前体物（NOx、VOCs、CO等）的直接影响外，气象条件对臭氧的形成、转化和扩散也起着重要作用。表2统计了5—9月福州市臭氧浓度与主要气象要素的相关系数（r）和显著性水平（P），采用逐时数据，各要素的统计样本量（n）均为3646。结果显示，ρ(O3)与相对湿度的相关系数最大（r=−0.596，P＜0.001）；与短波辐射、气温和风速为正相关，相关系数分别为 0.537、0.401和 0.365（P＜0.01）；与水平能见度的相关系数仅为0.070；与降水量则无线性相关。短波辐射和气温有明显日变化特征，且对光化学反应速率有直接影响，在2.2节中分析了气温和太阳辐射对 O3浓度的影响。而相对湿度和风向风速对臭氧污染造成的影响，在2.4节中结合污染个例进行分析。

2.2 气温和太阳辐射对O3浓度的影响

为了解O3光化学反应进程，以及气温、辐射对其生成的影响，分别对5—9月O3增加速率d[ρ(O3)]、ρ(O3)、气温和短波辐射日变化特征的平均态进行分析。图 1对研究时段内d[ρ(O3)]、ρ(O3)和气温的逐时数据进行了日变化分析。由图1a可知，从06:00起，ρ(O3)开始有微弱增加，08:00增长速率加快，09:00—12:00是全天增长速率最快的时段（16.5—18.3 μg·m−3·h−1），ρ(O3)在 14:00 达到日最大值；随后开始降低，17:00—19:00时下降速率最快，23:00起d[ρ(O3)]变化很小，06:00最低。结合气温和短波辐射的日变化分析（图1b和图2a），ρ(O3)与气温日变化趋势一致，白天的增长受太阳短波辐射影响显著。

表1 5—9月气温、日最高气温、短波辐射强度与ρ(O3-8 h)月平均分布，逐时臭氧质量浓度范围，IAQIO3二级以上比例，以及超标天数Table 1 The average monthly of temperature，daily maximum temperature，shortwave radiation and ρ(O3-8 h). The range of ρ(O3)，the ratio of IAQIO3≥2，and the exceeded days from May to Sep.

表2 5—9月臭氧质量浓度与主要气象要素的相关系数和显著性水平Table 2 The correlation coefficients and significance level between ρ(O3) and major meteorology parameters from May to Sep.

图1 ρ(O3)（a）和气温（b）日变化特征Fig. 1 Diurnal variation of ρ(O3) (a) and temperature (b)

图2 不同天气条件下ρ(O3)和短波辐射强度（λ）的日变化特征Fig. 2 Diurnal variation trend of ρ(O3) and shortwave radiation in different weathers

考虑到不同天气条件对臭氧生成的影响，分析了不同天气下ρ(O3)的日变化特征（06:00—19:00）（图2）。结果显示，不同天气条件下的短波辐射强度有着明显差别，晴天短波辐射最强；多云天气下白天短波辐射比晴天低8.2%；阴天的短波辐射较晴天低30.1%；降水天气则比晴天低47.9%。与之相呼应，白天ρ(O3)的平均值在晴天最高，多云、阴天、和雨天依次递减；分别比晴天低 10.2%、19.5%和34.7%。

2.3 O3浓度的站点差异

5—9月，福州市5个城市站点ρ(O3-8h)的平均值从高到低依次为鼓山、杨桥西路、师大、五四北路、紫阳质量浓度分别为 122、117、112、104、100 μg·m−3，九龙背景点的ρ(O3-8h)为 109 μg·m−3，除鼓山站点外，其他4个城市站点ρ(O3-8h)与背景点的质量浓度差别不大（差距低于9%），而这4个点的ρ(NO2)却比背景点高出64%到1倍（表3），站点NO2浓度差异对ρ(O3-8h)并无显著影响。从地理位置看（图3），福州市6个监测站呈东西向带状分布，位于福州市区东侧、南侧的闽侯、长乐、福清等区县是福州市工业排放源的主要聚集地，集中了钢铁、纺织印染、化工、玻璃、建材、电力、航运等产业，存在相对较高浓度氮氧化物和 VOCs排放，中午前后在高温、高辐射天气下，大量臭氧快速生成；受季节变化影响，福州夏季盛行东南风，从闽侯、长乐、福清等地吹向福州市区，带着工业区生成的O3，伴随高效的水平输送与湍流活动，迅速与本地生成的O3混合。因此，东南风输送带来工业区的O3弱化了本地光化学反应对O3生成的贡献，站点间ρ(O3-8h)并无显著差别。

表3 5—9月ρ(O3-8 h)和ρ(NO2)的平均值Table 3 Average of ρ(O3-8 h) and ρ(NO2) in May-Sep. μg·m−3

2.4 福州市臭氧污染成因分析

福州市总体空气质量较好，前体物浓度不高，O3生成能力有限，夏季以良为主，污染事件的发生很大程度上受到气象因子的促发。2017年5—9月，福州市共经历了5次臭氧轻度污染过程（表4）。其中，2017年6月降水显著高于常年同期，而气温显著低于常年同期，辐射偏少，且没有臭氧污染的发生，因此本节讨论均以5月和7—9月数据为样本，暂不讨论6月的臭氧浓度。5月福州市处于春夏之交，气温和辐射均低于7—9月，臭氧污染形成的契机与盛夏季节有明显不同，在此分别讨论春夏之交和盛夏季节的臭氧污染。

图3 福州市环境监测站点分布图Fig. 3 Distribution of environmental monitoring station in Fuzhou

表4 2017年5—9月福州市臭氧污染过程Table 4 Ozone pollution processes from May to Sep. 2017 in Fuzhou

2.4.1 春夏之交臭氧污染

5月处于春夏之交，多西南急流、低涡、切变等天气系统带来的降水过程，同时副热带高压逐渐西进北抬，影响和控制福建，气温逐渐升高，开始晴热天气。在这一系统交替转变的过程中，降水结束之后，一方面气温回升，白天臭氧光化学反应活跃；另一方面，与盛夏季节相比，福州5月的空气污染气象条件相对较差：小风、有一定相对湿度、多云，混合层高度比夏季其他月份（7—9月，6月除外）低100—230 m。在这样的天气背景下，无降水日白天臭氧浓度升高，而夜晨回落速率较慢，如果再遇到不利于臭氧扩散的局地条件或小范围输送，则易发生臭氧污染。

以5月27日污染过程为例，5月25日，高空槽、低层切变入海后雨势渐歇，26日起相对湿度变小，天气晴到多云，气温略有回升，太阳辐射升高，气象条件有利于臭氧生成，26—29日，臭氧浓度以良为主，个别时次轻度污染，其中，27日出现了ρ(O3-8h)轻度污染。在这一过程中，从环流形势和太阳辐射强度方面分析，27日并没有特别优于其他天的臭氧生成条件，输送具有相当贡献。

图4 臭氧浓度时序图Fig. 4 Time series of ρ(O3)

图5 26日14:00（a）、20:00（b）、27日08:00（c）925 hPa天气图和27日05:00福州市36 h后向轨迹图（两条轨迹高度分别为50 m (左)和100 m (右)，填色部分为26日20:00 ρ(O3)）（d）Fig. 5 925 hPa weather maps were at 14:00 (a) 20:00 (b) on 26th，and 08:00 on 27th (c). 36hrs backward trajectories started at 05:00 on 27th (trajectories were at 50 m (left) and 100 m (right) respectively)，and color shading represented ρ(O3) at 20:00 on 26th) (d)

臭氧浓度时序图（图4a）显示，26日夜间到27日凌晨，福州市臭氧浓度异常上升，05:00出现了一个次高峰（125.0 μg·m−3）。从 925 hPa 天气图（图5a—c）上可以看到，26日14:00左右，台湾海峡东侧形成一个局地弱辐合并向西移动，福建东部沿海处于气旋南侧低压槽中，一直持续到27日08:00。受北偏东气流影响，来自上风方向的大气污染物可能会向福建沿海输送。在此以温州代表上游城市，宁德、福州和厦门分别代表海峡西岸北部、中部和南部沿海城市，可以看到，26日位于上游地区的温州臭氧浓度显著高于福建沿海；在臭氧浓度下降最快的傍晚前后，这4个城市ρ(O3)变化缓慢甚至略有上升，不符合日变化规律；入夜后，温州市臭氧浓度迅速降低；午夜之后，臭氧浓度本该以缓慢降低的趋势发展，而26日夜间到27日凌晨，宁德、福州和厦门的臭氧浓度分别在23:00、00:00和01:00自北而南开始上升，一直持续到05:00、06:00，日出之前略有回落。排除夜间臭氧生成的可能，结合925 hPa天气图和后向轨迹分析（图5），上风向高浓度臭氧很可能随偏北风输送至福建沿海造成了这一时段臭氧浓度的上升。

27日，日出之后，臭氧在前一夜较高浓度的基础上一路攀升，11:00ρ(O3))已达到轻度污染。依照臭氧日变化规律，ρ(O3)通常在14:00达到当日的峰值，而27日这天，ρ(O3)在14:00略微降低后浓度继续上升，持续到 17:00 才达到当日峰值（212.8 μg·m−3）。结合风廓线雷达反演结果可以看到（图6），27日水平风较小，天气相对静稳；下午到傍晚时段，边界层出现了下沉气流，这会导致臭氧一方面无法迅速扩散，另一方面，空中臭氧向下输送使得近地面臭氧浓度继续升高，污染进一步加剧，日落之后才逐渐回落。随后28、29两日没有其他外部因素的影响，臭氧浓度逐步回落到平均水平，AQI以良为主。30日起，西南气流加强，水汽增多，降水渐至，空气质量转优。

综上，5月27日的污染过程中，晴好天气为臭氧生成提供了良好的气温和辐射条件；而 27日凌晨偏北气流带来的区域输送以及下午到傍晚时段下沉气流的垂直输送更是造成这次臭氧轻度污染的主要贡献者。

2.4.2 盛夏臭氧污染

7—9月，完全进入夏季后，一方面高温和强辐射为臭氧生成提供了优越的气候环境，常出现午后ρ(O3)个别时次轻度污染；另一方面由于近地面 NOx和CO等前体物浓度不高，臭氧生成能力有限，加之夏季湍流交换活跃，非常有利于污染物扩散，每日最大8 h滑动平均浓度能够达到轻度污染的情况很少。7—9月ρ(O3-8h)以良为主（50%），其次是优（39%），而轻度污染过程仅有4例，占11%。连续数日的高温、强辐射、较高浓度前体物、局地输送、相对静稳等因素的结合才共同造成了为数不多的8 h臭氧轻度污染。2017年7月福州仅有29—31日3个降水日，其余28 d均为无降水日，长时间处于高温、高辐射天气，因此本节以7月为例分析夏季臭氧污染形成的可能原因。短波辐射日均值（Rave）和最大值（Rmax）与ρ(O3-8h)显著相关，样本量、相关系数和显著性分别为（r1=0.56，P1=0.002，n=31），（r2=0.58，P2=0.001，n=31），考虑到短波辐射日较差很大，且其最大值与ρ(O3-8h)相关性更好，因此以下关于太阳辐射对臭氧污染的影响均以短波辐射最大值为代表。

图6 福州市风廓线雷达反演垂直剖面图Fig. 6 Vertical profile of wind profile radar in Fuzhou

2017年7月无降水日，臭氧浓度、NO2浓度、每日最高气温、每日短波辐射最大值的月均值分别为ρ(O3-8h)=117.0 μg·m−3，ρ(NO2)=23.4 μg·m−3、tmax=35.8 ℃和Rmax=907 W·m−2（图 7）。白天 NO2为臭氧生成提供了重要“原料”，臭氧的生成过程消耗了大量氮氧化物，二者日变化呈现为此消彼长的趋势（图 8）；充足的前体物供应才有可能带来高浓度臭氧，从时序图上看，ρ(O3-8h)与ρ(NO2)的日均值呈正相关（r=0.59，P=0.001，n=28）（图7）。同时，ρ(O3-8h)还与Rmax（r=0.58，P=0.001，n=28）和Tmax（r=0.79，P＜0.001，n=28）两个气象要素呈正相关。在Rmax≤900 W·m−2的样本中（n=11），ρ(O3-8h)均小于100 μg·m−3，无8 h 臭氧污染（图7）。单独某日的高温、强辐射和高浓度前体物并不足以让ρ(O3-8h)达到污染状态（如7月11、19日）；只有持续数日的高温、强辐射和高浓度NO2，使得ρ(O3-8h)逐日攀升才有可能达到轻度污染（19—21、24—27日）。然而，7月11—15日，同样是高温、强辐射和高浓度NO2天气，ρ(O3-8h)却没能达到轻度污染级别。在此，将11—15、19—21、24—27日分为3个时期（P1、P2、P3），讨论扩散条件对ρ(O3-8h)的可能影响。

图7 2017年7月（无降水日）ρ(O3-8 h)，ρ(NO2)，最高气温，最强短波辐射日均值（辐射标记线中，蓝色标记点代表Rmax≤900，红色标记点代表Rmax＞900；臭氧质量浓度直方图中，红色所示为超标日）Fig. 7 The daily average of ρ(O3-8 h)，ρ(NO2)，Tmax and Rmax in July，2017 (non-precipitation) (Blue points represent Rmax≤900 and red points represent Rmax＞900.Red histograms represent the exceeding days of ρ(O3-8 h))

图8 ρ(O3)和ρ(NO2)的日变化特征Fig. 8 Diurnal variation of ρ(O3) and ρ(NO2)

图9显示了臭氧浓度与水平风速之间的关系，分为4组不同时期：其中图9（a—c）为7月无降水日的臭氧风玫瑰图，分别显示了全日时段（24 h）（图9a）、白天（08:00—20:00）（图9b）和夜间（20:00—08:00）（图 9c）；图 9（d—f）、（h—j）、（k—m）分别为P1、P2和P3时期全天、白天和夜间臭氧风玫瑰图。上文提到，同样是连续数日高温、强辐射、高浓度 NO2、无降水等有利于臭氧生成的条件下，P1期间无ρ(O3-8h)污染，而P2、P3期间ρ(O3-8h)达到轻度污染。从盛夏季节臭氧浓度和水平风的平均态可以看到，福州夏季盛行东南风，白天高浓度臭氧常伴随东南风输送，臭氧浓度高值区对应的风速集中在 2—4 m·s−1和 4—6 m·s−1两个区间，风向以东南风为主（90°—180°居多，其次是 180°—225°）；其他象限高浓度臭氧对应的风速相对较小（＜3 m·s−1），是污染物累积所致（图9b）。夜间，臭氧浓度迅速降低，风速是影响臭氧能否迅速扩散的重要因素，其中小风区（＜2 m·s−1）臭氧浓度相对较高，其次是 2—4 m·s−1风速区间，大于 4 m·s−1的风速区间臭氧迅速扩散，其质量浓度常小于 30 μg·m−3（图 9c）。P1 期间，主导风向为东南风向（图9d），白天臭氧浓度随风速增加略有降低，但梯度不大（图9e），夜间臭氧浓度则迅速降低，没有累积（图9f），未能达到污染状态。P2和P3期间仍以东南风为主导风向，臭氧随风速大小变化明显：P2期间白天高浓度臭氧主要集中在小风区，其次是2—4 m·s−1风速区间；P3期间高臭氧浓度主要集中在 2—4 m·s−1风速区间；二者在＞4 m·s−1的风速区间臭氧浓度都相对较低（图9h—i，k—l）；夜间风速总体较小，扩散条件一般，使得臭氧有所累积（图9j、m）。臭氧在白天大量生成，而夜间无法迅速降低有效扩散，ρ(O3-8h)逐日升高，连续3—4日之后，达到污染级别。

图9 臭氧浓度风玫瑰图Fig. 9 Wind rose map of ρ(O3)

综上，盛夏季节8 h臭氧污染的发生是多因子综合作用的结果，多发于持续高温晴热天气下，大气扩散条件一般且ρ(NO2)相对较高，白天，2—4 m·s−1风速区间的东南风输送有利于城区高浓度臭氧的产生和累积，夜间的小风使得臭氧无法快速耗散，在逐日攀升中逐渐达到污染级别。

3 结论

（1）2017年，福州市ρ(O3-8h)有142 d良，14 d轻度污染，主要集中在5—9月。一半以上污染天气的首要污染物为臭氧，臭氧已成为福州市的主要大气环境问题。

（2）气温和太阳短波辐射对臭氧生成有显著影响。云量和降水通过影响到达地面的短波辐射间接影响近地面臭氧生成，不同天气下白天的臭氧浓度有明显区别，在晴天最高，多云、阴天、和雨天的臭氧浓度分别比晴天低10.2%、19.5%和34.7%。

（3）福州市整体空气质量良好，臭氧前体物浓度较低，臭氧生成能力有限，污染等级以良为主。

（4）福州市区夏季臭氧浓度受盛行风向的输送影响显著：位于市区东南侧工业区较高浓度的臭氧随盛行东南风向市区输送，是盛夏季节臭氧污染的重要气象因素。建议在臭氧污染防治工作中推进工业治污减排和优化产业结构，减少工业污染源排放；同时，在中长期产业布局中减少在福州市区东侧、南侧的闽侯、长乐、福清等区县布设重污染企业。