2021年乳山市一氧化碳中毒事件气象条件分析

2021年乳山市一氧化碳中毒事件气象条件分析

于春霞 唐丽明 齐英焕 田华 林茂颖

(乳山市气象局，山东 乳山 264500)

摘要:针对2021年1月21一27日乳山市所发生的CO中毒事件，从天气形势、 CO浓度、近地面气象要素特征等方面进行了分析。结果表明:一氧化碳中毒事件发生日空气中一氧化碳浓度值偏高;均压类天气形势可能发生一氧化碳中毒事件；气压低,持续弱风和大幅度升温，不利于污染物扩散是造成一氧化碳中毒的主要原因。

关键词：一氧化碳中毒；一氧化碳浓度；天气形势；地面气象要素

引言

1月21至27日由于异常天气因素,致使乳山市部分居民CO中毒, 造成多人出现中毒症状。CO中毒的群发事件, 引起当地政府的高度重视。一氧化碳是大气主要污染物之一, 对一个地区而言,在污染物相对稳定的情况下,污染物浓度的高低主要取决于大气的扩散能力。大气的扩散能力与气象条件关系十分密切。本文利用乳山市地面气象资料和CO浓度监测资料,对CO中毒事件发生日地面天气形势和局地气象条件进行综合分析,同时查阅了有关CO中毒事件的文献^[1～4]，以探讨CO中毒事件发生日地面天气形势和局地气象条件特征,为开展CO中毒气象条件预报提供参考 。

1 天气形势分析

分析此次过程的所对应的高空天气形势，根据2021年1月21日08时的500hPa流场和850hPa温度场的配置情况分析，在500hPa亚洲中纬度地区为南支槽，850hPa上空暖湿气流较好（图略），属于B型（西南气流—暖脊型），此种类型一般对应着暖性气团，空气密度相对较低，对室内热压自然通风和烟道的抽吸效应容易造成负面作用，从而导致室内CO浓度升高而引发CO中毒事件^[5]。从2021年1月21日08时地面天气形势图来看，在蒙古地区和西藏地区分别有一高压中心,之后高压中心稳定维持略南压,整个山东省一直处在高压底部的均压场里,气压梯度小,风力弱。此后，一直到27日，乳山市高空一直处于环流较平直状态，即使有系统影响，也比较弱，地面以弱高压类地面天气形势居多， 气压形势场弱,大气稳定,空气的垂直运动和水平运动均较小,污染物扩散能力差。这种情况直到28日受强冷空气影响，风速有所加大,此时大气的湍流运动加强,污染物得到及时稀释和排放,中毒事件随之结束。

2、CO 中毒事件发生日浓度值变化

表1为2021年1月份CO浓度的日平均值,从表1中可以看出，从21日开始，CO浓度显著增加，24日和27日为2.2mg/m³，此两天为全月最高值。全月平均值为 1.2 mg/ m³，而20至27期间，高于平均值的有6天，只有20日和22日低于平均值，以上分析表明，CO中毒发生日CO浓度值较高。即CO 中毒人数较多与燃煤采暖造成空气中CO浓度偏高有直接关系。

表 1：2021年1月份 CO浓度的日平均值（mg/m³）

3、地面气象要素特征及影响分析

3.1 气压的变化

从表2中可以看出，1月份最低日气压平均值并未出现在1月下旬，但是从1 月21日开始气压较低，从21日至27日有6天日气压平均值低于全月日平均气压的平均值。仅有24日受弱冷空气影响，有短时间的上升。从气压的逐时变化看, 从20日06时气压开始下降,21日14时本站气压为1012.9hPa,是20日至27日期间的最低值。22日08时至28日6时气压稳定少变,28日07时以后。 随着冷空气的侵入气压开始明显上升。在中毒事件过程中,气压的主要特点是持续偏低并且变化幅度很小。在这种气压场形势下,地面风速也持续偏小,从而对排烟通风产生不利影响。

表 2：2021年1月份本站气压日平均值（hPa）

3.2 风速的变化

风对污染物起到输送和稀释的作用。风的输送和稀释可将污染物由一处扩散到高空或其他地方,同时使污染物浓度降低^[6]。风速越大, 污染物扩散和稀释越快;风速越小, 越不利于污染物扩散和稀释,容易造成严重污染。风速是影响室内通风排烟的主要因子。从表3中可以看到，20日至27日,乳山市近地面风速较小,特别是21日，风速仅为0.8m/s，远远低于1月份的平均值2.0m/s。尤其是夜间风速很小。从20日20进开始至21日14时各个整点的风速均低于1.0m/s。21日风速的减小与就诊患者增加有很好的对应关系。

表 3：2021年1月份2分钟风速日平均值（m/s）

3.3 气温的变化

冬季天气寒冷,住户门窗紧闭,室内、外空气交换量很小。当风力较小时, 由于热压作用通过门窗缝隙和烟囱口产生的室内、外空气交换对于保持室内空气新鲜具有重要作用,而在季节转暖后,住户门窗常开,热压对通风的重要性明显减小。从表4中可以看出，乳山市气温从21日至27日都偏高，均高于当月平均值。 该时段的气温平均值较历史同期偏高6℃，气温大幅度上升并持续偏高,使室内、外温差明显减小,对通风产生不利影响。

表4：2021年1月份气温平均值（℃）

4 结论
通过对乳山市CO中毒事件发生日的天气形势、CO浓度值及CO中毒事件发生日近地面气象要素进行分析,得出以下结论：(1)CO中毒事件发生日地面天气形势为均压类,这种形式的天气特点是气压梯度小, 风速小,大气稳定,空气的垂直运动和水平运动均较小,污染物扩散能力差。（2）CO中毒事件发生日空气中的CO浓度值较高, 特别是冬季 CO 浓度值明显偏高,即CO中毒人数较多与燃煤采暖造成空气中CO浓度偏高有直接关系。(3)易造成CO中毒的典型气象条件为弱气压场,风速小,温度变化较高且变化小,其中, 风速小是造成CO中毒的主要条件。(4)CO中毒的影响因子除气象因素外,还有住房条件、下垫面情况、气体排放等因素,文中只分析了CO浓度值、气象因素与中毒事件的关系, 未考虑其他因素。

参考文献：

[1]谢静芳,等.延吉市CO中毒事件成因及气象条件分析[J].气象,2006,12(12):32

[2]谷秀杰,等.郑州市CO中毒事件气象条件分析气象与环境科学[J]2009.5（2）32

[3]李明香,等.营口市一氧化碳中毒事件发生日气象条件分析[J] 2007.8（4）32

[4]张德山,等.北京非职业性一氧化碳中毒气象条件分析[J] 2009.12（6）37

[5]闫丽凤，张成芳. 山东省灾害性天气预报技术手册[M].北京:气象出版社,2014:304-312

[6]张书余,等.城市环境气象预报技术[M].北京:气象出版社,2002:164-165