Vliv meteorologických faktorů na koncentrace vybraných látek znečišťujících ovzduší

Bc. Hana ŠKÁCHOVÁ

Master's thesis

Influence of meteorological factors on concentration of selected air pollutants

Abstract:

Kvalita ovzduší patří mezi ostře sledované problémy téměř na celém světě. Vliv na úroveň znečištění má celá řada faktorů. Tato práce se soustředí na vybrané meteorologické faktory (teplota vzduchu, úhrn srážek, rychlost a směr větru, ventilační index) a na jejich vliv na významné látky znečišťující ovzduší (suspendované částice PM10 a PM2,5, oxid dusičitý NO2). V práci je hodnoceno období 2011-2020 s ohledem na chladnou a teplou sezonu. Vztahy mezi látkami znečišťujícími ovzduší a meteorologickými parametry nejsou lineární, proto je hodnocení jejich vzájemných závislostí složité. Z těchto důvodů byla provedena pouze základní statistická analýza. Koncentrace suspendovaných částic PM10 a PM2,5 a oxidu dusičitého NO2 vykazují úzkou vazbu na meteorologické a rozptylové podmínky. Nejvyšší vliv na koncentrace PM10 a PM2,5 vykazuje ventilační index, méně teplota vzduchu a rychlost větru. V chladné i teplé sezoně koncentrace klesají s rostoucími hodnotami ventilačního indexu, rychlosti větru. Vliv teploty vzduchu se liší v závislosti na sezoně. V chladné sezoně koncentrace s rostoucí teplotou vzduchu klesají, v teplé sezoně naopak stoupají. Koncentrace NO2 v chladné i teplé sezoně závisejí nejvíce na rychlosti větru a ventilačním indexu, méně na teplotě vzduchu, přičemž s rostoucími hodnotami těchto meteorologických faktorů koncentrace klesají. Epizody s vysokými koncentracemi PM10 jsou častěji pozorovány při anticyklonálních situacích. Dlouhotrvající epizody, při kterých byly vyhlašovány i signály Smogového varovného a regulačního systému, pak odpovídají situacím, kdy se střed anticyklony nachází nad ČR nebo nad ČR zasahuje její týlová část a dochází k vytvoření mohutných teplotních inverzí.

Abstract:

Air quality is one of the most closely watched issues almost worldwide. A number of factors affects the level of pollution. This thesis focuses on selected meteorological factors (air temperature, total precipitation, wind speed and wind direction, ventilation index) and their influence on significant air pollutants (suspended particles PM10 and PM2.5, nitrogen dioxide NO2). The thesis evaluates the period 2011-2020 with regard to the cold and warm season. The relationships between air pollutants and meteorological parameters are not linear, so assessing their interdependencies is difficult. For these reasons, only a basic statistical analysis was performed. Concentrations of suspended particles PM10 and PM2.5 and nitrogen dioxide NO2 show a close relationship to meteorological and dispersion conditions. The highest effect on PM10 and PM2.5 concentrations is shown by the ventilation index, less by air temperature and wind speed. In the cold and warm season, concentrations decrease with increasing values of the ventilation index, wind speed. The effect of air temperature varies depending on the season. In the cold season, concentrations decrease with increasing air temperature, while in the warm season they increase. NO2 concentrations in the cold and warm seasons depend mostly on wind speed and ventilation index, less on air temperature, while concentrations decrease with increasing values of these meteorological factors. Episodes with high concentrations of PM10 are more commonly observed in anticyclonic situations. Long-lasting episodes, in which the signals of the Smog warning and control system were also announced, then correspond to situations where the center of the anticyclone is located above the Czech Republic or its rear part extends above the Czech Republic and massive temperature inversions are created.

Keywords

kvalita ovzduší, rozptylové podmínky, ventilační index, suspendované částice, oxid dusičitý

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 9. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Leona Vlasáková, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Environment

Master programme / field:
Ecology and environmental protection / Revitalization of Lanscape