Tác giả

Nguyễn Thị Tuyết Nam 1* , Nguyễn Ngọc Trinh 2 , Nguyễn Thị Minh Thu 1 , Phạm Thế Bảo 3

Đơn vị công tác

1 Khoa Môi trường, Trường Đại học Sài Gòn; ntnam@sgu.edu.vn; ntmthu@sgu.edu.vn

2 Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. HCM; trinhnn@hcmunre.edu.vn

3 Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Sài Gòn; ptbao@sgu.edu.vn

*Tác giả liên hệ: ntnam@sgu.edu.vn; Tel.: +84–779534930

Tóm tắt

Nghịch nhiệt là hiện tượng nhiệt độ không khí ở tầng đối lưu tăng theo chiều cao và thường xảy ra trong điều kiện khí quyển ổn định. Sự nghịch nhiệt hạn chế sự phân tán và góp phần làm tăng nồng độ của các chất ô nhiễm không khí. Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu đặc điểm và ảnh hưởng của nghịch nhiệt đến nồng độ bụi mịn PM2.5 dựa vào dữ liệu thám không và dữ liệu quan trắc nồng độ PM2.5 tại thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn năm 2019–2020. Kết quả nghiên cứu cho thấy khí quyển có xu hướng ổn định hơn và cường độ của nghịch nhiệt cũng cao hơn vào buổi sáng của mùa khô và buổi tối của mùa mưa. Cường độ nghịch nhiệt lớn có thể làm hạn chế sự xáo trộn và phân tán của bụi mịn PM2.5, từ đó làm gia tăng nồng độ PM2.5 tại lớp khí quyển gần mặt đất. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy có sự gia tăng nồng độ PM2.5 vào những ngày xảy ra nghịch nhiệt do sự phân tán của PM2.5 trong không khí suy giảm, từ đó làm tăng nồng độ của PM2.5. Ngược lại, vào những ngày không xảy ra nghịch nhiệt, nồng độ PM2.5 trong không khí có xu hướng giảm vì khả năng phân tán của PM2.5 được cải thiện.

Từ khóa

Nghịch nhiệt; Ổn định khí quyển; PM2.5; Bụi mịn.

Trích dẫn bài báo

Nam, N.T.T.; Trinh, N.N.; Thu, N.T.M.; Bảo, P.T. Đặc điểm và ảnh hưởng của nghịch nhiệt đến nồng độ bụi mịn (PM2.5) tại thành phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2023, 746, 87-95. 

Tài liệu tham khảo

1. Manisalidis, I.; Stavropoulou, E.; Stavropoulos, A.; Bezirtzoglou, E. Environmental and health impacts of air pollution: A review. Front. Public Health 2020, 8, 14.
2. Xing, Y.F.; Xu, Y.H.; Shi, M.H.; Lian, Y.X. The impact of PM2.5 on the human respiratory system. J. Thorac. Dis. 2016, 8(1), E69–E74.
3. Phillpot, H.R.; Zillman, J.W. The surface temperature inversion over the Antarctic Continent. J. Geophys. Res.1970, 75(21), 4161–4169.
4. Whiteman, C.D. Breakup of Temperature Inversions in Deep Mountain Valleys: Part I. Observations. J. Appl. Meteorol. Climatol. 1982, 21(3), 270–289. 
5. Enz, J.W.; Hofman, V.; Thostenson, A. Air temperature inversions: Causes, chracteristics and potential effects on pesticide spray drift. 2019. 
6. Trinh, T.T.; Le, T.T.; Nguyen, T.D.H.; Tu, B.M. Temperature inversion and air pollution relationship, and its effects on human health in Hanoi City, Vietnam. Environ. Geochem. Health 2019, 41(2), 929–937.
7. Wallace, J.; Corr, D.; Kanaroglou, P. Topographic and spatial impacts of temperature inversions on air quality using mobile air pollution surveys. Sci. Total Environ. 2010, 408(21), 5086–5096.
8. Olofson, K.F.G.; Andersson, P.U.; Hallquist, M.; Ljungström, E.; Tang, L.; Chen, D.; Pettersson, J.B.C. Urban aerosol evolution and particle formation during wintertime temperature inversions. Atmos. Environ. 2009, 43(2), 340–346.
9. Chambers, S.D.; Wang, F.; Williams, A.G.; Xiaodong, D.; Zhang, H.; Lonati, G.  Crawford, J.; Griffiths, A.D.; Ianniello, A.; Allegrini, I. Quantifying the influences of atmospheric stability on air pollution in Lanzhou, China, using a radon–based stability monitor. Atmos. Environ. 2015, 107, 233243.
10. Coccia, M. The effects of atmospheric stability with low wind speed and of air pollution on the accelerated transmission dynamics of COVID–19. Int. J. Environ. Stud. 2020, 78(1), 1–27.
11. Reiminger, N.; Jurado, X.; Vazquez, J.; Wemmert, C.; Blond, N.; Dufresne, M.; Wertel, J. Effects of wind speed and atmospheric stability on the air pollution reduction rate induced by noise barriers. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 2020, 200, 104160.
12. Bang, H.Q.; Nguyen, H.D.; Vu, K.; Hien, T.T. Photochemical smog modelling using the air pollution chemical transport model (TAPM–CTM) in Ho Chi Minh City, Vietnam. Environ. Model. Assess. 2019, 24(3), 295–310.
13. Ho, B.Q. Modeling PM10 in Ho Chi Minh City, Vietnam and evaluation of its impact on human health. Sustain. Environ. Res. 2017, 27(2), 95–102.
14. Hien, T.T.; Chi, N.D.T.; Nguyen, N.T.; Vinh, L.X.; Takenaka, N.; Huy, D.H. Current status of fine particulate matter (PM2.5) in Vietnam’s most populous city, Ho Chi Minh City. Aerosol Air Qual. Res. 2019, 19(10), 2239–2251.
15. Shukla, K.; Aggarwal, S.G. A Technical Overview on Beta–Attenuation Method for the Monitoring of Particulate Matter in Ambient Air. Aerosol Air Qual. Res. 2022, 22, 220195.
16. Visscher, A.D. Meteorology for air dispersion modellers. Air Dispersion Modeling 2013, pp. 60–140.
17. Feng, X.; Wei, S.; Wang, S. Temperature inversions in the atmospheric boundary layer and lower troposphere over the Sichuan Basin, China: Climatology and impacts on air pollution. Sci. Total Environ. 2020, 726, 138579.
18. Whiteman, C.D.; McKee, T.B. Breakup of Temperature Inversions in Deep Mountain Valleys: Part II. Thermodynamic Model. J. Appl. Meteorol. Climatol. 1982, 21(3), 290–302.
19. EPA. Discussion paper: Validation of inversion strength estimation method. 2014. 
20. Harris, C.R.; Millman, K.J.; van der Walt, S.J.; Gommers, R.; Virtanen, P.; Cournapeau, D.; Wieser, E.; Taylor, J.; Berg, S.; Smith, N. J.; Kern, R.; Picus, M.; Hoyer, S.; van Kerkwijk, M. H.; Brett, M.; Haldane, A.; del Río, J. F.; Wiebe, M.; Peterson, P.; Gérard–Marchant, P.; Sheppard, K.; Reddy, T.; Weckesser, W.; Abbasi, H.; Gohlke, C.; Oliphant, T. E. Array programming with NumPy. Nature 2020, 585(7825), 357–362.
21. McKinney, W. Data Structures for Statistical Computing in Python. presented at the The 9th Python in Science Conference (Scipy 2010), 2010.
22. Talukdar, S.; Jana, S.; Maitra, A. Variation of black carbon concentration associated with rain events at a tropical urban location. Curr. Sci. 2014, 107(1), 72–78.
23. Al–Hemoud, A.; Al–Sudairawi, M.; Al–Rashidi, M.; Behbehani, W.; Al–Khayat, A. Temperature inversion and mixing height: critical indicators for air pollution in hot arid climate. Nat. Hazards 2019, 97(1), 139–155.
24. H.C.M.C.P. Committee. Report on climate evaluation of Ho Chi Minh City. 2021. 
25. Li, X.; Hu, X.M.; Ma, Y.; Wang, Y.; Li, L.; Zhao, Z. Impact of planetary boundary layer structure on the formation and evolution of air–pollution episodes in Shenyang, Northeast China. Atmos. Environ. 2019, 214, 116850.