2010—2015年浙江省霾天气的特征及主要影响因子分析*
陈光宇1 朱占云2 陈练3 廖振杨4 俞林军4
【摘 要】摘要:利用2010—2015年浙江省国家气象观测站能见度、气温、湿度、气压、风速和降水量等气象要素逐日观测资料,分轻微、轻度、中度和重度四个等级对浙江省霾的变化特征进行了统计分析,并研究了霾多发时段的主要影响因子和气象要素特征,可以得到以下结论,从霾站次(日)的年变化上看,近6年来全省霾站次(日)总体呈上升趋势,2015年霾出现最多,2014年霾影响最重,一年中12月和1月霾最多,7、8、9月霾最少;从空间分布上看,全省霾分布不均,各地差异较大,浙北尤其是杭州的霾程度最为严重,地形因素对霾的空间分布具有重要影响。在霾多发时段内,霾的发生频次与气温、降雨、气压和风速等各气象要素之间均存在不同程度的相关关系,在一般情况下,若杭州当日最高气温较高、气温日较差较大,同时日平均气压高,风速小时,出现霾的概率较大。 【期刊名称】浙江气象 【年(卷),期】2017(038)003 【总页数】6
【关键词】霾天气;时空变化;灰霾走廊;气象要素 【文献来源】
https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_journal-zhejiang-
meteorology_thesis/0201252355887.html
0 引 言
霾是一种大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10 km,空气普遍混浊的天气现象[1]。随着我国经济的快速发展,大气污染加剧,霾已
经被广泛用于表征城市地区严重大气污染导致的能见度降低及危害人类健康的大气环境现象,成为大气环境领域的研究热点。研究表明,霾的本质是细粒子气溶胶污染,其物质成分除了细尘以外,还包括硫酸盐、硝酸盐、碳氢化合物和黑碳等粒子,因此其发生的频数与人类活动所造成的气溶胶污染密切相关[2-4]。霾粒子通过对太阳光的吸收、散射和折射,使大气混浊、视野模糊并导致地面能见度急剧降低,影响公路、水路和机场运输安全,同时霾中的大部分粒子可被人体呼吸道吸入,对人体健康具有严重影响[5]。2013年11月,世界卫生组织宣布空气污染物是地球上“最危险的环境致癌物质之一”。
国内外学者从霾的辨识判定[6-8]、时空变化[9-12]、影响因子[13-15]等多角度开展了大量研究工作。史军等[16]重建了长江三角洲1961—2007年霾气候数据序列,指出过去47 a长江三角洲霾日数总体上呈逐渐增多的趋势,并以杭州和南京增加最多。王明洁等[17]通过分析深圳不同等级霾天气的长期变化特征后得出结论:深圳霾日总体增多、强度增强,霾日数呈冬季>秋季>春季>夏季的季节特征。牛彧文等[18]研究了近60 a来浙江省城市区域霾天气的长期变化趋势,指出2000年以后是灰霾天气出现最多的时期,湖州、绍兴、杭州、嘉兴等浙北城市增加速度尤其显著。王珊等[19]统计分析了西安雾霾天气与气象要素的关系后发现,气温越低,日平均风速越小,14时前后出现负变压或正变温,连续不降水日数越长时,越有利于雾霾天气的形成。齐冰等[20]通过对杭州地区典型气象要素以及环境污染状况下霾天气特征及形成机制进行的综合分析研究后指出,杭州地区高压类型天气形势对霾产生有重要影响,另外,杭州特殊的地形环境对霾的发生有一定的促进作用。本文拟利用浙江省国家气象站相对湿度、能见度等气象要素观测资料,对全省霾的时空分布特征及其影响因
子进行研究。
1 资料与方法
本文采用2010—2015年浙江省75个国家气象观测站的气象要素观测资料,主要包含相对湿度、能见度、日均2 min平均风速(4时次平均,下同)、日最大风速、日平均气温、日最高气温、日最低气温、日平均海平面气压(以下简称为日平均气压),其中相对湿度和能见度为逐小时观测资料,其余要素为逐日资料。
研究中对霾日的界定主要参考吴兑等[6]和刘端阳等[21]对霾日的判定方法,选取全省75个国家站2010—2015年的逐日气象资料,对每天02:00、08:00、14:00、20:00 4个时次的能见度和相对湿度进行判断,当任一个国家站满足任一时次能见度小于10 km,且相对湿度小于80%,并排除降水、吹雪、雪暴、扬沙、沙尘暴、浮尘和烟幕等其他能导致低能见度事件的情况为一个霾站次(日),当相对湿度介于80%到90%之间时,翻查观测资料是否记录了霾天气现象,若有则记为一个霾站次(日)。当确定霾站次(日)后,再根据中国气象局制定的《霾的观测与预报等级》[22]将霾分为4个等级:轻微霾(5.0 km≤能见度<10.0 km)、轻度霾(3.0 km≤能见度<5.0 km)、中度霾(2.0 km≤能见度<3.0 km)、重度霾(能见度<2.0 km)。
2 霾的时空分布特征
2.1 霾的年际变化特征
研究中首先计算了全省75个国家站2010—2015年的总霾站次(日),图1给出全省各级别霾站次的年变化,从图上可以看到,2010—2015年全省霾总体呈增加趋势,2015年霾站次(日)较2010年增加了一倍多,其中2011年和