南京市灰霾天氣的長(zhǎng)時(shí)間變化特征及其氣候原因探討

吳丹，于亞鑫，夏俊榮，龔宇麟，劉剛，李鳳英，楊孟，曹雙

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南京市灰霾天氣的長(zhǎng)時(shí)間變化特征及其氣候原因探討

吳丹①②③*，于亞鑫①②③，夏俊榮④，龔宇麟①②③，劉剛①②③，李鳳英①②③，楊孟①②③，曹雙①②③

① 南京信息工程大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210044；

② 江蘇省大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)與污染控制高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京 210044；

③ 大氣環(huán)境與裝備技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京 210044；

④ 南京信息工程大學(xué) 大氣物理學(xué)院，江蘇 南京 210044

2015-06-10收稿,2015-09-10接受

江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20130998);南京信息工程大學(xué)“2015屆優(yōu)秀本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))支持計(jì)劃”基金;南京信息工程大學(xué)基金預(yù)研項(xiàng)目(2014x003);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41301581);江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(KYLX-0857)

以南京市1954—2012年的逐日氣象數(shù)據(jù)分析南京市灰霾天的長(zhǎng)時(shí)間變化規(guī)律并從氣候角度探討其變化原因。南京市的霾日數(shù)近60 a來(lái)呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì),從20世紀(jì)50年代的40 d/a已增加至21世紀(jì)的230 d/a左右,氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)界定的霾日與人工觀測(cè)的霾日長(zhǎng)期變化趨勢(shì)一致,前者在南京市具有較好的適用性。南京市霧霾混合日呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì),其對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度在不斷降低,這可能是霧霾日向霾日轉(zhuǎn)換,霧霾日數(shù)降低而霾日數(shù)增多的關(guān)鍵因素。南京地區(qū)能見(jiàn)度不斷降低,近30 a里約下降8.4 km,霾日數(shù)與能見(jiàn)度相關(guān)系數(shù)高達(dá)-0.91,隨著能見(jiàn)度的降低,灰霾天數(shù)幾乎線性增加。南京地區(qū)的年平均相對(duì)濕度在1985年以后大幅降低,已從約80%下降至68%左右,濕度與霾日的相關(guān)系數(shù)為-0.72,隨著濕度的降低,霾日呈上升趨勢(shì)。南京年平均溫度1985年后明顯上升,升高了1.8 ℃,其中冬季上升幅度最大,夏季上升幅度最小;年均溫度與霾日數(shù)呈現(xiàn)出明顯正相關(guān),和相對(duì)濕度呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān),溫度的升高將造成相對(duì)濕度的降低,進(jìn)而造成霾日增多。南京的年平均風(fēng)速1978年后不斷降低,到20世紀(jì)末約降低1.5 m/s,風(fēng)速與霾日呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān),隨著平均風(fēng)速的降低,霾日數(shù)不斷增多。在全球變暖的大氣候背景下,南京市霾的長(zhǎng)時(shí)間變化受到各種氣候因子的影響,能見(jiàn)度、相對(duì)濕度、溫度和風(fēng)速都是重要的影響因素。

霾長(zhǎng)時(shí)間變化全球變暖氣候要素

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,大氣環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重,各種大氣環(huán)境問(wèn)題,如酸雨、光化學(xué)煙霧、沙塵暴等不斷出現(xiàn),呈現(xiàn)出區(qū)域復(fù)合污染特征,灰霾問(wèn)題則是目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)面臨的又一環(huán)境挑戰(zhàn)。在中東部地區(qū)已發(fā)生數(shù)次持續(xù)大規(guī)模的灰霾污染事件(岳欣等,2013),污染面積幾乎達(dá)到國(guó)土面積的一半,已引起國(guó)際社會(huì)和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視?；姻彩侵复罅繕O細(xì)微的干塵粒、煙粒、硝酸鹽、硫酸鹽粒子等均勻地懸浮在大氣中,使得水平能見(jiàn)度小于10 km的天氣現(xiàn)象(吳兌,2011),也可以稱作大氣棕色云。霾發(fā)生時(shí),細(xì)粒子濃度升高,除了惡化空氣質(zhì)量,降低大氣能見(jiàn)度(Che et al.,2007),對(duì)交通運(yùn)輸和社會(huì)生活造成影響外,還能通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體損害居民健康(Tie et al.,2009),并能通過(guò)對(duì)大氣輻射的吸收和散射以及作為云凝結(jié)核等方式造成對(duì)氣候變化和降水分布的影響(譚吉華,2007)。

灰霾形成的最直接原因是大氣顆粒物的增多,同時(shí)與氣象條件密切相關(guān):不利于污染物擴(kuò)散的天氣條件,如大氣垂直方向上的逆溫現(xiàn)象和水平方向上的靜風(fēng)現(xiàn)象,是促使其發(fā)生的重要因素(吳丹等,2014;魏玉香等,2009)。廖曉農(nóng)等(2014)分析北京地區(qū)冬夏季節(jié)兩個(gè)霧霾個(gè)例后指出,逆溫層有利于霧霾天氣的維持,對(duì)流層低層的環(huán)境大氣之所以始終處于穩(wěn)定狀態(tài),就是由于逆溫層的存在引起的。龍時(shí)磊等(2013)也通過(guò)對(duì)上海霾天數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)逆溫層距地較低時(shí),其有著與鍋蓋相似的作用,可以減緩污染物的擴(kuò)散,使城市中的大氣顆粒物產(chǎn)生積聚,濃度上升,從而引發(fā)灰霾天氣。高健等(2012)通過(guò)對(duì)北京2011年10月的重污染天氣進(jìn)行觀測(cè)發(fā)現(xiàn),觀測(cè)期間頻頻出現(xiàn)的穩(wěn)定鞍型場(chǎng)可能是形成靜穩(wěn)天氣的關(guān)鍵原因。丁燁毅和黃鶴樓(2008)對(duì)寧波地區(qū)的灰霾天氣進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)灰霾天氣多出現(xiàn)在小風(fēng)速(小于2.0 m/s),干燥的西北到東北風(fēng)情況下。而孫燕等(2009)研究得出南京主要是在風(fēng)速為1～3 m/s的靜小風(fēng)且偏東風(fēng)時(shí)霾天氣發(fā)生較多。吳珂和周衛(wèi)兵(2011)研究指出昆山市的灰霾天氣日均風(fēng)速小于4 m/s,霾天易在低風(fēng)速,偏東風(fēng)的氣象條件下形成。目前我國(guó)越來(lái)越多的地方存在靜風(fēng)現(xiàn)象,污染物橫向的稀釋越來(lái)越少,導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降很快(趙秀娟等,2013)。同時(shí),氣溫和相對(duì)濕度這兩類氣象要素與霾的形成也關(guān)系密切,王躍思等(2014)通過(guò)2013年1月我國(guó)東部的11個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)得出我國(guó)東部霾發(fā)生時(shí)24 h正變溫更易出現(xiàn)。戴永立等(2013)通過(guò)對(duì)北京、上海等4個(gè)城市的研究表明霾日相對(duì)濕度較正常天會(huì)減小;此外,當(dāng)相對(duì)濕度保持在70%～80%,地面氣壓降低而氣溫升高時(shí),灰霾天氣的發(fā)生概率將大幅上升(楊衛(wèi)芬和沈琰,2014)。

隨著灰霾天氣的日益嚴(yán)重,急需對(duì)其進(jìn)行深入研究,特別是對(duì)其形成和變化原因進(jìn)行探討。目前,許多科研工作者從氣溶膠物理化特征方面對(duì)灰霾的形成機(jī)制進(jìn)行研究(譚吉華,2007),也有不少研究分析了氣象要素對(duì)其的影響,而從氣候角度對(duì)其形成和變化原因進(jìn)行探討的比較少。本文在灰霾急劇增多和全球變暖的背景下,以南京為研究對(duì)象,對(duì)霾的長(zhǎng)時(shí)間變化規(guī)律進(jìn)行研究并從氣候角度探討其變化原因。根據(jù)中國(guó)氣象局南京市氣候基準(zhǔn)站1954—2012年共59 a的逐日氣象數(shù)據(jù),得到南京市霾的長(zhǎng)時(shí)間變化并對(duì)霾的界定標(biāo)準(zhǔn)在南京的適用性進(jìn)行評(píng)估;探討南京市霧霾轉(zhuǎn)化的情況及其發(fā)展趨勢(shì);分析霾天與能見(jiàn)度、濕度、氣溫和風(fēng)速等氣象要素的關(guān)系,從氣候角度對(duì)霾天的長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì)進(jìn)行多方面的原因分析。本文研究?jī)?nèi)容對(duì)深入了解霾的變化規(guī)律和形成原因有重要意義,能更進(jìn)一步加深對(duì)其的理解并為科學(xué)合理的制定污染控制措施提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1　數(shù)據(jù)和方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源

使用數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家氣象局南京市氣候基準(zhǔn)站1954年1月1日—2012年12月31日,共59 a的氣象逐日資料,氣象要素包括能見(jiàn)度、氣溫、氣壓、風(fēng)速、空氣濕度、人工觀測(cè)的霾日等,其中能見(jiàn)度分別在02、08、14、20時(shí)(北京時(shí)間,下同)四個(gè)時(shí)次進(jìn)行觀測(cè)。

1.2處理方法

根據(jù)QX/T 113—2010中華人民共和國(guó)氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)(中國(guó)氣象局,2010)規(guī)定,把能見(jiàn)度小于10 km,相對(duì)濕度小于80%同時(shí)沒(méi)有其他影響能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象出現(xiàn)的天氣定義為霾,相對(duì)濕度介于80%～95%的天氣定義為霧霾混合,相對(duì)濕度大于95%的天氣定義為霧。其中能見(jiàn)度取02、08、14、20時(shí)能見(jiàn)度的平均值。

使用MATLAB軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程處理和統(tǒng)計(jì)分析,根據(jù)相對(duì)濕度的大小和能見(jiàn)度的日平均值對(duì)灰霾天氣進(jìn)行篩選,并對(duì)人工觀測(cè)的是否為霾日的記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對(duì)兩種方法的結(jié)果進(jìn)行比較;此外還通過(guò)該軟件統(tǒng)計(jì)分析灰霾天氣時(shí)各種氣象要素的變化特征。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果使用Origin作圖呈現(xiàn)。

關(guān)于能見(jiàn)度資料的處理,1980年以前,根據(jù)《氣象觀測(cè)暫行規(guī)范(地面部分)》(中國(guó)氣象局,1951),能見(jiàn)度資料以等級(jí)的方式記錄,而自1980年起能見(jiàn)度的觀測(cè)則根據(jù)《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》(中國(guó)氣象局,1979),以km來(lái)記錄,其對(duì)照關(guān)系見(jiàn)表1(張利等,2011)。由于能見(jiàn)度資料在1980年前后記錄方式上并不一致,為保證數(shù)據(jù)分析前后的一致性,本文把1980年之后的各年逐日能見(jiàn)度觀測(cè)數(shù)據(jù)根據(jù)張利等(2011)的研究轉(zhuǎn)換為能見(jiàn)度等級(jí)(丁一匯和柳艷菊,2014),本文中所提到的能見(jiàn)度均為能見(jiàn)度等級(jí)。

表1能見(jiàn)度等級(jí)與水平能見(jiàn)度的對(duì)照關(guān)系(張利等,2011)

Table 1Visibility grades and corresponding visibility distances(Zhang et al.,2011)

能見(jiàn)度等級(jí)能見(jiàn)度距離L/km0級(jí)L<0.051級(jí)0.05≤L<0.22級(jí)0.2≤L<0.53級(jí)0.5≤L<1.04級(jí)1.0≤L<2.05級(jí)2.0≤L<4.06級(jí)4.0≤L<10.07級(jí)10.0≤L<20.08級(jí)20.0≤L<50.09級(jí)50.0≤L

2　結(jié)果與討論

2.1霾的長(zhǎng)時(shí)間變化及方法比較

人工觀測(cè)霾是指在能見(jiàn)度小于10 km時(shí),氣象觀測(cè)員根據(jù)以往霾天氣下的氣象條件和老觀測(cè)員的觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)(羅曉玲等,2008),通過(guò)目測(cè)辨別觀測(cè)日是否為霾日,具有較大的主觀性;現(xiàn)在更傾向于由特定的相對(duì)濕度和能見(jiàn)度等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定觀測(cè)日是否為霾日。因此,對(duì)由標(biāo)準(zhǔn)判定與人工觀測(cè)兩種方法界定的霾日進(jìn)行比較,對(duì)評(píng)估長(zhǎng)時(shí)間天氣現(xiàn)象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及標(biāo)準(zhǔn)的適用性具有重要意義。將南京地區(qū)近60 a人工觀測(cè)和根據(jù)能見(jiàn)度和相對(duì)濕度界定的霾日的長(zhǎng)期變化進(jìn)行比較(圖1)。

圖1　1954—2012年南京人工觀測(cè)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)界定年總霾日分布Fig.1　Total haze days calculated by observation(solid squares) and meteorological standards(solid triangles) in Nanjing during 1954—2012

從圖1中可以看到,兩種方法均表明南京近60 a來(lái)霾的年總?cè)諗?shù)有明顯上升趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)兩種方法得到的年霾日長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì)大致相同,但在一些時(shí)間段,如1956—1982年和1995—2007年,人工觀測(cè)的結(jié)果比標(biāo)準(zhǔn)界定結(jié)果存在一定程度的偏低,兩個(gè)時(shí)間段兩種方法的差異平均分別為23和39 d,這可能與以往人工觀測(cè)時(shí),觀測(cè)員對(duì)霾相對(duì)濕度的理解偏低,將一些霾記為輕霧有關(guān);而在其他年份,兩者之間非常接近,高低變化也基本相同。兩種方法之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.95以上,差異較小,說(shuō)明人工觀測(cè)和根據(jù)能見(jiàn)度和濕度判定兩種方法對(duì)霾的界定具有可比性,在氣候尺度上都能較好地反映南京市霾的長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì),霾的氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在南京市具有較好的適用性。

綜合考慮兩種方法的結(jié)果,南京市長(zhǎng)時(shí)間的灰霾日數(shù)變化可以大致劃分成以下4個(gè)階段:20世紀(jì)50年代后期至70年代中期為一個(gè)穩(wěn)定期,霾日較少發(fā)生,數(shù)據(jù)判定結(jié)果基本保持在20 d/a左右,人工觀測(cè)結(jié)果許多年份甚至接近于0,原因可能是此時(shí)中國(guó)經(jīng)濟(jì)落后、工業(yè)發(fā)展水平很低、顆粒物的排放源很少,因此空氣質(zhì)量相對(duì)較好。70年代后期到90年代中期呈現(xiàn)為急劇上升階段,在80年代中期雖有一定的回落,但至90年代已經(jīng)增加到155 d/a左右,這與中國(guó)的改革開(kāi)放密切相關(guān),在這一時(shí)期,城市建設(shè)大力發(fā)展、城市人口增加、工業(yè)增多、消耗大量化石燃料并修建大量建筑,使得空氣中顆粒物濃度迅速增加。90年代后期到21世紀(jì)初為又一個(gè)較短的穩(wěn)定期,灰霾日數(shù)仍保持較高水平但上升趨勢(shì)減緩,這是因?yàn)檫@一時(shí)期各地均意識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性,開(kāi)始積極植樹(shù)造林以增加綠地,進(jìn)行節(jié)能減排并開(kāi)展污染治理工作,從而使得大氣中的污染物濃度有所下降,灰霾天數(shù)減少(鄭宏翔和鞏志宇,2008)。進(jìn)入2000年后,灰霾天數(shù)又再次呈現(xiàn)出迅速增長(zhǎng)勢(shì)頭(毛曉琴,2010),至2012年霾的發(fā)生日數(shù)已經(jīng)超過(guò)230 d/a,主要原因可能是由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放的增加,此外化石燃料的大量燃燒、餐飲業(yè)的排放等都是促進(jìn)灰霾天氣增多的原因。

2.2霧霾轉(zhuǎn)化對(duì)霾日的影響

從霧霾的氣象行業(yè)判定標(biāo)準(zhǔn)可以看到,相對(duì)濕度是判別霧和霾過(guò)程的關(guān)鍵因子,在實(shí)際生活中,霧和霾有時(shí)很難區(qū)分,楊軍等(2010)對(duì)2007年南京冬季一次霧霾轉(zhuǎn)換過(guò)程中的大氣氣溶膠微物理特征進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)霧和霾存在復(fù)雜的相互轉(zhuǎn)換過(guò)程,主要發(fā)生順序?yàn)轹病p霧→濕霾→霧→濕霾→輕霧←→霾;曹偉華等(2013)對(duì)2009年北京秋季的一次持續(xù)性霧霾天氣過(guò)程進(jìn)行了分析,結(jié)果表明過(guò)程前期以霾為主,中期發(fā)展為霧霾交替,后期隨著相對(duì)濕度減小再次轉(zhuǎn)換為霾并最終消散。這些研究說(shuō)明在一定的條件下,霧和霾可以相互轉(zhuǎn)化。為更加深入研究南京市霧霾之間的關(guān)系,探討霧霾轉(zhuǎn)換對(duì)霾的影響,本文根據(jù)能見(jiàn)度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)將介于霧和霾之間的霧霾混合日挑選出來(lái),對(duì)其近60 a的長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究(圖2)。

圖2　1954—2012年霧霾混合日長(zhǎng)時(shí)間年變化趨勢(shì)Fig.2　Long-term variation in fog-haze days in Nanjing during 1954—2012

圖3　1954—2012年霧霾混合日相對(duì)濕度(a)和能見(jiàn)度(b)分布Fig.3　Change in (a)relative humidity and (b)visibility on fog-haze days in Nanjing during 1954—2012

從圖2中可以看到,大部分時(shí)間,霧霾混合日都呈現(xiàn)出隨時(shí)間不斷上升的趨勢(shì),特別是20世紀(jì)70年代中期至80年代中期呈持續(xù)上升狀態(tài),從40 d/a左右上升至最多152 d/a,平均每年以10.8%的速度增長(zhǎng),但在80年代中期以后,霧霾混合日開(kāi)始降低,1995年回升后又迅速下降,總體呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。南京市霧日的長(zhǎng)時(shí)間變化呈現(xiàn)出隨時(shí)間降低的趨勢(shì)(圖略),本文推測(cè)減少的霧在向霧霾混合轉(zhuǎn)化,而霧霾混合日先增加后減少,減少的部分可能轉(zhuǎn)換為霾日。為驗(yàn)證這一推測(cè),本文對(duì)霧霾混合日的能見(jiàn)度和相對(duì)濕度進(jìn)行了進(jìn)一步的研究(圖3)。

從圖3a中可以看到南京市近60 a來(lái)霧霾混合日的年均相對(duì)濕度是持續(xù)降低的,2010年附近雖有明顯上升,但接下來(lái)又很快下降,從20世紀(jì)50年代的年均89.5%降低至目前的年均85.5%,降低近4個(gè)百分點(diǎn);而圖3b中霧霾混合日年均能見(jiàn)度同樣顯示出明顯的降低趨勢(shì),從五六十年代的6.5級(jí)左右下降至近年來(lái)的5.5級(jí)左右,下降近1個(gè)等級(jí),約4 km。能見(jiàn)度的降低說(shuō)明霧霾混合日的空氣質(zhì)量在不斷惡化,而相對(duì)濕度的不斷降低,則成為霧霾日向霾日轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。雖然目前霧霾混合日的平均相對(duì)濕度離霾的濕度標(biāo)準(zhǔn)80%還有一定的距離,但隨著相對(duì)濕度的進(jìn)一步降低,可以預(yù)見(jiàn)更多的霧霾混合日會(huì)轉(zhuǎn)化成霾,且對(duì)能見(jiàn)度的影響會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。

2.3氣候要素變化對(duì)霾的影響

2.3.1能見(jiàn)度對(duì)霾的影響

圖4　1954—2012年南京平均能見(jiàn)度(a)、南京霾日能見(jiàn)度(b)的逐年變化Fig.4　Change in (a)average annual visibility and (b)visibility on haze days in Nanjing during 1954—2012

灰霾天氣是影響大氣能見(jiàn)度的重要因素之一,現(xiàn)實(shí)生活中,發(fā)生灰霾時(shí)天空多為黃色,能見(jiàn)度較低,易發(fā)生水陸空等交通事故,給人民的生活和健康帶來(lái)危害。在灰霾的數(shù)據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)里,能見(jiàn)度也是其中兩個(gè)最重要的判別標(biāo)準(zhǔn)之一。南京市近60 a的能見(jiàn)度變化趨勢(shì)以及霾日對(duì)應(yīng)的平均能見(jiàn)度變化如圖4所示,可以看到,南京市能見(jiàn)度等級(jí)在不斷下降,70年代之前年平均能見(jiàn)度水平基本維持在一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài),約為7.3級(jí);80年代之后,在近30 a里,能見(jiàn)度呈現(xiàn)出滑坡式的下降趨勢(shì),至20世紀(jì)末,已經(jīng)減小到6.1級(jí)左右,下降約8.4 km;進(jìn)入21世紀(jì),南京地區(qū)的能見(jiàn)度水平再次趨于穩(wěn)定,維持在一個(gè)較低的水平,約為5.2 km。與全年的平均能見(jiàn)度降低一樣,南京市霾日的平均能見(jiàn)度也在降低,在80年代之前,維持在7.0 km左右,此時(shí)由于霾日數(shù)較少,霾日的平均能見(jiàn)度顯著低于全年平均,但隨著80年代后霾日的迅速增加和能見(jiàn)度的不斷降低,霾日的平均能見(jiàn)度與全年的平均能見(jiàn)度不斷接近,90年代中期后已非常接近,與全年平均能見(jiàn)度一樣,21世紀(jì)后霾日能見(jiàn)度趨于穩(wěn)定。隨著霾日能見(jiàn)度的降低,能見(jiàn)度小于4 km的灰霾天數(shù)從20世紀(jì)50年代的近乎為零到現(xiàn)在每年約有26%左右,霾日中嚴(yán)重霾所占比例越來(lái)越大。全年和霾日平均能見(jiàn)度的變化趨勢(shì)說(shuō)明南京市的空氣質(zhì)量水平在不斷惡化,霾日正不斷增多,且霾日的污染程度也在不斷增加。

由于能見(jiàn)度是判定霾的直接標(biāo)準(zhǔn),將近60 a每年的平均能見(jiàn)度與年霾日數(shù)做成散點(diǎn)圖(圖5),可以看到,一年中發(fā)生灰霾的總天數(shù)與能見(jiàn)度等級(jí)成明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)高達(dá)-0.91,通過(guò)了99%的置信度檢驗(yàn)。隨著能見(jiàn)度的降低,灰霾天數(shù)幾乎線性增加,其線性回歸方程為y=-141.0x+1 037.9。能見(jiàn)度下降的根本原因是大氣中的顆粒物吸收和散射可見(jiàn)光造成的,進(jìn)入21世紀(jì)后能見(jiàn)度趨于穩(wěn)定,與目前國(guó)家和地方政府大力節(jié)能減排,治理大氣污染有關(guān),如2000年9月我國(guó)開(kāi)始實(shí)施《大氣污染防治法》(劉鴻雁,2014);2007年11月,我國(guó)發(fā)布了《國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)及考核實(shí)施方案和辦法的通知》(沙之杰,2011);此外南京市也開(kāi)展了一系列大氣污染治理措施,包括“藍(lán)天碧水工程”計(jì)劃的實(shí)施以及2010年5月開(kāi)始實(shí)施的《南京市機(jī)動(dòng)車排氣污染防治條例》(http://www.jsrd.gov.cn/zyfb/dffg1/201004/t20100402_53424.html)等,否則如果能見(jiàn)度繼續(xù)降低,南京市的的灰霾污染會(huì)更加嚴(yán)重。

圖5　1954—2012年南京年灰霾天數(shù)與能見(jiàn)度等級(jí)的關(guān)系Fig.5　Relationship between haze days and visibility in Nanjing during 1954—2012

2.3.2濕度對(duì)霾的影響

隨著空氣質(zhì)量的惡化,南京市能見(jiàn)度經(jīng)歷了快速降低的階段,當(dāng)能見(jiàn)度小于10 km時(shí),天氣現(xiàn)象是判定為霧,霾還是霧霾混合,濕度是其中的關(guān)鍵因子。霾天氣現(xiàn)象的發(fā)生需要有較低的空氣濕度,當(dāng)相對(duì)濕度小于80%時(shí),被判定為霾,而當(dāng)相對(duì)濕度高于80%時(shí),則為霧霾混合天或?yàn)殪F天。一些研究表明我國(guó)許多地區(qū)霧呈現(xiàn)出降低趨勢(shì),而霾在不斷增多(林建等,2008),南京市霧霾天氣的長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì)也符合這一結(jié)論。

對(duì)南京市近60 a的年相對(duì)濕度和霾天對(duì)應(yīng)的平均相對(duì)濕度(圖6)進(jìn)行分析,可以看到,年平均相對(duì)濕度在1985年以前較為平穩(wěn),呈現(xiàn)微弱的上升趨勢(shì),平均相對(duì)濕度約為77%左右;1985年以后,南京地區(qū)年平均相對(duì)濕度急轉(zhuǎn)而下,大幅降低,已從1985年的近80%下降至68%左右,下降幅度超過(guò)10%。霾日的平均相對(duì)濕度與年均相對(duì)濕度相比較低,特別是1963年,兩者相差16%,但在其他年份,差異基本都在10%以內(nèi);霾日相對(duì)濕度與年相對(duì)濕度變化趨勢(shì)非常相似,1985年后持續(xù)下降,隨著霾日在全年所占比例的升高,有一些年份,霾日平均相對(duì)濕度與年平均相對(duì)濕度已非常的接近。Lu(2013)通過(guò)對(duì)全國(guó)44個(gè)站點(diǎn)70 a的相對(duì)濕度數(shù)據(jù)的研究表明,在全國(guó)范圍內(nèi)都存在普遍的相對(duì)濕度下降的現(xiàn)象,如東北地區(qū)1978—2007年間的年均相對(duì)濕度比1958—1977年間的年均相對(duì)濕度降低了2%左右,其原因很可能是與全球變暖有關(guān)。

圖6　1952—2012年南京平均相對(duì)濕度變化Fig.6　Change in average relative humidity in Nanjing during 1954—2012

相比于能見(jiàn)度,南京市相對(duì)濕度與霾日的相關(guān)系數(shù)要低,為-0.72,但也通過(guò)了99%的置信度檢驗(yàn)。由圖7可以看到,隨著濕度的降低,霾日呈現(xiàn)出上升趨勢(shì),但在相對(duì)濕度大于74%時(shí),數(shù)據(jù)的離散程度較高,相對(duì)濕度和霾日的相關(guān)系數(shù)降低,為-0.70,這主要是因?yàn)樵?985年以前,年相對(duì)濕度一直比較平穩(wěn)且基本都大于74%,而霾日從70年代末期改革開(kāi)放我國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始發(fā)展起已大幅度升高。對(duì)比能見(jiàn)度和相對(duì)濕度與霾日的變化趨勢(shì),可以推測(cè)在1985年之前,霾日的增多,主要是由于顆粒物的增加導(dǎo)致能見(jiàn)度下降而造成,但1985年之后,相對(duì)濕度的降低也成為關(guān)鍵因素之一,從霧和霧霾混合日的變化趨勢(shì)可以發(fā)現(xiàn),它們的發(fā)生日數(shù)在20世紀(jì)80年代中期后都顯著降低,特別是霧霾混合日,這一時(shí)間段成為其由不斷上升轉(zhuǎn)向逐漸降低的轉(zhuǎn)折點(diǎn),說(shuō)明相對(duì)濕度的降低,促進(jìn)了霧和霧霾混合向霾的轉(zhuǎn)化,從而造成霾日的不斷增加。

圖7　1954—2012年南京年灰霾天數(shù)與相對(duì)濕度的關(guān)系Fig.7　Relationship between haze days and relative humidity in Nanjing during 1954—2012

2.3.3溫度對(duì)霾的影響

除直接決定霾日判定的能見(jiàn)度和相對(duì)濕度的變化對(duì)霾日數(shù)造成影響外,其他氣候因子也會(huì)對(duì)霾日產(chǎn)生作用。IPCC第5次報(bào)告指出(沈永平和王國(guó)亞,2013),全球氣候系統(tǒng)變暖的事實(shí)是毋庸置疑的,1880—2012年全球平均溫度已經(jīng)升高0.85 ℃。升溫過(guò)程在全球幾乎所有地區(qū)都普遍出現(xiàn),變暖具體體現(xiàn)在陸地表面氣溫、海溫的上升、海平面上漲、格陵蘭和南極地區(qū)冰川退縮、冰蓋消融以及極端氣候事件發(fā)生頻率的增加等方面(IPCC,1996)。將南京市60 a來(lái)的逐日溫度分別計(jì)算年平均和春夏秋冬四個(gè)季節(jié)的平均,研究南京市年平均和季節(jié)平均溫度的長(zhǎng)時(shí)間變化,并探討氣溫與霾日發(fā)生天數(shù)以及溫度與濕度之間的關(guān)系。

從圖8中可以看到,南京地區(qū)的年平均溫度在1985年之前在約2 ℃的范圍內(nèi)振蕩變化,呈現(xiàn)出不明顯的降低趨勢(shì),1985年之后雖仍頻繁振蕩,但呈現(xiàn)出明顯上升趨勢(shì),年平均溫度已從1985年之前的15 ℃上升到21世紀(jì)后的16.8 ℃,升高1.8 ℃,這與全國(guó)乃至全球變暖的氣候特征一致,且上升幅度大于全球平均。在年平均氣溫自1985年后呈現(xiàn)出振蕩式上升趨勢(shì)的背景下,春夏秋冬4個(gè)季節(jié)的溫度也都呈現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)。圖8表示,四個(gè)季節(jié)中,與全國(guó)大部分地區(qū)的溫度變化一致,南京冬季年平均溫度的上升幅度最大,從20世紀(jì)80年代中期前的3.0 ℃左右上升到2010年前后的5.1 ℃左右,約上升2.1 ℃。唐國(guó)利和丁一匯(2006)在對(duì)南京1957—2000年溫度變化特征的研究里也發(fā)現(xiàn)南京冬季的溫度上升了1.25 ℃,其分析指出這與大氣環(huán)流的變異和調(diào)整有直接的關(guān)系,20世紀(jì)八九十年代后東亞大槽偏東且偏弱;西太平洋副熱帶高壓的面積和強(qiáng)度均偏強(qiáng)以及副熱帶高壓西伸的脊點(diǎn)位置偏西且脊線位置偏北的平均環(huán)流形式勢(shì)造成東亞冬季風(fēng)的明顯減弱,從而使冬季溫度明顯上升。郝振純和孫樂(lè)強(qiáng)(2011)在對(duì)我國(guó)1961—2009年氣溫變化規(guī)律的研究里發(fā)現(xiàn)全國(guó)在夏季普遍出現(xiàn)降溫過(guò)程,但南京地區(qū)夏季平均溫度變化不明顯,總體來(lái)看有小幅上升趨勢(shì),從20世紀(jì)50年代的26.5 ℃左右上升到2010年前后的27.2 ℃左右,約上升0.7 ℃,我國(guó)北方地區(qū)對(duì)流層低層偏強(qiáng)的北風(fēng)異常造成南方長(zhǎng)江中下游地區(qū)的雨量增多、云量增加、日照時(shí)間減短可能是使南京夏季溫度增加較少的主要原因(唐國(guó)利和丁一匯,2006);春季和冬季年平均溫度的上升幅度居中且相差不大,與80年代中期之前平均相比上升約1.9 ℃。

圖8　1952—2012年南京平均溫度的時(shí)間演變　　a.全年;b.冬季;c.秋季;d.夏季;e.春季Fig.8　Average temperature variation for the (a)whole year,(b)winter,(c)autumn,(d)summer and (e)spring in Nanjing during 1954—2012

圖9　1954—2012年南京年霾日與溫度(a)、相對(duì)濕度與溫度(b)的關(guān)系Fig.9　Relationship between (a)haze days and temperature and (b)humidity and temperature in Nanjing during 1954—2012

南京地區(qū)的年平均溫度與年霾日天數(shù)呈現(xiàn)出明顯正相關(guān)關(guān)系(圖9a),二者的相關(guān)系數(shù)為0.73,通過(guò)了99%的置信度檢驗(yàn),對(duì)兩者做線性回歸,回歸方程為y=74.3x-1 071.0。隨著年平均溫度的升高,南京地區(qū)霾日發(fā)生的天數(shù)也在增多,溫度越高,霾日越易發(fā)生。從年平均溫度的變化可以發(fā)現(xiàn),年平均溫度的上升時(shí)間與相對(duì)濕度開(kāi)始下降的時(shí)間非常吻合,均在80年代中期,對(duì)年平均溫度與相對(duì)濕度作散點(diǎn)圖(圖9b),可以看到年均溫度和相對(duì)濕度呈現(xiàn)出明顯負(fù)相關(guān),去除個(gè)別異常數(shù)據(jù),二者相關(guān)系數(shù)為-0.71,通過(guò)了99%的置信度檢驗(yàn)。除個(gè)別年份,數(shù)據(jù)基本都分布在趨勢(shì)線附近,其線性回歸斜率為-2.66。當(dāng)年平均溫度增加時(shí),相對(duì)濕度會(huì)減小,丁一匯和柳艷菊(2014)在進(jìn)行了我國(guó)近50 a的霧和霾的長(zhǎng)期變化特征及其與大氣濕度的關(guān)系的研究后也得出了相同結(jié)論,分析原因認(rèn)為是由于來(lái)自海洋的水汽供應(yīng)(實(shí)際比濕)沒(méi)有增加,而陸面的溫度由于全球氣候變暖一直處在不斷上升狀態(tài),由克勞修斯—克拉貝龍方程可以得出飽和比濕會(huì)不斷增加。當(dāng)實(shí)際比濕保持不變而飽和比濕增加時(shí),相對(duì)濕度(實(shí)際比濕與飽和比濕之比)就會(huì)減少(Song et al.,2012),而相對(duì)濕度的降低會(huì)造成霧霾向霾日轉(zhuǎn)換。從溫度、相對(duì)濕度和霾日數(shù)三者之間的關(guān)系可以得出結(jié)論:溫度的升高將造成相對(duì)濕度的降低,進(jìn)而造成霾日的增多。溫室氣體的排放、土地過(guò)度利用、城市化進(jìn)程的加快等人類活動(dòng)都是造成氣候變暖的主要因素,南京市的氣溫在80年代中期后開(kāi)始上升,比經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程有一定的滯后。南京市的能見(jiàn)度雖然在21世紀(jì)后趨于平穩(wěn),但如果溫度繼續(xù)升高,相對(duì)濕度繼續(xù)下降,更多的霧霾混合將轉(zhuǎn)換為霾,可以預(yù)見(jiàn)南京市的霾日數(shù)還會(huì)不斷升高。

2.3.4風(fēng)速對(duì)霾日的影響

空氣質(zhì)量除了與污染物的排放量有關(guān),大氣的擴(kuò)散條件也能起到?jīng)Q定性的作用,其中風(fēng)速的大小直接影響著大氣中污染物的擴(kuò)散快慢,對(duì)于霾的形成有著重要的影響,灰霾天往往出現(xiàn)在靜風(fēng)或風(fēng)速較小的時(shí)候。對(duì)南京市風(fēng)速的長(zhǎng)時(shí)間變化進(jìn)行研究,能夠從大氣擴(kuò)散能力的角度探討南京市灰霾不斷增多的原因。

南京市年平均風(fēng)速和霾日平均風(fēng)速的長(zhǎng)時(shí)間變化如圖10所示。南京地區(qū)近60 a來(lái)的年平均風(fēng)速波動(dòng)較大,最高值出現(xiàn)在1955年,為3.7 m/s,最低值在2004年,為1.7 m/s。在60年代中期之前,風(fēng)速降低,60年代中期之后,呈現(xiàn)上升趨勢(shì),直到1978年,達(dá)到3.3 m/s,1978年之后風(fēng)速波動(dòng)式不斷降低,直到20世紀(jì)末,約為1.8 m/s,降低了1.5 m/s;2008年之后,突然又躍升到較高的水平,約為3.0 m/s。灰霾爆發(fā)性增長(zhǎng)始于70年代中后期,此時(shí)正好對(duì)應(yīng)著年平均風(fēng)速不斷降低的時(shí)間段。相比于年平均風(fēng)速,霾日平均風(fēng)速在大部分年份要低于年平均風(fēng)速,但在70年代之前,有個(gè)別年份霾日風(fēng)速較年平均風(fēng)速偏高,且霾日平均風(fēng)速與年平均風(fēng)速的變化趨勢(shì)差異很大,這可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)霾天發(fā)生較少,霾日風(fēng)速具有較大的隨機(jī)性;70年代之后,隨著霾日的增多,霾日平均風(fēng)速與年平均風(fēng)速變化趨勢(shì)基本相同,2000年之后由于霾日在全年中所占比例非常大,兩者已非常接近。

圖10　1952—2012年南京全年、霾日平均風(fēng)速的時(shí)間演變曲線Fig.10　Long-term change in wind speed for the whole year(solid squares) and on haze days(solid triangles) during 1954—2012

總體來(lái)看,南京市風(fēng)速呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),與陳練(2013)對(duì)氣候變暖背景下我國(guó)風(fēng)速變化的研究中發(fā)現(xiàn)全國(guó)平均風(fēng)速顯著減小的結(jié)論一致,大氣環(huán)流的減弱是其最主要的原因。在全球變暖的大氣候背景下,西伯利亞高壓減弱,海陸溫差和氣壓減小,亞洲地區(qū)緯向環(huán)流加強(qiáng)且經(jīng)向環(huán)流減弱,以及亞洲冬季風(fēng)和夏季風(fēng)的減弱均可以使得中國(guó)平均風(fēng)速減小(陳練,2013)。寒潮、臺(tái)風(fēng)等極端天氣的減少也從側(cè)面驗(yàn)證了近地面風(fēng)速減小這一變化特征(耿孝勇,2014)。另一個(gè)重要原因則是近年來(lái)城市化進(jìn)程加快、城鎮(zhèn)人口急劇上升、城市中的建筑物逐年增加及建筑物的高度越來(lái)越高,將增加地面摩擦系數(shù),使得風(fēng)速減小,靜風(fēng)增多。但2008年后,風(fēng)速突然躍升至較高水平,推測(cè)可能與大氣環(huán)流形勢(shì)的改變有關(guān),其原因還需要進(jìn)一步研究。

對(duì)風(fēng)速與霾日之間的關(guān)系進(jìn)行研究(圖11),可以看到兩者之間呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,隨著平均風(fēng)速的降低,霾日數(shù)表現(xiàn)為不斷增多的趨勢(shì),但圖11中也有部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)離趨勢(shì)線較遠(yuǎn),其中一些是霾日數(shù)較低約為25 d左右的數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的是70年代之前霾日數(shù)低,風(fēng)速變化無(wú)明顯規(guī)律的時(shí)間段,另一些是霾日數(shù)較多在200 d左右的數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)的是2008年后風(fēng)速突然躍升的時(shí)間段,去除2008—2012年五年風(fēng)速突增的數(shù)據(jù)后,平均風(fēng)速與霾日間的相關(guān)系數(shù)為-0.68,通過(guò)了99%的置信度檢驗(yàn),線性回歸系數(shù)為-99.7。在風(fēng)速增大的前提下,2008年后的霾日依然越來(lái)越嚴(yán)重,可能受到污染物的排放和溫度、相對(duì)濕度等其他氣象要素的影響?？傮w來(lái)看,風(fēng)速的降低使空氣中的污染物不易擴(kuò)散,更易聚集,導(dǎo)致大氣中顆粒物濃度較高,有利于霾天的發(fā)生。

圖11　1954—2012年南京年灰霾天數(shù)與風(fēng)速的關(guān)系Fig.11　Relationship between haze days and wind speed in Nanjing during 1954—2012

3　結(jié)論

通過(guò)對(duì)1954—2012年近60 a南京地區(qū)霾的長(zhǎng)時(shí)間變化趨勢(shì)以及不同氣象要素的長(zhǎng)時(shí)間變化對(duì)霾的影響作用的研究,可以得出在全球變暖的大氣候背景下,南京市霾的長(zhǎng)時(shí)間變化受到各種氣候因子的影響,能見(jiàn)度、相對(duì)濕度、溫度和風(fēng)速都是其中重要的影響因素。

1)南京市的霾日數(shù)近60 a來(lái)呈現(xiàn)出明顯上升趨勢(shì),從20世紀(jì)50年代的40 d/a已增加至21世紀(jì)10年代的230 d/a左右。通過(guò)人工觀測(cè)與根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判定的霾日的長(zhǎng)時(shí)間變化結(jié)果大致相同,兩種方法對(duì)霾的界定具有可比性,霾的氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在南京市具有較好的適用性。

2)南京市霧霾混合日呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì),霧霾混合日對(duì)應(yīng)的年均相對(duì)濕度和能見(jiàn)度都在不斷降低,而相對(duì)濕度的不斷降低,可能是霧霾日向霾日轉(zhuǎn)換,霧霾日數(shù)降低而霾日數(shù)增多的關(guān)鍵因素。

3)南京地區(qū)能見(jiàn)度不斷降低,隨著能見(jiàn)度的降低,灰霾天數(shù)幾乎線性增加;南京地區(qū)的年平均相對(duì)濕度在1985年以后大幅降低,隨著濕度的降低,霾日呈上升趨勢(shì);南京年平均溫度1985年后明顯上升,溫度的升高造成相對(duì)濕度的降低,進(jìn)而造成霾日增多;南京的年平均風(fēng)速1978年后不斷降低,風(fēng)速與霾日呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān),隨著平均風(fēng)速的降低,霾日數(shù)不斷增多。

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With the continuous development of China’s economy,haze pollution is a serious issue that urgently requires in-depth investigation.To date,very few haze pollution studies have focused on the formation and causal variation from the point of view of climate change.Against the background of a rapidly increasing number of haze days and global warming,we studied the long-term variation in haze days and discussed the reasons for the change from the climate perspective in the city of Nanjing.The study is vitally important for a deeper understanding of the formation and variation of haze.

Based on daily meteorological data from the climate reference station of the China Meteorological Bureau in Nanjing from 1954 to 2012,the long-term variation in haze days was calculated using two methods:haze days identified according to the standards of meteorological industry,and haze records from the observations of meteorological observers.The number of haze days showed a clear increasing trend,from 40 d yr-1in the 1950s to 230 d·yr-1in the 21st century.The variation in haze days according to the two methods had a similar change trend,indicating favorable applicability of the standards of meteorological industry in Nanjing.During the study period,the number of fog-haze days increased and then decreased in Nanjing,accompanied by a continuing decrease in visibility,which reduced by around 4 km,as well as a decrease in relative humidity,which reduced by around 4%,changing from 89.5% in the 1950s to 85.5% currently.The change in relative humidity may be a key factor for the reduction in fog-haze days and the increase of haze days,indicating a shift from the former to the latter.The visibility in Nanjing gradually decreased by 8.4 km in the last 30 years.The annual average visibility of haze days also decreased and the proportion of severe haze increased.The correlation coefficient between haze days and visibility reached -0.91,with haze days increasing almost linearly with the decrease in visibility.The annual average relative humidity in Nanjing declined by a large margin from 1985,changing from around 80% to 68% by the end of the study period.The change in the average relative humidity on haze days was very similar to the annual change.The correlation coefficient between haze days and relative humidity was -0.72.The number of haze days increased as the humidity decreased.The annual average temperature in Nanjing increased obviously by approximately 1.8 ℃rom 1985.The warming trend was greatest in winter,increasing by approximately 2.1 ℃and smallest in summer(approximately 0.7 ℃.The annual average temperature was positively correlated with haze days and negatively correlated with relative humidity.The rise in temperature caused a decrease in relative humidity,which then resulted in more haze days.The annual average wind velocity decreased gradually from 1978,reducing by approximately 1.5 m·s-1by the end of the 20th century.The wind speed presented a significant negative correlation with the number of haze days.With a reduction in wind speed,pollutants diffuse less easily and accumulate in the atmosphere,which results in an increase in particulate matter and the frequency of haze days.

In summary,against the background of global warming,the long-term variation in haze days in Nanjing is influenced by many climatic factors,among which the visibility,relative humidity,temperature and wind velocity are all particularly important.

haze;long-term variation;global warming;climatic factors

(責(zé)任編輯：張福穎)

Long-term variation in haze days and related climatic factors in Nanjing

WU Dan1,2,3,YU Yaxin1,2,3,XIA Junrong4,GONG Yulin1,2,3,LIU Gang1,2,3,LI Fengying1,2,3,YANG Meng1,2,3,CAO Shuang1,2,3

1SchoolofEnvironmentalScience&Engineering,NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Nanjing210044,China;2JiangsuKeyLaboratoryofAtmosphericEnvironmentMonitoring&PollutionControl(NUIST),Nanjing210044,China;3CollaborativeInnovationCenterofAtmosphericEnvironmentandEquipmentTechnology(NUIST),Nanjing210044,China;4SchoolofAtmosphericPhysics,NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Nanjing210044,China

10.13878/j.cnki.dqkxxb.20150610001

*聯(lián)系人，E-mail:wudan_04@163.com

引用格式：吳丹，于亞鑫，夏俊榮,等.2016.南京市灰霾天氣的長(zhǎng)時(shí)間變化特征及其氣候原因探討[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),39(2):232-242.

Wu D,Yu Y X,Xia J R,et al.2016.Long-term variation in haze days and related climatic factors in Nanjing[J].Trans Atmos Sci,39(2):232-242.doi：10.13878/j.cnki.dqkxxb.20150610001.(in Chinese).