依蘭縣霾天氣與主要氣象條件的關系分析

摘 要：本文主要運用依蘭縣能見度監(jiān)測資料、常規(guī)觀測資料、自動站資料等，對依蘭縣近年來霾天氣與主要氣象條件的關系分析，對霾天氣出現原因深層次認識，為霾天氣防御及治理工作提供重要依據。

關鍵詞：依蘭縣；霾；氣象條件；關系

依蘭縣地處小興安嶺、完達山脈、張廣才嶺延伸地帶，屬中溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明，差異顯著，干濕懸殊，寒暑俱烈。近年來，隨著全球氣候變暖現象加劇，我國大部分地區(qū)霾頻發(fā)，東北霾天氣尤其頻繁，這是因為進入秋冬季后，東北地區(qū)多被西北氣流控制，大氣層結構穩(wěn)定，促進水汽積聚，另外，青藏高原南側暖濕空氣活動逐漸變得強烈，沿西南路徑將水汽傳輸至東北地區(qū)，形成了霧氣，特定氣候條件成為依蘭縣霾天氣發(fā)生的重要條件。同時，隨著依蘭縣種植結構的不斷優(yōu)化調整，農作物產量逐步提升，也必然導致了秸稈產量增多，農民大規(guī)模焚燒秸稈，再加上冬季供暖， 燃煤量的大大增加，汽車尾氣以及工業(yè)發(fā)展產生的煤煙污染也開始向空氣中排放，這些污染物長期在空中積聚必然會引發(fā)霾天氣的發(fā)生。本文通過2012-2014年的霾天氣資料，對依蘭縣霾天氣和主要氣象條件關系展開分析，以進一步認識依蘭縣霾天氣發(fā)生機理及特征，為該地區(qū)霾天氣現象預報預測及霧霾防治工作提供重要指導依據。

一、研究資料來源與方法

本文運用依蘭縣氣象局氣象局能見度監(jiān)測資料、常規(guī)觀測資料、自動站資料等，結合我國氣象局關于氣象要素觀測相關規(guī)范要求，把相對濕度>95%，能見度<1km當成霧的判別標準；而將相對濕度<80%，能見度<10km當作霾的判定標準；能見度<10km、相對濕度為80%-90%時，PM2.5質量>75μg/m3，定義為霾；PM2.5質量濃度<75μg/m3，則為霧。中度霾： 能見度〈3km且相對濕度≥80%，或PM2.5濃度>115μg /m3且≤150μg/m3，非常容易導致中度空氣污染產生。重度霾： 能見度<2km且相對濕度≥80% ，或PM2.5濃度>150μg/m3且≤250μg/m3，特別容易產生重度空氣污染。嚴重霾： 能見度<1km 并且相對濕度≥80%，或PM2.5濃度>250μg/m3且≤500μg/m3，易產生嚴重空氣污染。本文中主要采取PM2.5濃度作為對霾程度的判斷。采用天氣動力學及統計學分析方法分析霾顆粒物濃度及氣象要素演變特征，掌握依蘭縣霾天氣與主要氣象條件關系。

二、結果分析

1.霾的時間變化特征

根據依蘭縣2012-2014年逐月霾天氣時長的統計可知，2012年霾時次約占整個年份的29.9%，2013年約為整個年份的35.9%，2014年最少，為整個年份的26.5%。由霾等級情況可知，這三年中依蘭縣的霾天氣主要以輕微霾和輕度霾較多。2012-2014年依蘭縣整體的霾時長有所減少。總體來說，各個年的的霾總時長均沒有超過40%，，依蘭縣空氣還算良好，但是依蘭縣仍然會遭到霾天氣的極大影響。由逐月霾天氣分析可知，常年出現頻率最高的月份為11月、12月以及1月份、2月份，最低的月份為7-9月。

由季節(jié)霾分布統計可知，2012-2014年依蘭縣霾時長，冬季最多，其次為春季和秋季，夏季最少，幾乎沒有，這是因為夏季降水較為集中對于空氣中懸浮的污染物具備一定的沉降沖刷作用，對于霾天氣的產生不利。而冬季霾出現頻率高的原因是冬季為采暖期，人們在取暖過程中需要燃燒大量的化石燃料，再加上冬季降雨的減少，且受穩(wěn)定的大陸冷高壓控制，導致低層大氣層結穩(wěn)定，導致污染物堆積，高壓中心氣流下沉，對流層主要表現為上熱下冷的狀態(tài)，極易產生逆溫層，嚴重阻礙了大氣污染物的稀釋和沉降，有利于霾天氣的出現。

2.促進持續(xù)霧霾天氣產生的氣象要素分析

（1）相對濕度。統計依蘭縣2012-2014年霾天氣出現時相對濕度可知，出現重度霾是200h，只有重度霾整體的9.0%，相對濕度超過80%的輕微霾近300h，為輕微霾總數的5.8%?？梢娤鄬穸容^高時，對重度及中度霾有利，出現霾的幾率更高。由于顆粒物吸光消光特性伴隨著相對濕度變大而顯著加強，導致能見度下降，同時顆粒物吸濕性化學成分在高相對濕度狀態(tài)下會加速反應，吸濕性變強，對能見度產生影響，形成霾。

統計2012-2014年依蘭縣相對濕度可知，當相對濕度處于50%-80%對霾出現有利，特別處于70%-80%時，霾出現幾率>70%。而中度和重度霾大多出現在相對濕度>70%時，特別是相對濕度處于80%-90%，或相對濕度<50%時不利于霾天氣出現。

（2）風速及風向。

①風速。風速是對霾天氣造成影響的關鍵氣象要素，依蘭縣2012-2014年>4m/s的霾天氣僅為總時長的13%，靜風為9%，有33%霾在風速為3-4m/s狀態(tài)下出現，而有45%左右霾是在風速≤2m/s狀態(tài)下出現，表明靜小風不利于污染物擴散稀釋，易產生霾天氣。

②風向。將風向劃分成16個方位，即北、東北、東北偏北、東北偏東、東、東南、東南偏東、東南偏南、南、西南、西南偏南、西南偏西、西、西北偏西、西北、西北偏北。對依蘭縣2012-2014年除去風向不定及靜風進行統計可知，主導風向和霾出現的主要風向相吻合，出現中、重度霾天氣現象時，東南風相對較少，這表明依蘭縣中、重度霾大部分是偏東北風，而出現東南風時候大都是輕度及輕微霾。

3.對霾天氣現象造成影響的地面天氣類型分析

結合2012-2014年依蘭縣氣候特征及天氣學原理，依蘭縣近年天氣形勢可劃分成高壓后部、高壓前部、高壓控制、高壓底部、L型高壓、低壓槽、臺風影響、副高控制，低壓底部及均壓場。對這些天氣形勢發(fā)生天數及各類天氣形式下霾時長分析可知，低壓槽、副熱帶高壓及臺風天氣形勢下霾發(fā)生幾率最低，而高壓后部、均壓場及高壓控制天氣形勢下發(fā)生霾概率較高。

三、結語

1.在2012-2014年依蘭縣主要為輕度霾和輕微霾，冬季出現最多，夏季最少。

2.相對濕度處于50%-80%對霾出現有利，特別處于70%-80%時，霾出現幾率>70%。而中度和重度霾大多出現在相對濕度>70%時，處于80%-90%或<50%時不利于霾天氣出現。

3.風速是影響霾天氣的關鍵氣象要素，靜小風對于污染物擴散稀釋不利，易產生霾。依蘭縣中、重度霾大部分是偏東北風，出現東南風時大都是輕度及輕微霾。

4.高壓后部、均壓場及高壓控制天氣形勢下發(fā)生霾概率較高。

參考文獻：

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作者簡介：張東旭（1986-），男，漢族，黑龍江哈爾濱依蘭縣人，本科學歷，助理工程師，從事氣象綜合業(yè)務工作。endprint