沙塵天氣對(duì)寶雞空氣質(zhì)量影響程度的研究

徐衡

摘要： 文章主要針對(duì)寶雞市受沙塵影響程度，選擇寶雞市周邊上風(fēng)向三不同方位城市沙塵期間顆粒物濃度變化進(jìn)行分析，研究不同天氣形勢(shì)下沙塵的改變狀態(tài)。分析不同沙塵天氣類(lèi)型下沙塵輸入對(duì)寶雞市空氣質(zhì)量的影響。

Abstract： Aiming at the influence degree of dust on Baoji City， this paper selects 3 cities from different direction upwind Baoji， and analyzes the change of the concentration of particulate matter during the dust. The change of dust in different weather conditions is studied. The influence of dust input on the air quality of Baoji City under different dust weather types is analyzed.

關(guān)鍵詞： 寶雞市；沙塵輸入；空氣質(zhì)量

Key words： Baoji City；dust input；air quality

中圖分類(lèi)號(hào)：P425.5+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）01-0245-04

0 引言

寶雞市沙塵暴多發(fā)生在每年的春秋季節(jié)，近幾年冬季偶爾也出現(xiàn)沙塵影響。本文就是在寶雞市大氣污染特征的基礎(chǔ)上結(jié)合氣象條件，評(píng)估沙塵對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響程度，為空氣質(zhì)量預(yù)警及防控沙塵提供重要的技術(shù)支持。

1 寶雞市區(qū)氣象擴(kuò)散條件特點(diǎn)

陜西關(guān)中地區(qū)在污染擴(kuò)散條件方面存在“先天不足”。地形方面，關(guān)中地區(qū)在秦嶺和黃土高原的包圍下形成東西向的喇叭形開(kāi)口，污染物只能在有西北風(fēng)的時(shí)候被吹散，其他風(fēng)向下都會(huì)導(dǎo)致本地污染物的積累甚至外地污染物的輸入。氣象特征方面，關(guān)中地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，全年靜風(fēng)頻率為35%。而在冬季，靜風(fēng)頻率更是高達(dá)45%，且僅有不到20%的天氣形勢(shì)有利于大氣污染擴(kuò)散。寶雞市位于關(guān)中平原最西端南、西、北三面環(huán)山的特殊地型致使環(huán)境容量小，不利于污染物擴(kuò)散。秋冬季寶雞地區(qū)邊界層高度一般只有500-600米左右，抑制了大氣垂直交換，地面污染物堆積，容易形成污染天氣。而且存在大氣污染條件下的“空氣壓縮”效應(yīng)。大氣污染越重，邊界層的高度越低，形成進(jìn)一步的“空氣壓縮”，使大氣污染加劇，惡性循環(huán)。根據(jù)研究1960年至2013年寶雞市人均氣候舒適度指數(shù)平均每10年增加0.38，春季上升幅度最大0.64每10年，其次為冬季0.53每10年[1]。氣候變暖。根據(jù)寶雞市氣象臺(tái)對(duì)寶雞市區(qū)2016年氣象變化特征統(tǒng)計(jì)：2016年全市年平均氣溫13.1℃，較常年偏高1.4℃，較2015年偏高0.4℃，全年平均氣溫位列歷史第二高，2016年降水量為1998年以來(lái)歷史最少。2016年全市年降水量469.1mm，較常年偏少2 成，較2015 年偏少130.8mm。此外，2016 年全市日照時(shí)數(shù)為1968.8 小時(shí)，與常年持平，較2015 年偏多7.6 小時(shí)。從2016年氣象條件來(lái)看，2016年降水量明顯偏少。

陜西關(guān)中地區(qū)污染物排放總量過(guò)高，單位面積內(nèi)的生產(chǎn)、生活排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了環(huán)境承載能力?，F(xiàn)階段只依靠減排來(lái)改善環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀不現(xiàn)實(shí)，也不可能。如何能更好實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境改善目標(biāo)，早日實(shí)現(xiàn)藍(lán)天綠水，在現(xiàn)階段我們?cè)谥贫ê吐鋵?shí)大氣污染防治方案時(shí)就應(yīng)該合理的考慮氣象條件對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響。寶雞市目前工業(yè)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以機(jī)加工行業(yè)為主，且燃煤大戶(hù)相對(duì)集中，所以污染源排放控制相對(duì)容易，同時(shí)城市大氣污染源排放在短時(shí)間內(nèi)變化不大，相對(duì)穩(wěn)定。

國(guó)外關(guān)于空氣質(zhì)量影響因素的研究從自然影響因素來(lái)看，Chan Y-C etal（2005）指出沙塵暴可以明顯增加城市空氣中污染物的含量[2]；從自然因素看，王淑云等（2006）在分析氣象因素與空氣質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，得出低風(fēng)速、弱氣壓、高濕度等容易引發(fā)空氣污染，而降水對(duì)空氣有凈化作用，但微量降水的凈化作用并不明顯[3]。

近幾年各個(gè)區(qū)域、城市研究結(jié)果表明，各種氣象要素與大尺度天氣形勢(shì)密切相關(guān)，天氣形勢(shì)的變化，必將導(dǎo)致氣象要素的變化，因此大氣對(duì)污染物稀釋擴(kuò)散能力將受到天氣形勢(shì)的制約。而天氣形勢(shì)的影響主要分為有利擴(kuò)散型強(qiáng)氣壓場(chǎng)和不利擴(kuò)散型弱氣壓場(chǎng)兩種。也驗(yàn)證了目前我國(guó)環(huán)境治理正處于三個(gè)階段的第二階段，容易受天氣條件的影響而出現(xiàn)反彈。

2 沙塵天氣

沙塵天氣的概念沙塵天氣是一個(gè)氣象學(xué)名詞，在氣象學(xué)有明確的定義和分類(lèi)，根據(jù)沙塵天氣，發(fā)生時(shí)的風(fēng)力、能見(jiàn)度和空氣狀況，又可以把沙塵天氣分為沙塵暴、揚(yáng)沙和浮塵三種天氣現(xiàn)象。

根據(jù)沙塵暴發(fā)生時(shí)的風(fēng)速和水平能見(jiàn)度又可以把沙塵暴分為沙塵暴、強(qiáng)沙塵暴和特強(qiáng)沙塵暴。揚(yáng)沙風(fēng)將地面塵沙吹起，使空氣相當(dāng)餛濁，水平能見(jiàn)度在公里至公里以?xún)?nèi)的天氣現(xiàn)象。揚(yáng)沙與沙塵暴都是由本地或附近地區(qū)的沙塵被風(fēng)吹起而造成的，其共同特點(diǎn)是能見(jiàn)度明顯下降，空氣混濁，呈現(xiàn)灰黃色。兩者大多在冷空氣過(guò)境或受冷鋒、咫線(xiàn)等天氣系統(tǒng)影響的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)。浮塵塵土、細(xì)沙均勻地浮游在空中，使水平能見(jiàn)度小于公里的一種天氣現(xiàn)象。浮塵多數(shù)是遠(yuǎn)處的沙塵經(jīng)上層氣流傳輸而來(lái)，或?yàn)樯硥m暴、揚(yáng)沙出現(xiàn)后尚未沉降的細(xì)粒懸浮在空中而成。影響沙塵天氣的因素沙塵天氣的形成需要三個(gè)必備條件：強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流不穩(wěn)定和豐富的沙塵物質(zhì)源。每年初春，在太平洋上形成夏威夷高壓，亞洲大陸形成印度低壓，強(qiáng)烈的偏南風(fēng)由海洋吹向陸地，控制大陸的蒙古高壓開(kāi)始由西向北移動(dòng)，寒暖氣流在此交匯，較重的西伯利亞寒流自西向東來(lái)勢(shì)快，常形成沙塵暴[4，5]。所以研究寶雞市沙塵輸入影響及沙塵預(yù)報(bào)具有重要意義，能夠?yàn)轭A(yù)防沙塵帶來(lái)的危害做好準(zhǔn)備工作提供依據(jù)[6]。endprint