大氣邊界層逆溫與銀川市霧、霾天氣之間的關(guān)系

鄧敏君 王建英

（1.中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏銀川 750002；2.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏銀川 750002；3.寧夏氣象服務(wù)中心，寧夏銀川 750002）

銀川市是寧夏回族自治區(qū)的首府，為全區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。近年來，銀川市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)化步伐明顯加快，人為污染物排放增加，霧、霾天氣顯著增多[1]。霧、霾災(zāi)害對(duì)大氣環(huán)境、人體健康及社會(huì)正常秩序均有著極大的影響和危害。

逆溫是指溫度隨高度的增加不降反升的現(xiàn)象，其存在對(duì)低層大氣污染物的擴(kuò)散較為不利。霧是懸浮在空中的大量微小水滴，常呈乳白色，使水平能見度小于1 km；霾是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10 km的空氣普遍渾濁現(xiàn)象。霧與霾最主要的區(qū)別包括：一是能見度范圍不同，霧的水平能見度小于1 km，霾的水平能見度小于10 km；二是相對(duì)濕度不同，霧出現(xiàn)時(shí)相對(duì)濕度較高，而霾出現(xiàn)時(shí)相對(duì)濕度較低；三是出現(xiàn)的時(shí)間不同，霧一般最易出現(xiàn)在午夜至清晨時(shí)段，隨著太陽輻射的增強(qiáng)而逐漸消散；霾的日變化特征則不明顯，當(dāng)氣團(tuán)較穩(wěn)定時(shí)比較容易出現(xiàn)[2]。

該文對(duì)2011-2015年銀川站的探空觀測(cè)資料和霧、霾資料進(jìn)行分析，探索大氣邊界層逆溫與霧、霾天氣之間的關(guān)系，為改善銀川市空氣質(zhì)量提供參考依據(jù)。

1 大氣邊界層逆溫與霧、霾天氣

人為污染物的排放主要集中在大氣邊界層中，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)霧、霾等天氣。大氣邊界層頂距地面1.5 km左右，因此該文選取底高在1 500 m以下的逆溫層進(jìn)行研究。逆溫層的存在使近地層大氣層結(jié)較為穩(wěn)定，大氣中水汽含量充足且伴有冷凝時(shí)，容易產(chǎn)生霧；同樣地，逆溫的存在會(huì)減弱垂直方向的對(duì)流交換，導(dǎo)致近地面層中的大氣污染物不斷累積，懸浮微粒被抑制在近地面層，從而形成霾。

統(tǒng)計(jì)2011-2015年銀川市霧、霾天氣現(xiàn)象，結(jié)果如表1所示。由表1可知，邊界層逆溫與霧、霾天氣有直接聯(lián)系。出現(xiàn)霧、霾天氣時(shí)，無逆溫次數(shù)極少。即當(dāng)存在霧或霾天氣現(xiàn)象時(shí)，低層大氣中往往伴有逆溫層。因此，逆溫是形成霧和霾的重要原因。

表1 2011-2015年銀川市霧、霾天氣統(tǒng)計(jì)

2 形成霧、霾的氣象條件

形成霧的氣象條件一是微風(fēng)；二是大氣中水汽含量達(dá)90%以上，且伴有凝結(jié)產(chǎn)生霧滴；三是近地層大氣形成上暖下冷的逆溫層，上下空氣的流動(dòng)性差。不同的氣象條件下，形成的霧的種類也不同。當(dāng)銀川市處于高壓控制下，夜間地表輻射冷卻，形成大氣逆溫層，是形成輻射霧的必要條件；當(dāng)暖濕氣流作水平運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過相對(duì)較冷的下墊面時(shí)，會(huì)逐漸冷卻而形成平流霧；此外，還有鋒面霧、坡面霧、混合霧等。

霾是空氣中懸浮的大量微粒和氣象條件相互作用的結(jié)果，其主要?dú)庀蟪梢蛴腥?，一是在水平方向存在靜小風(fēng)現(xiàn)象。城市里的高樓大廈對(duì)氣流有阻擋和摩擦作用，致使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱。靜風(fēng)現(xiàn)象的增多不利于大氣污染物的擴(kuò)散和稀釋，進(jìn)而聚集在近地層。二是在垂直方向上形成逆溫層后抑制了空氣中懸浮微粒向高空飄散，使污染物在低層累積，形成霾。三是人為污染物的排放增加，隨著銀川市的工業(yè)發(fā)展和機(jī)動(dòng)車的猛增，污染物的排放使空氣中凝結(jié)核增多，形成霾的概率增大。

3 結(jié)語

銀川市霧、霾天氣的出現(xiàn)往往伴隨著逆溫現(xiàn)象，大氣邊界層逆溫是形成霧、霾天氣的重要?dú)庀髼l件之一。當(dāng)今，人為因素仍是霧、霾災(zāi)害頻發(fā)的主要因素。因此，治理霧、霾是一場(chǎng)“持久戰(zhàn)”，要了解銀川市當(dāng)前污染源的組成，大力發(fā)展清潔能源，限制機(jī)動(dòng)車尾氣排放等，多方聯(lián)動(dòng)，綜合推進(jìn)霧、霾治理，努力打造“碧水藍(lán)天，明媚銀川”。

[1]張智，陳玉華，周紅.寧夏霧日和霾日的變化趨勢(shì)分析[J].干旱氣象，2013（4）：714-719．

[2]中國氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2005．