吳利強(qiáng),李 娜,李 輝,黃用輝
(浙江省衢州市氣象局,浙江衢州 32400)
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的空氣普遍混濁的天氣現(xiàn)象,霾使遠(yuǎn)處光亮物微帶黃、紅色,使黑暗物微帶藍(lán)色[1]。霾大氣成分中含有大量的有毒有害物質(zhì),這些有毒有害物質(zhì)附著在氣溶膠中可被人體呼吸道吸入,尤其是亞微米粒子會(huì)分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中,從而引起鼻炎、支氣管炎等病癥[2]。由于霾的主要成分是細(xì)粒子顆粒物和氣態(tài)污染物,這些顆粒物和氣態(tài)污染物通過對(duì)太陽(yáng)光的吸收、散射或反射,降低大氣能見度,會(huì)導(dǎo)致交通事故增加,危害人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全,同時(shí)霾還會(huì)降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[3-6]。衢州市所處的長(zhǎng)三角地區(qū)是改革開放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為迅速的地區(qū)之一,隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展,工業(yè)耗煤量、機(jī)動(dòng)車尾氣和工業(yè)廢氣排放量的不斷增加,使衢州也同時(shí)成為我國(guó)四大霾嚴(yán)重地區(qū)之一。為此,作者根據(jù)衢州近40年的觀測(cè)資料,分析了霾的年、季、月變化特征以及成因,旨在為衢州市霾天氣的預(yù)測(cè)預(yù)警、防治及其影響評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。
所有資料均來(lái)自衢州國(guó)家基本氣象觀測(cè)站1971-2010年的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。
2.1.1 年際變化
從圖1可以看出,1971-2010年衢州市年均霾天氣日數(shù)為54.7 d,霾日數(shù)最少的年份出現(xiàn)在1997年,為 5 d,最高值出現(xiàn)在 2004年,為121 d。
圖1 1971-2010年衢州年霾日數(shù)的變化
表1可以看出,20世紀(jì)80年代和21世紀(jì)近10 a年均霾日數(shù)較多,20世紀(jì)70年代和90年代年均霾日數(shù)相對(duì)較少。從20世紀(jì)70年代中期開始,衢州市霾日數(shù)呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì),到90年代初一直維持在較高的水平,日數(shù)較多,變化幅度也不大,從90年代初開始到21世紀(jì)初呈下降趨勢(shì),霾日數(shù)維持在較低水平,2003年起霾天氣日數(shù)急劇上升,2003-2010年年均霾天氣日數(shù)高達(dá)104.6 d,是歷史平均值的近2倍,有記錄以來(lái)年霾日數(shù)超過100 d的5個(gè)年份都出現(xiàn)在2003年以后。
表1 衢州市不同年份年平均霾日數(shù)的比較
2.1.2 月、季際變化
圖2是衢州市1971-2010年各月平均霾日數(shù)。從圖2可知,衢州市不同月份的霾日數(shù)明顯不同。霾日數(shù)最多的是12月,平均11.6 d,其次是1月,平均8.0 d,最少的是7月,平均0.9 d。歷史上月霾日數(shù)最多的是1988年12月為25 d,次多的是2006年10月為23 d。除1997年12月沒有出現(xiàn)霾天氣外,其他年份的12月均出現(xiàn)了霾天氣。1月和11月有92.5%的年份都出現(xiàn)了霾天氣,2001年以來(lái)的10 a間更是有高達(dá)95%的月份都出現(xiàn)了霾天氣。
圖2 衢州市各月霾日數(shù)的變化
從表2各季平均霾日數(shù)分布中可以看出,冬季(12-2月)霾日數(shù)占全年的45.7%,秋季 (9-11月)霾日數(shù)占全年的26.9%,秋冬季的霾天氣日數(shù)占全年霾總?cè)諗?shù)的72.6%,夏季 (6-8月)相對(duì)較少,僅占全年的8.2%。
表2 衢州市各季平均霾日數(shù)的比較
2.2.1 地形地貌
從地形上看,衢州地勢(shì)特征為南北高,中部低,西部高,東部低,中部為浙江省最大的河谷盆地—金衢盆地之西半部,自西向東逐漸展寬,市區(qū)常年盛行東北風(fēng),這種地形和盛行風(fēng)向很不利于大氣污染物的擴(kuò)散。
2.2.2 氣象條件
衢州霾天氣出現(xiàn)日數(shù)呈現(xiàn)秋冬季多、春夏季少的特點(diǎn),主要是由于秋冬季北方冷空氣活動(dòng)頻繁,衢州常受北方冷高壓脊或變性高壓脊控制,空氣較為干燥,氣壓穩(wěn)定,降水偏少,風(fēng)力較弱,近地面常有逆溫層形成,地面的污染物難以擴(kuò)散,從而容易導(dǎo)致霾天氣的出現(xiàn)。而春夏季節(jié)則是衢州降水集中期,鋒面、低槽、切變線等降水系統(tǒng)活動(dòng)頻繁,時(shí)常形成陰濕多雨的天氣,空氣中的塵埃、煙粒等污染物易隨雨水降至地面,不利于霾天氣的形成。
2.2.3 大氣污染物
多年來(lái)隨著衢州市的工業(yè)化和城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),城市和工業(yè)的快速發(fā)展,特別是衢州化工、水泥、治金等高耗能工業(yè)快速發(fā)展,煤炭等能源消耗增多和機(jī)動(dòng)車車輛猛增,使得城市熱島效應(yīng)增強(qiáng);汽車尾氣、污染物排放致空中懸浮顆粒物明顯增多。城市熱島效應(yīng)增強(qiáng)和空氣污染加重而導(dǎo)致的氣溶膠粒子濃度急劇增加是霾天氣出現(xiàn)頻率增加的重要原因。
對(duì)衢州市霾天氣的氣候特征和成因分析結(jié)果表明,1971-2010年衢州市年均霾天氣日數(shù)為54.7 d,霾日數(shù)最少的年份出現(xiàn)在1997年,為5 d,最高值出現(xiàn)在2004年,為121 d。20世紀(jì)70年代中期開始,衢州市霾日數(shù)明顯上升,到90年代初一直維持在較高的水平,90年代初開始到21世紀(jì)初呈現(xiàn)下降趨勢(shì),霾日數(shù)維持在較低水平,2003年起霾天氣日數(shù)急劇上升,2003-2010年年均霾天氣日數(shù)高達(dá)104.6 d,是歷史平均值的近2倍。霾日數(shù)最多的月是12月,平均11.6 d,最少的月是7月,平均0.9 d,歷史上月霾日數(shù)最多的是1988年12月為25 d。秋冬季的霾天氣日數(shù)占全年霾總?cè)諗?shù)的72.6%,夏季 (6-8月)僅占全年的8.2%。地形地貌特點(diǎn)、氣象條件的變化、城市化和工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)以及大氣污染物排放量的大量增加是衢州市霾天氣形成和發(fā)生變化的主要因素。
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