李華 許楓
摘要:
利用空氣質量檢測資料、常規(guī)氣象觀測資料,對廣元2017—2018年10—11月空氣質量進行對比,分別從其氣候背景、氣象要素進行分析,找出2018年較2017年的空氣質量較差的原因。結果表明:有效的降水量和較強冷空氣作用有利于空氣污染物的沉降、稀釋和擴散,因此氣象條件對空氣質量優(yōu)良有一定的影響作用。
關鍵詞:
空氣質量;AQI指數;氣象要素
中圖分類號:P42
文獻標識碼:A
DOI:1019754/jnyyjs20190330078
引言
近年來由于經濟規(guī)模迅速擴大和城市化進程加快大氣污染尤其是城市空氣污染問題日趨嚴重越來越引起人們的關注。由于秋冬季大氣環(huán)流形勢穩(wěn)定,一般天氣晴好,風力較小,早晚在近地面容易形成逆溫,霧霾天氣多發(fā)[1-2],不利的氣象條件[3]使空氣中的污染物滯留在近地面層,容易形成污染。而廣元市處于四川北部邊緣,位于秦嶺南麓,是南北的過渡帶,即有南方的濕潤氣候特征,又有北方天高云淡、艷陽高照的特點。雖然廣元相比而言,空氣質量良好,但2018年比2017年空氣質量明顯下降,而秋冬季空氣污染更加明顯。下面僅從氣象角度對比分析2017[CD1]2018年10[CD1]11月氣候背景和氣象要素,找出2018年較2017年的空氣質量差的原因。
1廣元市2017—2018年空氣質量總體狀況對比
根據廣元空氣質量的監(jiān)測數據分析(圖1、圖2),10[CD1]11月的空氣質量2018年比2017年空氣質量差,優(yōu)質天氣數減少,尤其是10月的差距很大,2017年10月空氣質量有3d良 ,而2018年10月空氣質量有16d良,同時2018年AQI指數和PM25有很好的相關性,為正相關。11月兩年的良天數僅相差3d。下面將重點對10月天氣進行分析。
從500hPa的平均高度場和距平場分布來看(圖4),亞洲中緯度盛行緯向環(huán)流,2018年10月四川盆地為偏北氣流控制,但為負距平,說明偏北氣流不強,而副高位置偏西,不利于降水的產生;而2017年四川盆地為偏西南氣流,副高位置偏東偏北,有利于廣元產生降水。2017年和2018年的11月四川盆地環(huán)為緯向環(huán)流,為較平直的西風氣流,中高緯度環(huán)流差異明顯,2017年東北冷渦強,為負距平,位置更偏南,有利于冷空氣的南下。
3氣象要素分析
31雨量分析
10月每日雨量圖分析(圖5):2017年雨日較多,雨強比較大,大于5mm的有8d,最大雨量為336mm。2018年雨日較少,雨強弱,大于5mm有2d,最大雨量為134mm。由于其降水有明顯的差別,為了探討其降水是否對AQI指數是否有影響,針對2017[CD1]2018年10月的降水做詳細分析,沿E104°~106°做剖面圖(圖6),與AQI指數進行對比分析,發(fā)現有效的降水產生有利于AQI指數降低,由于正相關,PM25也相應降低。這里的有效降水是大于5mm,可以看出2017年10月的有效降水日數多,有效減少PM25濃度,AQI指數降低,空氣質量變好。
11月,小于2mm的降水對空氣污染物沒有清除作用,反而會凝聚微小顆粒,AQI指數不降反增,不利于污染物的擴散。
由此可以分析出,2017年10月的有效降水日數多,降水量大,垂直運動強,有利于污染物的擴散和清除,因此比2018年同期空氣質量好。
32風和溫度的分析
秋冬季節(jié)冷空氣入侵對空氣質量有一定的改善作用,風越大,越有利于空氣的擴散和消除。有時候如果出現微風或靜風,污染物容易在近地面堆積,AQI指數增大,空氣質量變差。而平均氣溫的升降在一定程度說明冷空氣的強弱。但是有時候發(fā)現冷空氣影響時,空氣質量反而沒有變好,究其原因在秋冬季冷空氣影響時是否伴有明顯的降水,如果伴有有效的降水,空氣質量好。如果沒有有效降水有可能出現空氣污染嚴重,冬春季甚至可能帶來沙塵天氣。
從10月平均風速圖和平均溫度可以看出(圖7),2017年10月2[CD1]16日有較強的冷空氣影響,風速也呈現跳躍式的變化,同時伴有有效的降水天氣,有利于PM25擴散和清除。2017年11月出現了明顯的2次降溫天氣,但無有效的降水AQI指數增大,不利于污染物的擴散。
2018年10月2[CD1]19日風速維持05~2m/s之間,靜穩(wěn)天氣,同時無有效的降水,PM25濃度增加,AQI指數增大。
2018年10月雨日少,降水較弱,即使有冷空氣活動,也不太利于大氣污染物的清除。而2017年10月雨日多,降水強,垂直上升運動強,并伴有冷空氣,有利于大氣污染物的清除。綜上所述,氣象條件對空氣質量優(yōu)良有一定的影響作用。
4結論與討論
秋冬季環(huán)流背景穩(wěn)定,只有在有效的降水和較強的冷空氣的作用下才有利于空氣污染物的沉降、稀釋和擴散,因此氣象條件對空氣質量優(yōu)良有一定的影響作用。
2017年10月雨日多,降水強,垂直上升運動強,并伴有較強冷空氣,有利于大氣污染物的清除。而2018年10月的氣象條件相對較差,不利于大氣污染物的擴散和清除。
參考文獻
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作者簡介:
李華(1976-),女,工程師,研究方向:短期天氣預報。