1971—2018年湖州地區(qū)霾日數(shù)與氣象因素變化規(guī)律分析
發(fā)布時間:2021-07-06 06:15
利用1971—2018年湖州區(qū)域4個氣象站的歷史地面觀測資料,統(tǒng)計分析了湖州區(qū)域霾天氣現(xiàn)象的長期氣候變化特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),霾日發(fā)生數(shù)存在準5~7 a周期震蕩,每5~7 a形成一個峰型。同時還分析了霾天氣時的氣象要素變化規(guī)律及相關關系。研究表明,48 a來湖州地區(qū)霾現(xiàn)象日數(shù)的波動性增加趨勢非常明顯;霾現(xiàn)象月日數(shù)年內(nèi)基本呈單谷型分布,霾現(xiàn)象最多出現(xiàn)于冬季,夏季出現(xiàn)概率較小;隨著日均相對濕度的逐漸增大,霾天氣的出現(xiàn)幾率呈先增大后減小的趨勢;氣溫越低,日平均風速越小(靜風或風速≤2.0 m/s),14時出現(xiàn)負變壓或正變溫,連續(xù)不降水日數(shù)越長時,越有利于霾天氣的形成。
【文章來源】:能源與環(huán)境. 2020,(03)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
湖州區(qū)域1971—2018年霾日數(shù)序列圖
圖4給出了1971—2018年湖州市霾天氣過程風向頻率分布圖。由圖4可見,湖州出現(xiàn)霾天氣時,近地面主導風向為北到東北風,N到E 4個風向所占比例為43.9%,這與湖州市常年主導風向是一致的。而北風常常攜帶冷空氣南下,有利于北方污染物的輸送,大氣中污染物無法及時清除,有利于霾天氣的形成。另外,在所有霾天氣中,靜風所占頻率高達51.36%,這是由于靜穩(wěn)條件下,大氣層結(jié)穩(wěn)定,不利于大氣污染物的傳輸和擴散,污染物一直滯留在城市上空,容易導致霾天氣的發(fā)生。通過對湖州市不同日均相對濕度范圍霾天氣出現(xiàn)的頻次變化情況,隨著日均相對濕度的逐漸增大,湖州市霾天氣的出現(xiàn)幾率呈先增大后減小的趨勢。當日均相對濕度小于45%時,霾發(fā)生幾率很小,僅占1%;日均相對濕度增至70%~80%區(qū)間時,霾出現(xiàn)所占幾率達到峰值,為30%左右,之后霾出現(xiàn)幾率隨日均相對濕度增大呈下降趨勢。根據(jù)吳兌[7]所提出的識別霾的概念模型,湖州市出現(xiàn)的霾天氣現(xiàn)象中,僅有10.7%屬于輕霧(日均相對濕度大于90%),其余的均為霾。其中有60%的霾屬于干霾(相對濕度小于80%),只有26.5%的霾天氣情況屬于濕霾或霧霾混合物(相對濕度在81%~90%之間)。
湖州地區(qū)四季均有霾出現(xiàn),通過研究發(fā)現(xiàn)存在明顯的季節(jié)變化特征。圖2是1971—2018年湖州區(qū)域各月霾現(xiàn)象平均日數(shù)。從圖3可見,湖州區(qū)域霾現(xiàn)象各月日數(shù)差異很大,全年基本呈單谷型分布。全年霾現(xiàn)象日數(shù)最低值出現(xiàn)在盛夏,即7月最少(58.5 d),隨著夏轉(zhuǎn)秋季,霾日數(shù)有所上升,進入仲秋(10月)日數(shù)開始迅速上升并維持在一個較高的水平,且在冬季12月份出現(xiàn)最多(334.75 d),到了冬末(2月)開始迅速減少,春季(3~5月)霾日數(shù)基本維持在180~210 d范圍內(nèi)。湖州區(qū)域近48 a來霾日數(shù)平均值為38.32 d/a。全年來看,由圖3可見,霾日數(shù)最多出現(xiàn)于冬季,占全年霾日的38%;春季略低,占全年的28%;秋季次之,占21%;夏季所占比例最低,僅占13%,其中,秋末冬初(11月至翌年1月)發(fā)生霾現(xiàn)象日數(shù)在全年所占比例高達39.4%,是霾現(xiàn)象最易發(fā)生的季節(jié)。從污染物排放源的角度講,在交通源與化工源逐月排放相對穩(wěn)定的情況下,冬季由于地面夜間輻射降溫,在大氣低層易形成一個“逆溫層”[9],阻礙了對流層中大氣的對流運動,空氣的流通能力變?nèi),空氣中的細小顆粒不能及時沖刷掉,使近地面的污染物聚集在城市上空[10],進而造成低層大氣中氣溶膠粒子富集,這為霾的產(chǎn)生和維持發(fā)展提供了有利的層結(jié)條件[11],造成霾日數(shù)增加。王艷秋等[12]研究發(fā)現(xiàn),降雪對污染物顆粒的捕獲作用比降雨小得多,雪洗系數(shù)數(shù)值很低,而降雪時出現(xiàn)的小風、高濕及不利的擴散條件使得即使有較大的降雪,它的稀釋作用也抵消不了氣象條件對空氣污染的影響,因此,冬季降雪對大氣中污染物的稀釋作用不僅非常有限,而且隨雪量增加大氣中污染物濃度反而升高的概率增大,造成區(qū)域冬季霾多發(fā)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一次持續(xù)性區(qū)域霧霾天氣的綜合分析[J]. 趙桂香,杜莉,衛(wèi)麗萍,賀耀武,李瑩,朱煜. 干旱區(qū)研究. 2011(05)
[2]淺談逆溫災害及其防治[J]. 周榮芳. 安徽農(nóng)學通報(下半月刊). 2011(14)
[3]2008/2009烏魯木齊近地空間逆溫層特征分析[J]. 姚作新,呂鳴,賀曉東. 沙漠與綠洲氣象. 2011(03)
[4]西安地區(qū)一次大霧天氣過程的數(shù)值模擬研究[J]. 陳鋒立,王春明,任思衡,陳光澤,鄧穎. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2011(15)
[5]中國霾天氣的氣候特征分析[J]. 胡亞旦,周自江. 氣象. 2009(07)
[6]2006年冬半年我國霾天氣特征分析[J]. 周寧芳,李峰,饒曉琴,楊克明. 氣象. 2008(06)
[7]廣州市霧與霾的天氣和氣候特征[J]. 周亞軍,劉燕. 廣東氣象. 2008(02)
本文編號:3267699
【文章來源】:能源與環(huán)境. 2020,(03)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
湖州區(qū)域1971—2018年霾日數(shù)序列圖
圖4給出了1971—2018年湖州市霾天氣過程風向頻率分布圖。由圖4可見,湖州出現(xiàn)霾天氣時,近地面主導風向為北到東北風,N到E 4個風向所占比例為43.9%,這與湖州市常年主導風向是一致的。而北風常常攜帶冷空氣南下,有利于北方污染物的輸送,大氣中污染物無法及時清除,有利于霾天氣的形成。另外,在所有霾天氣中,靜風所占頻率高達51.36%,這是由于靜穩(wěn)條件下,大氣層結(jié)穩(wěn)定,不利于大氣污染物的傳輸和擴散,污染物一直滯留在城市上空,容易導致霾天氣的發(fā)生。通過對湖州市不同日均相對濕度范圍霾天氣出現(xiàn)的頻次變化情況,隨著日均相對濕度的逐漸增大,湖州市霾天氣的出現(xiàn)幾率呈先增大后減小的趨勢。當日均相對濕度小于45%時,霾發(fā)生幾率很小,僅占1%;日均相對濕度增至70%~80%區(qū)間時,霾出現(xiàn)所占幾率達到峰值,為30%左右,之后霾出現(xiàn)幾率隨日均相對濕度增大呈下降趨勢。根據(jù)吳兌[7]所提出的識別霾的概念模型,湖州市出現(xiàn)的霾天氣現(xiàn)象中,僅有10.7%屬于輕霧(日均相對濕度大于90%),其余的均為霾。其中有60%的霾屬于干霾(相對濕度小于80%),只有26.5%的霾天氣情況屬于濕霾或霧霾混合物(相對濕度在81%~90%之間)。
湖州地區(qū)四季均有霾出現(xiàn),通過研究發(fā)現(xiàn)存在明顯的季節(jié)變化特征。圖2是1971—2018年湖州區(qū)域各月霾現(xiàn)象平均日數(shù)。從圖3可見,湖州區(qū)域霾現(xiàn)象各月日數(shù)差異很大,全年基本呈單谷型分布。全年霾現(xiàn)象日數(shù)最低值出現(xiàn)在盛夏,即7月最少(58.5 d),隨著夏轉(zhuǎn)秋季,霾日數(shù)有所上升,進入仲秋(10月)日數(shù)開始迅速上升并維持在一個較高的水平,且在冬季12月份出現(xiàn)最多(334.75 d),到了冬末(2月)開始迅速減少,春季(3~5月)霾日數(shù)基本維持在180~210 d范圍內(nèi)。湖州區(qū)域近48 a來霾日數(shù)平均值為38.32 d/a。全年來看,由圖3可見,霾日數(shù)最多出現(xiàn)于冬季,占全年霾日的38%;春季略低,占全年的28%;秋季次之,占21%;夏季所占比例最低,僅占13%,其中,秋末冬初(11月至翌年1月)發(fā)生霾現(xiàn)象日數(shù)在全年所占比例高達39.4%,是霾現(xiàn)象最易發(fā)生的季節(jié)。從污染物排放源的角度講,在交通源與化工源逐月排放相對穩(wěn)定的情況下,冬季由于地面夜間輻射降溫,在大氣低層易形成一個“逆溫層”[9],阻礙了對流層中大氣的對流運動,空氣的流通能力變?nèi),空氣中的細小顆粒不能及時沖刷掉,使近地面的污染物聚集在城市上空[10],進而造成低層大氣中氣溶膠粒子富集,這為霾的產(chǎn)生和維持發(fā)展提供了有利的層結(jié)條件[11],造成霾日數(shù)增加。王艷秋等[12]研究發(fā)現(xiàn),降雪對污染物顆粒的捕獲作用比降雨小得多,雪洗系數(shù)數(shù)值很低,而降雪時出現(xiàn)的小風、高濕及不利的擴散條件使得即使有較大的降雪,它的稀釋作用也抵消不了氣象條件對空氣污染的影響,因此,冬季降雪對大氣中污染物的稀釋作用不僅非常有限,而且隨雪量增加大氣中污染物濃度反而升高的概率增大,造成區(qū)域冬季霾多發(fā)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一次持續(xù)性區(qū)域霧霾天氣的綜合分析[J]. 趙桂香,杜莉,衛(wèi)麗萍,賀耀武,李瑩,朱煜. 干旱區(qū)研究. 2011(05)
[2]淺談逆溫災害及其防治[J]. 周榮芳. 安徽農(nóng)學通報(下半月刊). 2011(14)
[3]2008/2009烏魯木齊近地空間逆溫層特征分析[J]. 姚作新,呂鳴,賀曉東. 沙漠與綠洲氣象. 2011(03)
[4]西安地區(qū)一次大霧天氣過程的數(shù)值模擬研究[J]. 陳鋒立,王春明,任思衡,陳光澤,鄧穎. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2011(15)
[5]中國霾天氣的氣候特征分析[J]. 胡亞旦,周自江. 氣象. 2009(07)
[6]2006年冬半年我國霾天氣特征分析[J]. 周寧芳,李峰,饒曉琴,楊克明. 氣象. 2008(06)
[7]廣州市霧與霾的天氣和氣候特征[J]. 周亞軍,劉燕. 廣東氣象. 2008(02)
本文編號:3267699
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