辽宁地区一次大范围霾天气过程成因分析

霾天气是近年来备受关注的天气现象,辽宁省近几年霾天气现象时有发生,造成空气污染程度日益加重,大气能见度水平越来越差,加强对霾天气形成发展机制的研究具有十分重要的理论和实践意义。为研究辽宁地区霾污染天气的成因,以2015年11月6～10日辽宁地区发生的一次大范围霾天气过程为例,综合利用环境监测数据、卫星遥感监测资料、常规气象观测资料和探空资料,结合HYSPLIT4模型后向轨迹模式,分析此次大范围霾天气过程中的污染来源、污染气体的输送方向和路径、环境和气象要素的变化以及霾天气的形成发展机制。分析结果表明:黑龙江、吉林地区大范围秸秆焚烧产生的气体污染物(CO、NO2)和颗粒物(PM2.5、PM10)是本次辽宁地区霾天气过程的主要污染来源,后向轨迹分析表明污染物在偏北风作用下吹向辽宁地区。霾天气发生期间,辽宁地区受弱高空槽控制、近地面存在深厚逆温层、地面受稳定低压天气系统控制、大气层结稳定、近地面风速小,维持在2m·s-1、相对湿度大,使污染物垂直和水平扩散能力受到抑制,污染物在辽宁地区不断积聚。加上辽宁地区大范围弱降水过程使空气湿度变大,相对湿度保持在80%以上,污染物吸湿增长,加重了空气污染程度。同时,对霾天气期间6种污染物和3种气象要素与能见度的相关性分析结果表明,颗粒污染物(PM2.5、PM10)和气体污染物(CO、NO2)浓度与能见度呈现显著相关,在气象要素中,相对湿度与能见度相关性最高。说明颗粒物浓度升高、相对湿度增大是导致此次大范围重霾污染过程能见度大幅下降的重要原因。     

重庆市霾天气下大气能见度与颗粒污染物的关系

利用重庆沙坪坝站2013-2015年逐时环境气象资料,对大气能见度与相对湿度和PM_(2.5)之间的关系进行分析研究,结果表明:重庆市区霾都是在相对湿度大于65%的条件下产生的,重度霾时相对湿度达到86%左右,重庆粗细粒子质量比PM_(2.5)/PM_(10)在霾发生时大于65%,重度霾情况下粗细粒子质量比达82%,说明伴随着细粒子比例的增加, PM_(2.5)细颗粒对能见度的影响作用明显,重庆霾进一步加重, PM_(2.5)相对PM_(10)来说对霾影响作用更大.不同相对湿度条件下,能见度与PM_(2.5)颗粒物关系不同,在70%≤RH80%湿度条件下PM_(2.5)与大气能见度相关性最大,非霾天气下PM_(2.5)阈值仅为30μg/m~3.相对湿度在40%～90%之间,随着相对湿度的增加,颗粒物逐渐吸湿增长,其产生消光效应逐渐加剧,导致能见度不断降低,在PM_(2.5)质量浓度大于85μg/m~3情形下,不论相对湿度大小,都极易形成霾天气,而PM_(2.5)质量浓度小于85μg/m~3情形下,如果相对湿度较高,随着湿度变化颗粒物吸湿增长,也极易形成霾天气.     

上海市霾与非霾期间PM_(2.5)中水溶性阳离子污染特征对比

霾污染是颗粒物和气体污染物导致的可察觉到的能见度降低的天气污染现象,主要为PM2.5污染,水溶性阳离子是PM2.5的主要成分。为了探讨霾与非霾期间PM2.5水溶性阳离子污染特征,对上海市的PM2.5颗粒物连续采样1个月,利用离子色谱分析了K+、Na+、NH+4、Ca2+、Mg2+5种水溶性阳离子。结果表明,上海市霾天气期间PM2.5的日均质量浓度(103.03μg/m3)是非霾天气日均质量浓度(37.64μg/m3)的2.74倍,Na+、NH+4、Ca2+、Mg2+和K+的质量浓度分别为6.28、1.74、1.42、0.20和0.23μg/m3,PM2.5中水溶性阳离子组分占PM2.5质量浓度的20%左右。对大气气溶胶污染物、水溶性阳离子及气象因素相关性进行分析显示各污染物之间的相关性存在显著差异,其中NOX、NO和CO,SO2和NO2,Na+和CO,Mg2+和CO、NOX,可能存在共同来源。霾动态变化过程分析表明,水溶性阳离子浓度在霾与非霾天气时发生较大变化,Na+、Ca2+和Mg2+是霾天气的主要污染阳离子。     

能见度仪观测霾的结果分析

利用攀枝花国家基本站2014年能见度仪的观测资料与近5年人工观测霾的日数进行对比,结果表明,用能见度仪取代人工观测能见度后,霾的出现日数显著增加;在24h变压为负时,较容易形成霾;在出现霾后,能见度变化不明显,霾持续时间较长.在使用能见度仪后能消除人为误差,真实反映当时大气状况,满足业务要求.     

1971～2007年五莲县低劣能见度天气变化规律

利用1971～2007年五莲县的能见度观测资料,分析了五莲县低劣能见度天气的变化规律,结果表明:低劣能见度(V≤4.0km)出现频率随年代变化呈明显上升趋势,其年变化规律与雾、轻雾的年变化规律相同;霾、扬沙、浮尘和烟等干质天气现象对低劣能见度的变化规律影响不大。     

黑龙江省一次严重霾天气特征及成因分析

为了找到霾污染天气的特征和成因,笔者利用地面和高空气象要素、污染物成分观测资料,以及后向轨迹的方法,分析了黑龙江省2016 年11 月一次罕见的霾天气。结果表明：地面弱的气压场、中低空弱的低压槽、对流层中低层湿度和温度的增加、逆温条件、近地层弱的涡度平流,这些气象条件有利于大气污染聚集,浓度上升,能见度下降,引起严重的霾天气,而冷高压前部的偏北气流有利于霾天气消散。因此,比较弱的气象条件是造成霾天气的重要原因,而预报弱的天气条件是预报霾天气的关键。     

两种不同标准下霾日数分析

中国气象局观测司在2014年年初下发的文中要求:调整雾、霾天气现象观测判识方法,停止执行《霾的观测和预报等级》(QX/T113-2010)。能见度自动观测的台站将轻雾、霾的能见度判别阈值调整为7.5km,雾的能见度判别阈值调整为0.75km,能见度人工观测的台站保持能见度10km和1km判别阈值不变,空气相对湿度判别阈值恢复到台站历史观测阈值[1](下称2014标准)。笔者把2013年1月1日~2013年12月31日的霾天气在2种不同标准下的日数做了分析,就此次标准调整的必要性和所存在的问题进行了说明。     

辽北地区霾天气特点分析及现象判定

近年来,随着物质文明生活水平的不断提高,交通车辆逐年增加,尾气排放量增多,城市建筑迅速扩张,广大农村大量焚烧秸秆等原因使得空气中可以成为凝结核的杂质相对增加,尤其是冬季采暖季节,大气中颗粒物(包括粗颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5)浓度增加,更是为霾的发生提供了有利条件。在一定的气象条件下,霾的天气出现的次数就相对增多。霾对于人及动植物是灾害性天气。因此,把握和分析好霾天气特点,准确做好霾的诊断预报并及时发布霾预警,把灾害降到最低,是广大气象预报工作者和环保工作者的使命。     

北京市8月典型颗粒物污染过程的气象分析

摘要：以高分辨率的北京市2011-2014年8月颗粒物质量浓度为基础,耦合气象数据和气团质点后向轨迹,探讨颗粒物重污染过程的污染特征。结果显示,南向的轨迹极易造成北京市颗粒物的积累,形成很高的浓度值。污染过程中PM25/PM10的值和相关系数逐渐增加,且颗粒物质量浓度与平均风速、能见度成反比,与相对湿度成正比。     

上海霾的影响因素与特征

利用2009年12月~2010年11月的上海气象资料、颗粒物资料和后向轨迹聚类分析方法对在此期间的霾日进行统计分析。结果表明,上海霾发生时多盛行由内陆而来的西南和西北气流,且各季有所不同,夏季以西南气流为主,春季比较平均,秋、冬季节则以西北气流为主;较高的相对湿度和较小的风速有利于霾的形成;上海霾的发生受到当地和外部输送两方面因素影响,其中以当地影响为主;细颗粒物对霾发生的贡献很大,上海绝大部分的霾日中,PM2.5/PM10的比值均达0.5以上;上海霾的产生可能与机动车尾气排放有比较密切的关系。