近31年寶雞市灰霾天氣時(shí)空分布特征

韓 潔，龐 翻，王 婷，肖 舜

（寶雞市氣象局，陜西寶雞 721006）

近31年寶雞市灰霾天氣時(shí)空分布特征

韓 潔，龐 翻，王 婷，肖 舜

（寶雞市氣象局，陜西寶雞 721006）

利用寶雞市11個(gè)站的常規(guī)觀測(cè)資料，通過統(tǒng)計(jì)分析的方法，對(duì)1981—2011年寶雞市的年平均灰霾日和不同強(qiáng)度灰霾日的時(shí)空分布、線性趨勢(shì)進(jìn)行研究，結(jié)果表明：①寶雞市灰霾天氣主要出現(xiàn)在川塬區(qū)東部的鳳翔、岐山、陳倉、眉縣，南北山區(qū)較少。②灰霾天氣易出現(xiàn)在11月—1月，4—7月較少。全區(qū)灰霾日冬季最多，其次是秋季，春、夏季較少。在各年代中，1990年代灰霾日最多，1980年代最少。③輕微灰霾日和輕度灰霾日呈 “東多西少”分布，與總灰霾日的分布一致，而中度和重度灰霾日呈 “西多東少”分布，表明寶雞市灰霾天氣主要為輕微、輕度灰霾。重度灰霾在市區(qū)周邊出現(xiàn)多，與市區(qū)附近重工業(yè)企業(yè)多、汽車尾氣等造成污染物含量較高，特殊地理地貌特征不利于污染物的擴(kuò)散有關(guān)，在氣象條件適宜的情況下，易出現(xiàn)重度灰霾天氣。④總灰霾日、輕微和輕度灰霾日除陳倉外總體呈增加趨勢(shì)，隴縣、扶風(fēng)、岐山增加趨勢(shì)明顯；中度、重度灰霾日的線性趨勢(shì)基本為增加趨勢(shì)。

灰霾天氣；時(shí)空分布；線性趨勢(shì)；寶雞

近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化、城市化、交通運(yùn)輸現(xiàn)代化迅速發(fā)展，化石燃料 （煤、石油、天然氣）的消耗量隨之迅猛增加，汽車尾氣、燃油、燃煤、廢棄物燃燒直接排放的氣溶膠粒子和氣態(tài)污染物通過光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二次氣溶膠污染物日增，使得霾現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，已經(jīng)成為一種新的災(zāi)害性天氣，尤其在我國(guó)的廣州［1－5］、北 京［6］、 南 京［7］等 工 業(yè) 較 為 發(fā) 達(dá) 城市更為嚴(yán)重。霾和低能見度的現(xiàn)象越來越引起廣泛的關(guān)注。寶雞作為一個(gè)重工業(yè)城市，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，灰霾天氣也經(jīng)常出現(xiàn)，不僅影響了市民群眾的身體健康、增加了交通安全隱患，而且還加大了光化學(xué)煙霧污染的可能性，進(jìn)而影響到全市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)寶雞地區(qū)灰霾天氣狀況的時(shí)空分布、線性趨勢(shì)進(jìn)行分析，有助于建立寶雞市灰霾天氣的監(jiān)測(cè)、預(yù)警機(jī)制，為進(jìn)一步預(yù)測(cè)、控制和治理寶雞地區(qū)的污染提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 資料與灰霾天氣的定義

所用資料為1981—2011年寶雞市11個(gè)自動(dòng)站的地面資料，包括能見度 （08時(shí)、14時(shí)、20時(shí)）、日平均相對(duì)濕度、天氣現(xiàn)象等。根據(jù)灰霾天氣的定義［8］，定義某站當(dāng)日平均能見度小于10km，日均相對(duì)濕度小于90%，并且排除降水、沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵、煙霧、吹雪、雪暴等其它能導(dǎo)致能見度事件的情況，計(jì)為一個(gè)灰霾日 （次），區(qū)域總灰霾日為各站灰霾日之和 （站次）。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法挑選出寶雞市11個(gè)縣區(qū)的灰霾日，由于鳳縣站搬站后受地理?xiàng)l件等因素的影響，1996年以后無灰霾出現(xiàn)，因此文中所述的寶雞市各縣區(qū)為除鳳縣以外的10個(gè)縣區(qū)。

2 寶雞市各縣區(qū)灰霾日的時(shí)空分布特征

2.1 空間分布特征

圖1為寶雞市各站年平均灰霾日分布圖。從圖1可以看出其具有分布不均的特點(diǎn)，最多為眉縣85次/a，其次為鳳翔60次/a，太白站少于5次/a，其余各縣區(qū)為5～60次/a。寶雞地形為三面環(huán)山，西高東低的喇叭口地形，使塵埃顆粒在川塬東部地區(qū)易于聚集，形成灰霾天氣。

圖1 1981—2011年寶雞市各站點(diǎn)年平均灰霾日的空間分布 （單位：次/a）

2.2 時(shí)間分布特征

從圖2可看出：寶雞市年總灰霾日呈弱上升趨勢(shì)，1999年灰霾日最多為577站次，1981年最少為271站次，年平均438站次；寶雞市平均灰霾日在11月、12月和1月出現(xiàn)較多，4—7月較少。

灰霾日有顯著的季節(jié)變化。全區(qū)灰霾日冬季出現(xiàn)最多，共5 098站次。其次是秋季，春、夏季較少。這主要是由于冬、秋季寶雞市空氣干燥，大氣層結(jié)比較穩(wěn)定，地面附近的灰塵、汽車尾氣難以擴(kuò)散或稀釋，從而導(dǎo)致灰霾天氣較多。夏季雨水充沛，對(duì)空氣中的污染物起沖刷作用，不利于灰霾天氣的形成。春季灰霾天氣最少，由于春季多風(fēng)，且風(fēng)速較大，利于污染物的擴(kuò)散。

寶雞市各站點(diǎn)的年平均灰霾日在各年代的變化也有所不同，從表1可以看出，1990年代寶雞年平均灰霾日最多，其次為2000年代，最少為1980年代，這與寶雞的旱澇年份對(duì)應(yīng)較好，1990年代是寶雞降水相對(duì)較少時(shí)期，1980年代是寶雞降水較多時(shí)期［9］。在1980年代，灰霾日的大值區(qū)出現(xiàn)在眉縣—陳倉一線，1990年代大值區(qū)在眉縣—岐山—鳳翔。2000年代 （含2011年數(shù)據(jù)）灰霾日的分布與1990年代相似，但灰霾日明顯偏少，另外2000年代陳倉灰霾日開始減少。

圖2 1981—2011年寶雞市總灰霾日的年際變化 （a）和平均灰霾日的月變化 （b）

表1 1981—2011年寶雞市各縣區(qū)年平均灰霾日的年代變化 次/a

3 不同強(qiáng)度灰霾日分布特征

根據(jù) 《霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》（QX/T 113—2010），即排除特殊天氣造成的視程障礙，凡能見度小于10km，相對(duì)濕度小于90%的就可記為灰霾。另外還規(guī)定：輕微灰霾，5km≤能見度＜10km；輕度灰霾，3km≤能見度＜5km；中度灰霾，2km≤能見度＜3km；重度灰霾，能見度＜2km。

3.1 平均灰霾日的季節(jié)分布

全市平均灰霾日在冬季最多 （表2），秋季次之，春、夏季少，以輕微灰霾發(fā)生的頻次最多，約占總數(shù)的85.7%，其他強(qiáng)度的灰霾日均較少。

表2 1981—2011年寶雞市不同強(qiáng)度平均灰霾日的季節(jié)分布 站次/a

3.2 平均灰霾日的空間分布

由表3可知 （結(jié)合圖1各縣區(qū)的地理分布），1981—2011年輕微灰霾日呈 “東多西少”分布；輕度灰霾主要出現(xiàn)在眉縣、千陽，其余地區(qū)較少；中度灰霾主要出現(xiàn)在隴縣，其次為寶雞市區(qū)（渭濱區(qū)），其分布與輕微灰霾的分布相反，呈現(xiàn)“西多東少”的分布特征；重度灰霾的分布與中度灰霾較為相似，主要在鳳翔和寶雞市區(qū)，這可能與市區(qū)附近工業(yè)企業(yè)多、汽車尾氣等造成污染物含量較高有關(guān)，加之特殊地理地貌特征，不利于污染物的擴(kuò)散，在氣象條件適宜的情況下，易出現(xiàn)重度灰霾天氣，這一結(jié)果與龐翻［10］等對(duì)寶雞市重度灰霾空間分布研究一致。分析結(jié)果表明寶雞輕微灰霾和輕度灰霾呈 “東多西少”，中度灰霾和重度灰霾呈 “西多東少”的分布特征，輕微、輕度灰霾日與總灰霾日分布相似，即輕微、輕度灰霾日對(duì)寶雞市總灰霾日的貢獻(xiàn)最大。

表3 1981—2011年寶雞市不同強(qiáng)度年平均灰霾日的空間分布 次/a

3.3 平均灰霾日的年際變化

近31年寶雞全市平均灰霾日呈增加趨勢(shì)（圖3）。其中輕微和輕度灰霾日的增加趨勢(shì)最為明顯，線性變化趨勢(shì)率分別為0.56站次/10a和0.25站次/10a，重度灰霾日線性變化趨勢(shì)率則為0.066站次/10a。

圖3 1981—2011年寶雞市平均灰霾日的年際變化（虛線為趨勢(shì)線）

4 不同強(qiáng)度灰霾日的線性趨勢(shì)變化

近31年寶雞市各縣區(qū)總灰霾日的線性變化趨勢(shì)率除陳倉、麟游外，呈增加趨勢(shì) （表4），其中岐山、扶風(fēng)、隴縣增加趨勢(shì)明顯。輕微灰霾日的變化趨勢(shì)與總灰霾日基本一致。大部分縣區(qū)輕度灰霾日呈增加趨勢(shì)，但陳倉、眉縣呈減少趨勢(shì)，其中隴縣輕度灰霾日線性變化趨勢(shì)率為0.34次/a。中度灰霾日除陳倉外也呈增加趨勢(shì)，最大線性變化趨勢(shì)率為隴縣0.15次/a。重度灰霾日為一致的上升趨勢(shì)，從寶雞的西北地區(qū)到東南地區(qū)上升趨勢(shì)逐漸減弱。

表4 1981—2011年寶雞市各縣區(qū)總灰霾日和不同強(qiáng)度灰霾日的線性變化趨勢(shì)率 次/a

5 總結(jié)

（1）寶雞的灰霾天氣主要出現(xiàn)在川塬區(qū)東部鳳翔、岐山、陳倉、眉縣等地，南北山區(qū)出現(xiàn)灰霾天氣較少。總灰霾日的年變化呈弱上升趨勢(shì)。

（2）灰霾天氣易出現(xiàn)在11月—1月，4—7月較少。全區(qū)灰霾日冬季出現(xiàn)最多，其次是秋季，春、夏季較少。在各年代中，1990年代灰霾日最多，1980年代最少。

（3）輕微灰霾日和輕度灰霾日呈 “東多西少”分布，與總灰霾日的分布一致，而中度和重度灰霾日呈 “西多東少”分布，表明寶雞市灰霾天氣主要為輕微、輕度灰霾。重度灰霾多在市區(qū)周邊出現(xiàn)，與市區(qū)附近工業(yè)企業(yè)多、汽車尾氣等造成污染物的含量較高有關(guān)，加之特殊地理地貌特征不利于污染物的擴(kuò)散，在氣象條件適宜的情況下，易出現(xiàn)重度灰霾天氣。

（4）近31年總灰霾日、輕微和輕度灰霾日總體呈增加趨勢(shì)，隴縣、扶風(fēng)、岐山為明顯增加區(qū)域。中度、重度灰霾日基本為增加趨勢(shì)。

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A

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1006－4354 （2014）04－0011－04

2014－01－21

韓潔 （1986—），女，陜西寶雞人，碩士，助理工程師，從事短期天氣預(yù)報(bào)。

寶雞市氣象局 “火車頭計(jì)劃”項(xiàng)目 （2012 2－01）