永康市霾天氣變化特征及影響因子研究

周俊峰　陳　健　景文超

(1.永康市氣象局，浙江 金華　321300；2.武義縣氣象局，浙江 金華　321200)

?

永康市霾天氣變化特征及影響因子研究

周俊峰1陳健2景文超1

(1.永康市氣象局，浙江 金華321300；2.武義縣氣象局，浙江 金華321200)

利用永康市1981-2014年的氣象常規(guī)觀測(cè)資料和2008-2014年的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)永康市霾日的年際變化、季節(jié)變化特征、成因進(jìn)行了初步分析。結(jié)果表明：1981-2014年，霾日數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，其中在1989-2004年，霾日數(shù)緩慢振蕩上升，但2005—2014年，霾日數(shù)從低位急劇增加，2008年后處較高位置振蕩。同SO2、NO2、PM2.5、O3污染物的濃度的變化特征一致，季節(jié)變化上表現(xiàn)出夏季少、冬季多的分布特征。

永康；霾；污染物

霾是影響人類生產(chǎn)生活的天氣現(xiàn)象，尤其永康做為工業(yè)城市，霾天氣發(fā)生頻率越來越高。針對(duì)永康近年來霾天氣明顯增多的天氣變化，從氣象角度研究永康霾日的天氣特征，季節(jié)變化，以及時(shí)間拐點(diǎn)等，對(duì)于了解永康市的霾天氣的分布，影響系統(tǒng)及大氣污染的氣象條件具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1　資料和方法

在本文之中所使用的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)均來自于永康市氣象局地面氣象觀測(cè)站點(diǎn)所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，對(duì)永康市24h霾的判定不僅僅是根據(jù)儀器所探測(cè)到的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)還與人工24h所觀測(cè)的記錄相結(jié)合來進(jìn)行判定。數(shù)據(jù)經(jīng)反復(fù)檢查，質(zhì)量和完整性高，已進(jìn)行過初步的質(zhì)量控制。資料時(shí)間段為1981年1月至2014年12月，時(shí)間序列長度為34年。

SO2、NO2、O3和可吸入顆粒物污染物濃度資料來源于永康市氣象局空氣站監(jiān)測(cè)資料，資料時(shí)間段為2009年1月至2014年12月，時(shí)間序列長度為6年。

利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，分析近年來永康霾日變化特征，得出年際變化、季節(jié)變化、月變化等時(shí)間變化特征。分析不同等級(jí)霾日下的氣象要素特征。結(jié)合環(huán)保監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)，對(duì)灰霾天氣的大氣成分進(jìn)行分析，給出灰霾天氣主要污染物。

2　研究結(jié)果

2.1霾日數(shù)時(shí)間變化特征

2.1.1霾日數(shù)年際變化特征

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知(參見圖1)，永康市霾日數(shù)從1981年的7天到1988年的53天和從2005的7天到2014年的105天呈逐年增加的趨勢(shì)，而1989年到2004年處于緩慢振蕩上升期間，2010年到2014年處于高位置振蕩。但是34年來，永康市的霾日數(shù)從整體上來看呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。在《氣候變化綠皮書：應(yīng)對(duì)氣候變化報(bào)告(2013)》之中明確地指出，之所以會(huì)形成霾天氣，其主要的原因就是人類活動(dòng)的影響，中國霾天氣整體上呈現(xiàn)出一種增加趨勢(shì)的原因就在于整個(gè)社會(huì)所消耗的能源增多，進(jìn)而導(dǎo)致大氣污染物的排放逐年的增加，其中污染的主要來源有汽車尾氣、工業(yè)排放、地面灰塵以及冬季取暖等。永康經(jīng)濟(jì)在20世紀(jì)90代起步入快速發(fā)展階段，城市建設(shè)、工業(yè)污染排放、汽車尾氣增加等成為重要污染來源，這些污染物在一定天氣條件及地形條件下積累到相應(yīng)程度，霾日也相應(yīng)增加。90年代是永康市經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的分界，吻合了區(qū)域經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的要求，但也帶來了對(duì)環(huán)境的影響。

圖1　永康市年際霾日數(shù)變化圖

2.1.2霾日數(shù)季節(jié)變化特征

1981年至2014年永康市霾日季節(jié)變化明顯，多發(fā)生在冬季，秋季次之，夏季最少。夏季處于汛期，降水日數(shù)多，強(qiáng)度大，充沛降水對(duì)空氣中灰塵等顆粒物的沖刷作用，不利于霾的形成。同時(shí)，夏季大氣對(duì)流活動(dòng)旺盛，使近地層細(xì)顆粒污染物稀釋及擴(kuò)散，較少發(fā)生霾。7月份，永康市進(jìn)入主汛期，降水量及降水日數(shù)增多，對(duì)霾日的增多起到了一定的抑制作用。

秋末冬初是霾最易發(fā)生的季節(jié)，這是大氣污染物的源、匯季節(jié)變化綜合作用的結(jié)果。秋冬季，永康市一般受冷高壓控制，大氣層結(jié)穩(wěn)定，本地污染物容易累積在穩(wěn)定層下層形成霾層，并可持續(xù)數(shù)日。另外，永康地處金衢盆地，在冬季逆溫層易發(fā)的有利天氣條件下，如遇到輸入性污染物，污染物累積擴(kuò)散不出，容易形成霾日。因此，永康市霾日的季節(jié)變化表現(xiàn)出夏季少、冬季多的分布特征。

2.2大氣污染物的初步分析

2.2.1污染物濃度季節(jié)變化

分析1981年至2014年永康市污染物濃度季節(jié)變化，PM2.5細(xì)顆粒物濃度秋季和冬季濃度較高，其余三種污染物SO2、NO2、O3的濃度變化不明顯。夏季處于汛期，降水日數(shù)多，強(qiáng)度大，雨水灰塵等顆粒物有沖刷作用，同時(shí)夏季大氣對(duì)流旺盛，使近地層細(xì)顆粒污染物能夠得到稀釋及擴(kuò)散，較少發(fā)生霾。

秋末冬初是霾最易發(fā)生的季節(jié)，這是大氣污染物的源、匯季節(jié)變化綜合作用的結(jié)果[1]。冬季，永康市大氣層結(jié)穩(wěn)定，本地及外來污染物受地形影響不容易擴(kuò)散，容易形成霾日。因此，永康市霾日的季節(jié)變化表現(xiàn)出夏季少、冬季多的分布特征。這與永康市霾的變化趨勢(shì)一致。

2.2.2污染物濃度月變化

分析1981年至2014年污染物濃度月變化，1月、3月、10月和11月污染物的濃度相對(duì)較高，7月最低。7月份，永康市進(jìn)入主汛期，降水量及降水日數(shù)增多，降水的沖刷作用一定程度扼制了污染物濃度的提升。這與永康市污染物濃度季節(jié)變化特征一致，與永康市霾日數(shù)變化特征一致。

3　討　論

從1981-2014年永康市年際霾日數(shù)逐年變化可以看出，霾日數(shù)具有明顯的增長趨勢(shì)，經(jīng)過34年的變化霾日數(shù)增加明顯。最為明顯變化是2005年開始，霾日數(shù)發(fā)生了急增。

城市污染物排放源的增加會(huì)使得區(qū)域氣候出現(xiàn)差異，此因素對(duì)局地霾有著相當(dāng)明顯的影響[2]，在其中工業(yè)污染[3]是導(dǎo)致霾產(chǎn)生的重要原因。城市工業(yè)的快速發(fā)展，導(dǎo)致污染物排放源增加，對(duì)能見度帶來直接的影響，導(dǎo)致了空氣質(zhì)量的變差，使得霾天氣越來越多。隨著永康市工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，以自然源臭氧為主的污染穩(wěn)定略減，以工業(yè)為主的細(xì)顆粒物、二氧化硫和二氧化氮等污染卻顯著上升，經(jīng)濟(jì)發(fā)展中反映出的大氣環(huán)境問題愈發(fā)突出。

這一時(shí)期與改革開發(fā)初期時(shí)間相互吻合，在該時(shí)期中經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，城市化進(jìn)程步伐加快[4]，工業(yè)、能源、交通迅猛發(fā)展，能源消耗迅速增長，排放到大氣中的氣態(tài)和固態(tài)污染物迅速上升，霾日數(shù)也迅速增長。還要注意到，霾天氣的增加是伴隨著永康年均國民生產(chǎn)總值的上升，雖然隨著經(jīng)濟(jì)增長方式的不斷變化，霾日數(shù)會(huì)有所波動(dòng)，但總體呈增加的趨勢(shì)。

[1]張浩，石春娥，邱明燕，等.合肥市霾天氣變化特征及其影響因子[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30(4)：714-721.

[2]宋娟，程婷，謝志清，等.江蘇省快速城市化進(jìn)程對(duì)霧霾日時(shí)空變化的影響[J].氣象科學(xué)，2012，32(3)：275-281.

[3]張懿華，段玉森，高松，等.上海城區(qū)典型空氣污染過程中細(xì)顆粒污染特征研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2011，31(7)：1115-1121.

[4]徐祥德，周麗，周秀驥，等.城市環(huán)境大氣重污染過程周邊源影響域[J].中國科學(xué)D輯：地球科學(xué)，2004，34(10)：958-966.

Study on Haze Weather Variation Characteristics and Impact Factors in Yongkang

ZHOU JunFeng1CHEN Jian2JING Wenchao1

(1.Yongkang Meteorological Bureau，Jinhua of Zhejiang 321300；2.Wuyi Meteorological Bureau，Jinhua of Zhejiang 321200)

Using the conventional meteorological observation data of Yongkang city from 1981 to 2014 and environmental monitoring data in 2008-2014，this article has carried on the preliminary analysis to the seasonal and interannual variations and the cause of formation of yongkang haze characteristics. The results show that：there was an increasing trend of haze days in 1981-2014，and the haze days had a slow oscillation in 1989-2004. But in 2005-2014，haze days had increased dramatically from the low position and oscillated at the higher position after 2008. As same as the pollutant concentration change features of SO2，NO2，PM2.5and O3，it shows that the temporal distribution characteristic is less in summer and more in winter.

Yongkang；Haze；pollutants

周俊峰，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榇髿饪茖W(xué)

X51

A

1673-288X(2016)05-0196-02

引用文獻(xiàn)格式：周俊峰等.永康市霾天氣變化特征及影響因子研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(5)：196-197.