吉林省近幾年霾日與空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)時(shí)空特征

陳 雷 范玉鑫于秀娟

（1.吉林省氣象服務(wù)中心，吉林 長春 130062；2.吉林省信息網(wǎng)絡(luò)中心，吉林 長春 130062；3.白城市氣象臺(tái)，吉林 白城 137000）

吉林省近幾年霾日與空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)時(shí)空特征

陳 雷1范玉鑫2于秀娟3

（1.吉林省氣象服務(wù)中心，吉林 長春 130062；2.吉林省信息網(wǎng)絡(luò)中心，吉林 長春 130062；3.白城市氣象臺(tái)，吉林 白城 137000）

通過對(duì) 2011年6月—2016年4月吉林省內(nèi)霾及煙霾天氣的時(shí)空分布特征及同期吉林省環(huán)保廳提供的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)對(duì)比分析，結(jié)果表明： 霾（煙霾）日分布特征，可以得到霾或煙霾的主要污染區(qū)集中在以長春和吉林為中心的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，及延邊東部地區(qū)。整體上吉林省月霾日變化呈現(xiàn)“V”型分布，有著明顯的季節(jié)變化特征。10月—次年5月都處于霾天氣的高發(fā)期。并呈現(xiàn)逐年霾（煙霾）日數(shù)增加并且區(qū)域呈擴(kuò)大的趨勢。吉林省2011年6月—2016 年4月霾、煙霾、非優(yōu)良天氣日數(shù)整體呈增加趨勢。特別是2015年呈現(xiàn)快速增加的趨勢，并且均超過前幾年的觀測日數(shù)總合。前期對(duì)霾的識(shí)別沒有統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn)，判據(jù)比較混亂，缺乏可比性，吉林省因?yàn)槔斫鈫栴}將部分霾記成煙等天氣現(xiàn)象。

霾（煙霾）；空氣質(zhì)量；分布特征

引言

霾在氣象學(xué)中被定義為：“大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10km的空氣普遍混濁現(xiàn)象”。 組成霾的粒子極小，不能用肉眼分辨。霾與晴空區(qū)之間不能像霧一樣形成明顯的邊界[1-2]中國氣象局地面觀測規(guī)范[3]中霾的判別條件是能見度小于10km，相對(duì)濕度小于80%；而相對(duì)濕度為80%～95%時(shí)，則需要人為對(duì)大氣成分進(jìn)行甄別。觀測規(guī)范中按照能見度等級(jí)把霾細(xì)分為：輕微霾，5≤能見度＜10km；輕度霾，3≤能見度＜5km；中度霾，2≤能見度＜3km；嚴(yán)重霾，能見度＜2km?？偟膩碚f，霾是指各種源排放的污染物在特定的大氣流場條件下，經(jīng)過一系列物理化學(xué)過程，形成的細(xì)顆粒物，并與水汽相互作用導(dǎo)致的大氣消光現(xiàn)象。霾的本質(zhì)是大氣中 PM2.5濃度超標(biāo)，PM2.5的消光作用很強(qiáng)，當(dāng)PM2.5濃度顯著上升時(shí)，大氣能見度隨之顯著下降。

有氣象學(xué)者認(rèn)為，由于前期全國對(duì)霾與輕霧的識(shí)別沒有統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn)，判據(jù)比較混亂，缺乏可比性，因?yàn)槔斫鈫栴}將大量霾記成輕霧［4-5］。吳兌先生在“關(guān)于霾與霧的區(qū)別和灰霾天氣預(yù)警的討論”一文中指出：相對(duì)濕度介于 80%～90% 之間時(shí)的大氣混濁視野模糊導(dǎo)致的能見度惡化是霾和霧的混合物共同造成的，但其主要成分應(yīng)該是霾； 相對(duì)濕度小于 80%時(shí)應(yīng)為霾；相對(duì)濕度大于 90%時(shí)則為霧。筆者也同意并認(rèn)識(shí)到觀測存在認(rèn)識(shí)誤差的問題，此外對(duì)于北方冬季而言，出現(xiàn)煙的頻率相對(duì)較高，有一部分霾觀測數(shù)據(jù)也可能被記成煙，霾經(jīng)常與煙幕、輕霧、霧凇、霜、積雪、塵卷風(fēng)等天氣現(xiàn)象相伴出現(xiàn)，特別是與煙幕、輕霧同時(shí)出現(xiàn)的比例更高一些，因此吉林省的霾天氣也被稱為煙霾天氣［6］。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人類活動(dòng)向大氣排放大量的污染物，是近幾年大氣霾的現(xiàn)象逐漸增多。特別2015年吉林省出現(xiàn)數(shù)次大范圍的嚴(yán)重霾天氣，PM2.5數(shù)次爆表。對(duì)人們的身體健康和生活帶來了嚴(yán)重影響。

1 資料和方法

本文選取的資料的2011年6月—2014年6月的吉林省9個(gè)地市的逐日天氣現(xiàn)象。針對(duì)前期對(duì)煙和霾觀測記錄的不是很統(tǒng)一的情況，分布選取2011年6月—2014 年6月的煙霾天氣現(xiàn)象和2011年6月—2014年6月霾天氣現(xiàn)象以及同時(shí)期的吉林省環(huán)保廳發(fā)布的空氣質(zhì)量月報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)上述資料的時(shí)空變化特征及之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

2 霾（煙霾）日統(tǒng)計(jì)特征分析

2.1 霾（煙霾）空間分布特征

圖1 a.2011年6月—2016年4月霾日分布特征b.2011年6月—2016年4月煙霾日分布特征c.2011年6月—2016年4月空氣質(zhì)量非優(yōu)良級(jí)數(shù)日分布特征

圖1a是2011年6月—2016年4月霾日分布，圖1a顯示，霾日數(shù)較大的區(qū)域集中在白城南部地區(qū)，松原南部地區(qū)、長春南部地區(qū)、四平地區(qū)和延邊東部地區(qū)，年霾日達(dá)到50d左右，特別在長春市區(qū)年霾日達(dá)到60d以上；其余大部地區(qū)年霾日達(dá)到40d左右；在松原北部地區(qū)年霾日小于30d。圖1b是2011年6月—2016年4月煙霾日分布，圖1b顯示，霾日數(shù)較大的區(qū)域集中在白城中南部地區(qū)，松原大部地區(qū)、長春大部地區(qū)、四平地區(qū)、吉林南部地區(qū)、白山地區(qū)和延邊地區(qū)，年霾日達(dá)到50d以上，特別在長春市區(qū)年霾日達(dá)到80d以上；其余地區(qū)年霾日小于40d。圖1c是2011年6月—2016年4月空氣質(zhì)量非優(yōu)良級(jí)數(shù)日分布，圖1c顯示，霾日數(shù)較大的區(qū)域集中在長春大部地區(qū)、吉林地區(qū)，年霾日達(dá)到50d以上，特別在長春市區(qū)年霾日達(dá)到80d以上；其余大部地區(qū)年霾日小于40d。分析上述不同標(biāo)準(zhǔn)的霾（煙霾）日分布特征，可以得到霾或煙霾的主要污染區(qū)集中在以長春和吉林為中心的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，以及受地形條件影響明顯的延邊東部地區(qū)。吉林省長春吉林地區(qū)除經(jīng)濟(jì)較其他地區(qū)發(fā)達(dá)，人口集中，供暖的污染物排放，汽車尾氣，以及上游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的秸稈焚燒也是重大污染源；延邊東部地區(qū)受其地理?xiàng)l件限制，冬季易出現(xiàn)大氣層結(jié)穩(wěn)定條件，不利于污染物擴(kuò)散，也是造成該地區(qū)霾或煙霾日數(shù)較多的原因。

圖1c分布特征在吉林省長春吉林地區(qū)的吻合度較好，其在長春吉林市重點(diǎn)的觀測站點(diǎn)，2012年后對(duì)其他地區(qū)的觀測污染物進(jìn)行了業(yè)務(wù)更改，也就造成其他地區(qū)的吻合度不好。環(huán)保部門觀測標(biāo)準(zhǔn)2012年前觀測數(shù)據(jù)是按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—1996）評(píng)價(jià)，2012年后按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012）評(píng)價(jià)。這也是觀測數(shù)據(jù)子2012年以后大幅度增加的原因。

2.2 霾（煙霾）日月分布特征

圖2 a吉林省2011年6月—2016年4月各地區(qū)逐月霾天數(shù)b吉林省2011年6月—2016年4月各地區(qū)煙霾天數(shù)c吉林省2011年6月—2016年4月各地區(qū)逐月非優(yōu)天數(shù)

圖2a、2b是吉林省2011年6月—2016年4月各地區(qū)逐月霾（煙霾）天數(shù)，圖2a可以發(fā)現(xiàn)2011年6月至2013年12月霾日數(shù)很少，2013年12月以后呈快速增加的趨勢。并與圖2b同期變化一致。整體上吉林省月霾日變化呈現(xiàn)“V”型分布，有著明顯的季節(jié)變化特征。10月—次年5月都處于霾天氣的高發(fā)期。并呈現(xiàn)逐年霾（煙霾）日數(shù)增加并且區(qū)域呈擴(kuò)大的趨勢。這與北方冬季供暖和焚燒秸稈等活動(dòng)密切相關(guān)。

圖2c吉林省2011年6月—2016年4月各地區(qū)逐月非優(yōu)天數(shù)。從近幾年環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看到吉林省9個(gè)地市的空氣污染主要集中在10月—次年5月。除長春地區(qū)峰值維持較高數(shù)值外，其他地區(qū)呈逐年上升趨勢。并且在當(dāng)年5—10月期間內(nèi)也出現(xiàn)了不同程度的污染天數(shù)。

2.3 霾（煙霾）日的年紀(jì)變化

圖3 吉林省2011年6月—2016年4月霾、煙霾、非優(yōu)良天氣年紀(jì)

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，吉林省2011年6月—2016年4月霾、煙霾、非優(yōu)良天氣日數(shù)整體呈增加趨勢。特別是2015年呈現(xiàn)快速增加的趨勢，并且均超過前幾年的觀測日數(shù)總合。2016年只有前4月的觀測數(shù)據(jù)，霾日數(shù)已超過2015年的60%。2014開始隨著觀測業(yè)務(wù)的調(diào)整，煙的觀測記錄減少。氣象觀測數(shù)據(jù)基本以霾為主，從統(tǒng)計(jì)的霾和煙霾日數(shù)統(tǒng)計(jì)可以看到后期的統(tǒng)一性。

3 霾日與煙霾日的對(duì)比分析

圖4 吉林省2011年6月—2016年4月霾日與煙霾日逐月對(duì)比

北方冬季而言，出現(xiàn)煙的頻率相對(duì)較高，有一部分霾觀測數(shù)據(jù)也可能被記成煙，霾經(jīng)常與煙幕、輕霧、霧凇、霜、積雪、塵卷風(fēng)等天氣現(xiàn)象相伴出現(xiàn)，特別是與煙幕、輕霧同時(shí)出現(xiàn)的比例更高一些，因此吉林省的霾天氣也被稱為煙霾天氣。

4 小結(jié)

不同標(biāo)準(zhǔn)的霾（煙霾）日分布特征，可以得到霾或煙霾的主要污染區(qū)集中在以長春和吉林為中心的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，以及受地形條件影響明顯的延邊東部地區(qū)。吉林省長春吉林地區(qū)除經(jīng)濟(jì)較其他地區(qū)發(fā)達(dá)，人口集中，供暖的污染物排放，汽車尾氣，以及上游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)的秸稈焚燒也是重大污染源；延邊東部地區(qū)受其地理?xiàng)l件限制，冬季易出現(xiàn)大氣層結(jié)穩(wěn)定條件，不利于污染物擴(kuò)散，也是造成該地區(qū)霾或煙霾日數(shù)較多的原因

整體上吉林省月霾日變化呈現(xiàn)“V”型分布，有著明顯的季節(jié)變化特征。10月—次年5月都處于霾天氣的高發(fā)期。并呈現(xiàn)逐年霾（煙霾）日數(shù)增加并且區(qū)域呈擴(kuò)大的趨勢。

吉林省2011年6月—2016年4月霾、煙霾、非優(yōu)良天氣日數(shù)整體呈增加趨勢。特別是2015年呈現(xiàn)快速增加的趨勢，并且均超過前幾年的觀測日數(shù)總合。

對(duì)幾年的霾與煙霾的月出現(xiàn)日數(shù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，煙霾日數(shù)整體多余霾的日數(shù)特別在10月—次年5月的煙霾高發(fā)期表現(xiàn)明顯。這樣說明前期對(duì)霾的識(shí)別沒有統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn)，判據(jù)比較混亂，缺乏可比性，吉林省因?yàn)槔斫鈫栴}將部分霾記成煙等天氣現(xiàn)象。

環(huán)保部門于2012年后按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012）進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)，增加了監(jiān)測的內(nèi)容。整體上變化趨勢與氣象上觀測的霾（煙霾）天氣趨勢相同，但由于手段和標(biāo)準(zhǔn)的不同，也導(dǎo)致存在一些差異。

[1]侯俊峰.如何正確識(shí)別煙，霾，輕霧[J].山西氣象，2002(4)：42.

[2]肖湘卉.輕霧和霾的區(qū)別[J].陜西氣象，2006(3)：17-18.

[3]中國氣象局，地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[4]吳兌.再論都市霾與霧的區(qū)別[J].氣象，2006，32(4).

[5]王寧.吉林省煙霾現(xiàn)象的氣候特征及預(yù)報(bào)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2010(40).

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10.11974/nyyjs.20161232053