嘉興市酸雨特征及氣象條件分析

魏俊+吳明江

摘 要 選取嘉興市2006—2011年酸雨觀測資料和氣象資料，統(tǒng)計分析嘉興市降水pH值的月、季年分布，通過酸雨與有關(guān)氣象要素對比分析，揭示降水量、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象因子對形成酸雨影響程度，結(jié)果表明：嘉興市春、冬季強酸雨頻率高于夏、秋季；2月酸雨頻率最高，7月最低；在W-N-E走向盛行風(fēng)下，酸雨頻率較高；嘉興市年均酸雨pH值都<4.5，達(dá)到強酸雨標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 酸雨；特征；時空分布

中圖分類號：X517 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.36.041

酸雨是指pH<5.6的大氣降水。酸雨對環(huán)境的危害極大，它不僅對水體造成污染，還可造成土壤酸化、金屬建筑物腐蝕、危害農(nóng)作物、森林和草場，甚至威脅人體健康[1]。在我國的三大酸雨污染區(qū)中，嘉興市屬于華東酸雨區(qū)，其污染強度僅低于華中、西南酸雨區(qū)，且污染中心波動起伏，有向北污染的趨勢。為了解嘉興市酸雨特征分布情況，本文利用2006—2011年嘉興市觀測站酸雨觀測資料，研究嘉興市酸雨變化趨勢，季節(jié)分布特征及酸雨產(chǎn)生的原因，以期了解酸雨的分布情況，為有關(guān)部門對嘉興市酸雨控制提供理論指導(dǎo)。

1 酸雨基本概況

降水pH值<4.5是強酸雨，pH值介于4.5～5.6為弱酸雨，pH值>5.6為非酸雨。嘉興市氣象觀測站自2006年開始酸雨監(jiān)測，按照中國氣象局制訂的《酸雨觀測業(yè)務(wù)規(guī)范》采集降水樣品[2]。每日08：00為酸雨觀測降水采樣日界，當(dāng)日08：00至翌日08：00為一個降水采樣日。降水采樣頻率為逢雨、雪測量，降水量采用自動氣象站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析項目包括pH值，電導(dǎo)率、降水量、風(fēng)速風(fēng)向等。

2 酸雨特征

2.1 嘉興市酸雨月際特征

2006—2011年嘉興市酸雨發(fā)生頻率與月份有很大相關(guān)性，嘉興市每年2—3月酸雨發(fā)生頻率最高（如圖1所示），達(dá)75%以上，對應(yīng)pH低值區(qū)，說明酸雨發(fā)生頻率高月份酸雨酸度也較高。7月酸雨頻率最小，為35.06%，酸雨強度也最弱，對應(yīng)pH極大值，此時正是江淮連陰雨時期，降水量較大，對酸性物質(zhì)濕沉降作用較強。6月和8月是酸雨變化過渡階段，酸雨頻率是相鄰兩月中間數(shù)。11—12月酸雨頻率大幅回升，存在另一個酸雨頻率大值區(qū)，但酸雨強度不大?？傊?，酸雨頻率與pH值呈負(fù)相關(guān)。

2.2 嘉興市酸雨季變化特征

2006—2011年，嘉興市酸雨季節(jié)變化較明顯，夏季酸雨pH值明顯高于其他季節(jié)，酸雨污染程度也相對較輕。秋季相對春、冬季污染較輕，但酸度值仍偏高，達(dá)到強酸雨標(biāo)準(zhǔn)。酸雨降水占全年總降水比例也呈夏、秋季較少，春、冬季較多現(xiàn)象，如圖2所示。主要是由于嘉興市夏季雨水充沛，有利于大氣中酸性物質(zhì)溶解吸收，非酸性降水主要分布在連續(xù)性降水后期，由于降水前期雨水對大氣沖刷作用，酸沉降顯著，有效減少大氣中酸性污染物質(zhì)，有利于大氣擴散。

2.3 嘉興市酸雨年際特征

2006年1月至2009年12月，嘉興市強酸雨發(fā)生頻率為55.3%（pH<4.5），出現(xiàn)320次；弱酸雨發(fā)生頻率為26.0%（4.55.6），出現(xiàn)108次。測得有效樣本pH平均值幾乎全部位于4.5強酸雨判定標(biāo)準(zhǔn)線以下，酸雨頻率出現(xiàn)高的年份（2009年）pH值偏低，反之，酸雨降水頻率少的年份（2006年，2011年）pH值偏高，如圖3所示。

3 酸雨與風(fēng)的關(guān)系

3.1 酸雨與風(fēng)速關(guān)系

2009年，嘉興市酸雨危害最嚴(yán)重，這與大氣污染物對外擴散僅與大氣穩(wěn)定度和風(fēng)有關(guān)。風(fēng)速、風(fēng)向決定嘉興市大氣污染物對外擴散程度，也反映嘉興市上風(fēng)區(qū)污染情況。風(fēng)速小時，強酸雨所占比重較大，主要是嘉興市內(nèi)酸性污染源引起酸雨，沒得到有效擴散而使強酸雨比例增高。當(dāng)風(fēng)速達(dá)1.5 m/s時，降水次數(shù)、酸雨次數(shù)顯著增加，強酸雨比例減少（如圖4所示），說明嘉興市致酸污染物輸入量小于輸出量，風(fēng)速對酸雨降低起到緩沖。當(dāng)風(fēng)速為1.6～3.3 m/s時，酸雨頻率最小，風(fēng)速對抑制酸雨最有效，當(dāng)風(fēng)速增大，上游酸性污染物輸入量會增大，不利于酸雨擴散?？梢?，風(fēng)速對酸雨存在部分影響。

3.2 酸雨與風(fēng)向關(guān)系

風(fēng)向與酸雨頻率的關(guān)系如圖5所示。風(fēng)向決定了大氣中酸根離子源匯方向及對污染物輸送方向。通過對2006—2011年風(fēng)向資料統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)嘉興市酸雨發(fā)生時盛行風(fēng)向復(fù)雜，由西經(jīng)過北到東方向酸雨頻率較為統(tǒng)一，集中在80%左右，從地理位置上看，工業(yè)污染源也大多分布在測站的東、北、西方向。嘉興市地處沿海，夏季盛行東南風(fēng)，冬季盛行西北風(fēng)，由于海洋凈化作用，使得南方吹來風(fēng)雜質(zhì)較少，這也是東南、南向酸雨降水偏少原因。

4 結(jié)論

第一，嘉興市酸雨的季節(jié)性變化顯著，以春、冬季酸雨污染最為嚴(yán)重，春季酸雨頻率最高達(dá)到70.7%，夏、秋季酸雨污染較輕，夏季酸雨頻率最低，為47.9%。其中又以2月酸雨頻率最高，達(dá)到78.79%，3月、4月、5月和9月、10月、11月、12月酸雨頻率也較高，達(dá)到50%以上。7月酸雨頻率最低，為35.76%，這可能與嘉興市的梅雨季節(jié)雨水對酸性物質(zhì)的沖刷沉降有關(guān)。

第二，風(fēng)對酸雨的影響主要表現(xiàn)在風(fēng)向和風(fēng)速上，在特定范圍內(nèi)，隨著風(fēng)速的增大，降水的酸雨頻率大體呈正態(tài)分布，在達(dá)到酸雨頻率的極大值后，風(fēng)速對酸性降水能起到有效的遏制作用，使酸雨頻率有效減少。當(dāng)嘉興市處在W-N-E走向的盛行風(fēng)下，酸雨頻率較高，均維持在60%以上。

第三，2006—2011年嘉興市酸雨數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可知，年均酸雨pH在4.5以下，達(dá)到強酸雨標(biāo)準(zhǔn)，酸雨污染極其嚴(yán)重，需要進一步加以嚴(yán)格控制。

第四，2006—2011年，嘉興市酸雨51.1%～65.1%，在2010年以前呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，2010年國家“十一五規(guī)劃”的有效落實，減少了二氧化硫的排放，也有效遏制了酸雨的頻率與強度的增長，使2011年呈現(xiàn)酸雨頻率、pH值得雙重回落，但酸雨危害依舊嚴(yán)重。

參考文獻(xiàn)

[1]李明明，王雁，韓照宇，等.大同市酸雨變化特征及其與氣象要素的關(guān)系[J].氣象環(huán)境學(xué)報，2011，27（4）：30-33.

[2]金雪，胡曉東，周國良，等.嘉興市酸雨污染特征及原因研究[J]，2012（2）：135-137.

（責(zé)任編輯：劉昀）