周 威,康 嵐*,郝麗萍
1980~2012年四川盆地及典型城市的霾日變化特征分析
周 威1,2,康 嵐1,2*,郝麗萍3
(1.四川省氣象臺(tái),四川成都610072;2.高原與盆地暴雨旱澇災(zāi)害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都610072;3.四川省氣象局,四川成都610072)
利用1980~2012年川渝地面氣象站資料,采用14:00時(shí)法對(duì)川渝霾日進(jìn)行重建,統(tǒng)計(jì)分析了川渝霾日的時(shí)空分布和長(zhǎng)期變化特征.結(jié)果表明:1980~2012年川渝霾日集中分布在四川盆地,多發(fā)于冬季、秋末和初春;盆地年平均霾日數(shù)為63.5d,主要分布在盆地東北部、中部和南部.1980~1998年盆地的年霾日數(shù)呈上升趨勢(shì),之后維持在年平均值附近,近2年略微下降.不同能見(jiàn)度等級(jí)霾的分析顯示,輕微霾分布最廣且日數(shù)最多,日數(shù)逐年來(lái)持續(xù)小幅上漲,另外3種霾在2000年之后逐漸減少;輕度霾主要分布在四川盆地南部,而中度霾和重度霾則集中在重慶西南部.典型城市霾日的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)表明,其霾日由冬季霾為主逐漸向春季和秋季擴(kuò)展;20世紀(jì)80年代廣安和綿陽(yáng)2市的霾日數(shù)均呈上升趨勢(shì),90年代則明顯下降,21世紀(jì)以來(lái)又出現(xiàn)了劇烈上升.樂(lè)山、內(nèi)江威遠(yuǎn)、宜賓南溪以及重慶涪陵4市的年霾日數(shù)一直呈持續(xù)上升趨勢(shì),宜賓南溪的霾日數(shù)由1980年的93d持續(xù)上升至2006年的237d;相比之下,重慶涪陵的年霾日數(shù)上升幅度相對(duì)較小,但重慶榮昌的霾日數(shù)逐年變化較大,其離差系數(shù)為涪陵的2倍.
霾日;時(shí)空變化;四川盆地;典型城市;特征分析
近年來(lái),隨著城市化進(jìn)展的加快,霾天氣已經(jīng)成為一種新的氣象和環(huán)境災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,它給人們的健康、交通帶來(lái)了嚴(yán)重的危害,引起了社會(huì)的高度關(guān)注[1-4].霾是集空氣中的塵粒、煙粒、鹽粒(硫酸鹽、硝酸鹽等)、黑炭等粒子均勻懸浮在空氣中所致,其水平能見(jiàn)度小于10km[4-5].多年來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)我國(guó)的霾天氣空間分布、變化特征等方面已有一些研究.通過(guò)對(duì)1951~2005年我國(guó)大陸霾的長(zhǎng)期變化情況分析,發(fā)現(xiàn)1956~1980年是我國(guó)霾日較少的時(shí)期,但四川盆地超過(guò)了50d, 且20世紀(jì)80年代增加趨勢(shì)明顯,霾日全國(guó)前10的城市中四川盆地有成都、遂寧及內(nèi)江3個(gè),可見(jiàn)四川盆地霾的嚴(yán)重性[6].另外,高歌通過(guò)分析1961~2005年我國(guó)霾日的氣候特征,同樣發(fā)現(xiàn)全國(guó)平均年霾日數(shù)呈明顯增加的趨勢(shì)[7]. 1971~ 2010年近40年我國(guó)霾區(qū)主要分布在珠江三角州、廣西東北部、華北、長(zhǎng)江三角州、福建沿海、四川盆地以及云南南部.其前30年的霾日高值區(qū)在華北地區(qū),后10年在長(zhǎng)江三角州和珠江三角州地區(qū)[8-11].東北地區(qū)1981~2000年時(shí)段增加最為顯著[12].
另外,葉光營(yíng)等人發(fā)現(xiàn)霾天氣長(zhǎng)期變化具有明顯的季節(jié)變化特性,主要發(fā)生在冬季和秋季,春季和夏季較少[13-14].霾氣候特征有明顯的空間差異,且霾的年代和年際變化受降水、風(fēng)力、季風(fēng)等變化條件的影響[15-16].
四川盆地是我國(guó)四大霾區(qū)之一[17],盆地主要是盆周山地、盆內(nèi)平原、盆中丘陵,并在西部和北部形成了特殊的地形特征,盆地大氣層結(jié)穩(wěn)定,容易出現(xiàn)逆溫和靜風(fēng)的現(xiàn)象,不利于霾的擴(kuò)散,而盆地又是我國(guó)人口最密集且周邊地勢(shì)起伏最大的區(qū)域之一[18],所以研究四川盆地霾的空間分布和長(zhǎng)期變化趨勢(shì)是非常重要的.
盡管一些關(guān)于霾的研究已經(jīng)涉及了四川盆地,如通過(guò)分析川渝等地霾的氣候特征,發(fā)現(xiàn)干消光系數(shù)、能源消耗以及人口與霾日數(shù)呈顯著相關(guān),風(fēng)速與霾日數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)[19].還有研究發(fā)現(xiàn)四川南部的氣溶膠厚度(AOD)呈北高南低的勢(shì)態(tài), 且內(nèi)江和自貢的值最大[20].但是專門針對(duì)四川盆地霾的整體時(shí)空分布、不同能見(jiàn)度等級(jí)霾的時(shí)空分布以及一些典型城市霾的長(zhǎng)期變化特征的研究仍然相對(duì)較少.因此本文著重從以上幾點(diǎn)對(duì)四川盆地霾進(jìn)行研究分析,包括盆地霧日數(shù)年際變化及平均相對(duì)濕度變化對(duì)四川盆地霾日時(shí)空分布的影響研究.
資料包括1980~2012年四川和重慶地區(qū)的逐日地面觀測(cè)天氣現(xiàn)象資料、能見(jiàn)度資料、相對(duì)濕度資料.川渝共有190個(gè)站次具有完整的觀測(cè)記錄資料,其中盆地有148站次. 綜合利用地面觀測(cè)資料來(lái)重構(gòu)和分析霾的時(shí)空分布和變化特征.
關(guān)于霾日的歷史資料統(tǒng)計(jì)方法主要有3種:人工觀測(cè)記錄法,日均值法及14:00時(shí)法.人工觀測(cè)記錄法是通過(guò)觀測(cè)員觀測(cè)記錄訂正,只要在某一天中任何時(shí)刻出現(xiàn)了符合霾標(biāo)準(zhǔn)的天氣現(xiàn)象,即記為一個(gè)霾日;日均值法[21]是當(dāng)日日均能見(jiàn)度小于10km,且日均相對(duì)濕度小于90%,并排除降水、吹雪、雪暴、揚(yáng)沙、沙塵暴、浮塵、煙霧等能導(dǎo)致能見(jiàn)度降低的天氣現(xiàn)象,記為一個(gè)霾日;14:00時(shí)法[22-23]是首先選取14:00時(shí)的能見(jiàn)度小于10km的露(01)、霜(02)、結(jié)冰(03)、煙霧(04)、霾(05)、輕霧(10)、霧(42)這些導(dǎo)致能見(jiàn)度降低的天氣現(xiàn)象,同時(shí)利用相對(duì)濕度資料,將小于90%的記為一個(gè)霾日,大于90%的認(rèn)為是霧,這樣可以將霧中的霾分離出來(lái),又可以將霾中的霧分離出去,同時(shí)利用天氣現(xiàn)象代碼排除降水、吹雪、雪暴、揚(yáng)沙、沙塵暴、浮塵等降低能見(jiàn)度的天氣事件,使得統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性更高.本文選取14:00時(shí)法對(duì)盆地霾日進(jìn)行篩選重建.另外,根據(jù)中國(guó)氣象局發(fā)布的《霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》,按照不同的能見(jiàn)度等級(jí)范圍,將霾分為輕微霾(5~10km)、輕度霾(3~5km)、中度霾(2~3km)、和重度霾(<2km).
圖1(a)給出了1980~2012年川渝地區(qū)年平均霾日數(shù)的空間分布.其中,四川盆地各站的年平均霾日數(shù)為63.5d,與郭曉梅等[19]分析的近50a四川盆地年平均霾日數(shù)為62.5d非常接近.霾日集中在盆地南部和中部地區(qū),而西部沿山、北部及東部地方霾日分布相對(duì)較少,盆地中有19個(gè)站年平均霾日數(shù)超過(guò)了100d,分別有成都的新津,眉山的青神和丹棱,樂(lè)山的樂(lè)山市區(qū)和峨眉,達(dá)州的大竹,廣安的鄰水,內(nèi)江的資中、威遠(yuǎn)及隆昌,宜賓的南溪和高縣,瀘州的合江以及自貢市區(qū),還有重慶地區(qū)的銅梁、北陪區(qū)、璧山、重慶市、巴南區(qū).內(nèi)江威遠(yuǎn)的霾日數(shù)最多,平均達(dá)158d;另外,川西高原和攀西地區(qū)站的年平均霾日數(shù)只有1.3d,由于這些區(qū)域海拔較高,人煙稀少,城市發(fā)展相對(duì)緩慢,污染源少,所以霾日稀少.可見(jiàn)川渝的不同地區(qū)霾日的分布具有較大的差異.
由于四川盆地地形特殊,濕度大,是一個(gè)霧日多發(fā)的地區(qū),霧往往會(huì)對(duì)觀測(cè)者判斷霾時(shí)造成干擾,因此對(duì)比分析霾和霧的時(shí)空分布特征是必要的.圖1(b)給出了1980~2012年川渝地區(qū)的年平均霧日數(shù)的空間分布,其中,盆地的年平均霧日數(shù)為36.5d,集中在盆地中部、西南部地區(qū),與盆地南部霾日較多且北部較少具有明顯差異.四川地區(qū)霧日在40d以上的有23站,重慶地區(qū)有9站,霧日最多的是超過(guò)200d的峨眉山站,由于峨眉山站地處海拔3000m以上的高山,常年有霧.另外,川西高原和攀西地區(qū)的霧日均較少,普遍在5d以下,但是涼山州東北部的雷波地區(qū)則達(dá)到了82d.
圖1 1980~2012年川渝地區(qū)的年平均霾和霧日數(shù)的空間分布
從霾和霧的空間分布可以看出,霾日有2個(gè)中心,分別位于四川的南部和重慶西南部,而霧日中心則更靠近川渝北部,峨眉山地區(qū)也是霧日的高發(fā)中心.另外,盆地南端是霾日的高發(fā)區(qū),但是霧日較少;而盆地北部是霾日低發(fā)區(qū),卻是霧日高發(fā)區(qū),兩者具有明顯差異.
由于川西高原、攀西地區(qū)常年無(wú)霾天氣,因此本文主要針對(duì)四川盆地霾的空間分布和長(zhǎng)期變化特征進(jìn)行分析.
對(duì)于不同強(qiáng)度的霾,人們的關(guān)注度有所不同.圖2給出了1980~2012年四川盆地不同能見(jiàn)度等級(jí)霾日的空間分布.盆地各站輕微霾(圖2a)的年平均霾日數(shù)為37.6d,是4類霾中分布最廣、日數(shù)最多的一類,高值中心在四川的自貢、內(nèi)江等地,其中日數(shù)最多的是樂(lè)山峨眉站的105d;輕度霾的年平均霾日數(shù)為15.0d,輕度霾(圖2b)最多的是重慶北陪區(qū)站的65.6d,且有兩個(gè)高值中心,一個(gè)同樣位于四川的自貢,另一個(gè)位于重慶西南部.中度霾(圖2c)和重度霾(圖2d)的年平均霾日數(shù)分別為5.4d和3.4d,高值中心都在重慶西南部,其中,中度霾日數(shù)最多的是宜賓南溪站的22.3d,重度霾日數(shù)最多的是重慶市區(qū)站的16.7d.
圖3(a)和(b)分別描述了盆地各站年平均霾、霧日數(shù)的逐年變化和月平均日數(shù)變化.盆地各站年霾日數(shù)平均為63.5d,最多的是1996年的77.5d,最少的是2011年的51.5d.根據(jù)逐年的演變趨勢(shì)可見(jiàn),20世紀(jì)80年代~90年代初期,盆地的霾日數(shù)呈逐漸上升的趨勢(shì),至90年代末期逐漸下降,進(jìn)入21世紀(jì)之后,下降趨勢(shì)明顯減緩.再結(jié)合霾、霧以及日平均相對(duì)濕度分析,前兩者均在1992年達(dá)到峰值之一(霾日數(shù)為1996年最多),平均相對(duì)濕度在1989年處于峰值,但是隨后霧日數(shù)和日平均相對(duì)濕度呈直線式下降,且兩者有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而霾日數(shù)變化相對(duì)平緩.盆地年平均霾日數(shù)要明顯多于霧日數(shù),且這種差距呈增大的趨勢(shì).郝麗萍[24]研究發(fā)現(xiàn)由于城市熱島效應(yīng)的影響,在進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),成都市區(qū)的平均相對(duì)濕度大幅減少,也導(dǎo)致了該地區(qū)霧日數(shù)的減少,另外,蘇秀程[25]也曾分析我國(guó)西南地區(qū)在2000年后干濕狀況開始惡化,處于相對(duì)干旱期,城市化的加速發(fā)展對(duì)當(dāng)?shù)氐奶鞖庖赜蟹浅C黠@的影響,進(jìn)而影響到天氣現(xiàn)象.新世紀(jì)以來(lái),盡管相對(duì)濕度進(jìn)一步減小,但是城市化進(jìn)展更加迅速的發(fā)展和擴(kuò)大,導(dǎo)致了大氣中顆粒物劇增,所以霾日數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,波動(dòng)變化不明顯.
另外,盆地各站的月平均霾日數(shù)(圖3b)顯示,盆地的霾日主要出現(xiàn)在冬季、初春和秋末,12月和1月是霾日和霧日最多的2個(gè)月份,4~9月是兩者發(fā)生較少的月份,月霾日平均在2d左右;另外,9~12月及1月的月平均相對(duì)濕度超過(guò)80%,10月達(dá)到了85%,但與霾日變化趨勢(shì)沒(méi)有明顯地對(duì)應(yīng)關(guān)系.盡管從年際分布來(lái)看,年霾日數(shù)均多于霧的,但在春季和夏季兩者的月平均日數(shù)較為接近,可見(jiàn)秋冬季節(jié)霾日發(fā)生更為頻繁.
圖3 四川盆地霾日數(shù)的年平均和月平均變化趨勢(shì)
圖4(a)和(b)給出了1980~2012年四川盆地4類不同能見(jiàn)度等級(jí)霾的各站年平均和月平均霾日數(shù)的長(zhǎng)期變化趨勢(shì).圖4(a)清晰地顯示,輕微霾逐年的年平均霾日數(shù)明顯多于其他3種,輕微霾日數(shù)最少的是1994年的33.6d,最多的是1998年的42.8d,多年來(lái)日數(shù)波動(dòng)變化平緩,而在2000年以后其他3種的霾日數(shù)卻呈下降的趨勢(shì),一定程度上說(shuō)明了程度較重的霾天氣有所改善.1980~ 1992年輕度霾、中度霾以及重度霾的年平均日數(shù)均呈上升趨勢(shì),且在1992年達(dá)到峰值,分別為20.0d、10.1d及7.3d.
圖4 四川盆地不同能見(jiàn)度能等級(jí)霾日的年平均和月平均變化趨勢(shì)
另外,從圖4(b)中4類霾的月平均霾日數(shù)來(lái)看,4種霾都是在1~3月和10~12月偏多,4~9月份偏少,均高發(fā)于冬季、春初和秋末.
選取位于盆地西北部的綿陽(yáng)、盆地中部的廣安、盆地中南部的自貢和榮昌、盆地西南部的樂(lè)山、盆地東南部的涪陵以及霾日數(shù)較多的內(nèi)江威遠(yuǎn)、宜賓南溪共8個(gè)典型城市代表站,分析多年來(lái)其霾日長(zhǎng)期變化特征.圖5給出了1980~2012年各城市的霾日數(shù)、霧日數(shù)以及年平均相對(duì)濕度的變化特征;另外,表1給出了各城市霾日數(shù)長(zhǎng)期變化的具體統(tǒng)計(jì)特征參數(shù).
由圖5a和5b顯示,綿陽(yáng)和廣安2市進(jìn)入21世紀(jì)后霧日數(shù)和相對(duì)濕度持續(xù)下降,由于相對(duì)濕度降低,粒子吸濕增長(zhǎng)成為霧滴的能力下降,導(dǎo)致霧日數(shù)減少,但是霾日數(shù)卻出現(xiàn)了上升的相反趨勢(shì),且有的城市上升非常劇烈.伴隨城市化進(jìn)展的迅速擴(kuò)大,綿陽(yáng)的霾日數(shù)從2001年的19d飆升至2009年的119d,霧日數(shù)卻從70d減少至30d,期間相對(duì)濕度由80%多降到70%以下,最高下降了12%左右.從表1的平均正距平和負(fù)距平對(duì)應(yīng)的離差系數(shù)來(lái)看,綿陽(yáng)霾日數(shù)后期正距平波動(dòng)明顯強(qiáng)于前期的負(fù)距平.廣安與綿陽(yáng)的年霾日數(shù)具有相似的變化特征,但廣安的明顯多于綿陽(yáng).
表1 四川盆地典型城市年霾日數(shù)的變化特征參數(shù)
與綿陽(yáng)、廣安2市在20世紀(jì)90年代期間年霾日數(shù)出現(xiàn)了明顯地下降不同,樂(lè)山、南溪、威遠(yuǎn)以及重慶涪陵4市縣(圖5c、e、f、g)的霾日數(shù)多年來(lái)一直處于持續(xù)上升的趨勢(shì).南溪是盆地中霾日數(shù)最多的城市之一,由1980年的93d持續(xù)上升至2006年的237d,且21世紀(jì)以來(lái)霾日數(shù)呈飆升勢(shì)態(tài),但對(duì)應(yīng)的霧日數(shù)卻很少.另外,南溪相對(duì)濕度多年來(lái)變化較小,年平均相對(duì)濕度維持在84.3%左右,可能是由于長(zhǎng)江經(jīng)過(guò)南溪境內(nèi),使得該地區(qū)常年維持較高的濕度條件,可見(jiàn)該地區(qū)霾日數(shù)的突然增多是由于大氣中顆粒物的急速增加造成的,和城市化的迅速發(fā)展是密不可分.同樣地,樂(lè)山和威遠(yuǎn)的霾日數(shù)也有類似的變化特征,但是相對(duì)濕度明顯下降,最多下降了近8%,但是近幾年樂(lè)山地區(qū)的相對(duì)濕度略微升高.此外,重慶涪陵的霾日數(shù)上升趨勢(shì)較弱,但霧日數(shù)從2000年開始出現(xiàn)了明顯的持續(xù)減少,同廣安的類似.
自貢市(圖5d)的變化特征與其余幾個(gè)城市具有較為明顯的差異.從20世紀(jì)80年代~90年代末期自貢市的年霾日數(shù)較多,平均維持在170d左右,且1980~1988年自貢市年霾日數(shù)變化的離差系數(shù)只有0.06(如表1),可見(jiàn)該階段的霾日數(shù)年際變化很小.然而,此階段霧日數(shù)卻持續(xù)增加,相對(duì)濕度呈下降趨勢(shì),最高下降了近13%.由于自貢市作為四川省最早的直轄市和工業(yè)重鎮(zhèn),發(fā)展相對(duì)較早,前期工業(yè)發(fā)展迅速導(dǎo)致了霾日數(shù)較多,后期隨著氣候變化,霧日數(shù)逐漸減少,此階段與綿陽(yáng)20世紀(jì)90年代的變化特征較為類似.盡管重慶榮昌(圖5h)的地理位置與自貢臨近,但常年來(lái)其霾日數(shù)波動(dòng)卻非常大,從90年代末期開始,年霾日數(shù)的離差系數(shù)達(dá)到了0.26(表1),而榮昌的霧日數(shù)并沒(méi)有隨著相對(duì)濕度的大幅度降低而明顯減少.
無(wú)論是從盆地整體還是典型城市年霾日數(shù)的長(zhǎng)期變化來(lái)看,除了重慶榮昌以外,其余城市的霾日數(shù)在2010后都出現(xiàn)了不同程度的下降或者減緩上升.
從圖3盆地的月平均霾日數(shù)統(tǒng)計(jì)分析可知,霾日主要集中在冬季(12~2月)、秋末(11月)和春初(3月),冬季最多,夏季最少.進(jìn)一步從典型城市多年來(lái)的月霾日數(shù)分布特征來(lái)看,該特征表現(xiàn)仍然明顯,8個(gè)典型城市的霾日基本集中在冬季.但是,近年來(lái)有的城市春季、秋季甚至夏季霾日在逐漸發(fā)展(圖6).
圖6a和6b顯示,綿陽(yáng)、廣安以及重慶涪陵的霾日集中分布在冬季,廣安的在秋季也較為高發(fā),3市在3月份也有一定的霾日;自貢在進(jìn)入21世紀(jì)之前霾日數(shù)較多,在整個(gè)秋季和春季都存在一定的霾日,如圖6d所示,而21世紀(jì)之后霾日逐漸減少,轉(zhuǎn)為以冬季霾為主;根據(jù)前面的分析可知,宜賓(南溪)和內(nèi)江(威遠(yuǎn))是盆地霾日最多的2個(gè)地區(qū),由圖(6e)可見(jiàn),21世紀(jì)以來(lái),南溪地區(qū)春季和秋季霾迅速增多,在2006年前后日數(shù)甚至超過(guò)冬季霾,月霾日數(shù)達(dá)到近30d,由冬季霾為主逐漸向四季發(fā)展,而威遠(yuǎn)的月霾日數(shù)和南溪的具有類似變化特征,只是威遠(yuǎn)的變化程度要弱于南溪,且近幾年樂(lè)山地區(qū)的霾日也逐漸向春季和秋季發(fā)展.此外,自貢和重慶榮昌的霾日由早期的冬季和秋季逐漸轉(zhuǎn)為冬季霾,并且霾日數(shù)有減少的趨勢(shì).
圖6 四川盆地典型城市月霾日的變化趨勢(shì)
5.1 川渝地區(qū)的霾日主要分布在四川盆地,盆地站年平均霾日數(shù)為63.5d,集中在盆地東北部、中部和南部地區(qū),盆地的霾日主要出現(xiàn)在冬季、初春和秋末,12月份最多;川西高原和攀西地區(qū)年平均霾日數(shù)極少,僅有1.3d.
5.2 盆地中輕微霾的年平均霾日數(shù)為37.6d,是4種霾中分布最廣且日數(shù)最多的一種,高值區(qū)中心在四川的自貢、內(nèi)江等地,其中日數(shù)最多的是樂(lè)山峨眉站的105d;輕度霾的年平均霾日數(shù)為15.0d,輕度霾最多的是重慶北陪區(qū)站的65.6d,且有2個(gè)高值中心,一個(gè)位于四川自貢,另一個(gè)位于重慶西南部.中度霾和重度霾的年平均霾日數(shù)分別為5.4d和3.4d,高值中心均在重慶西南部,其中,中度霾日數(shù)最多的是宜賓南溪站的22.3d,重度霾日數(shù)最多的是重慶市區(qū)站的16.7d.
5.3 盆地各站的年平均霾日數(shù)、霧日數(shù)及年平均相對(duì)濕度1980~1992年均呈上升趨勢(shì).從1993年開始,隨著氣候特征的轉(zhuǎn)變,相對(duì)濕度降低,導(dǎo)致了霧日數(shù)劇烈下降,但是霾日數(shù)下降相對(duì)緩慢.進(jìn)入新世紀(jì),霧日數(shù)和相對(duì)濕度繼續(xù)下降,而霾日數(shù)卻有所上升.且盆地霾日由冬季霾為主逐漸向春季和秋季擴(kuò)展.
5.4 20世紀(jì)80年代廣安和綿陽(yáng)2市的霾日數(shù)均呈上升趨勢(shì),90年代則明顯下降,21世紀(jì)以來(lái)又出現(xiàn)了劇烈上升.樂(lè)山、內(nèi)江威遠(yuǎn)、宜賓南溪以及重慶涪陵4市的霾日數(shù)一直處于持續(xù)上升的勢(shì)態(tài),宜賓南溪由1980年的93d持續(xù)上升至2006年的237d.但是除了重慶榮昌以外,典型城市的霾日數(shù)均在2010年以后都出現(xiàn)了不同程度的下降或者減緩上升.
[1] 馬驍駿,秦 艷,陳勇航,等.上海地區(qū)霾時(shí)氣溶膠類型垂直分布的季節(jié)變化 [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2015,35(4):961-969.
[2] 吳 兌.再論都市霾與霧的區(qū)別[J]. 氣象, 2006,32(4):9-15.
[3] 張立多,葉文健,陳德花,等.灰霾天氣對(duì)廈門市城市能見(jiàn)度影響問(wèn)題初探[J]. 氣象研究與應(yīng)用, 2007,28(增刊II):149-150.
[4] 白志鵬,蔡斌彬,董海燕,等.灰霾的健康效應(yīng)[J]. 環(huán)境污染與防治, 2006,28(3):198-200.
[5] 吳 兌.灰霾天氣的形成和演化[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2011, 34(3):157-161.
[6] 吳 兌,吳曉京,李 菲,等.中國(guó)大陸1951~2005年霾的時(shí)空變化[J]. 氣象學(xué)報(bào), 2010,68(5):680-688.
[7] 高 歌.1961~2005年中國(guó)霾日氣候特征及變化分析[J]. 地理學(xué)報(bào), 2008,63(7):762-768.
[8] 孫 彧,馬振峰,牛 濤,等.最近40年中國(guó)霧日數(shù)和霾日數(shù)的氣候變化特征[J]. 氣候與環(huán)境研究, 2013,18(3):397-406.
[9] 譚成好,趙天良,崔春光,等.近50年華中地區(qū)霾污染的特征[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2015,35(8):2272-2280.
[10] 李 鋒,朱 彬,安俊嶺,等.2013年12月初長(zhǎng)江三角洲及周邊地區(qū)重霾污染的數(shù)值模擬[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2015,35(7):1965- 1974.
[11] 郭 婷,朱 彬,康志明,等.1960~2012年長(zhǎng)江三角洲地區(qū)霧日與霾日的氣候特征及其影響因素[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2016, 36(4):961-969.
[12] 崔 妍,趙春雨,周曉宇,等.東北地區(qū)近50年來(lái)霾天氣氣候特征[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2016,36(6):1630-1637.
[13] 葉光營(yíng),吳毅偉,劉必桔.福州區(qū)域霧霾天氣時(shí)空分布特征分析[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù), 2010,33(10):114-119.
[14] 錢峻屏,黃 菲,杜 鵑,等.廣東省霧霾天氣能見(jiàn)度的時(shí)空特征分析I:季節(jié)變化 [J]. 生態(tài)環(huán)境, 2006,15(6):1324-1330.
[15] 伍紅雨,杜堯東,何 健,等.華南霾日和霧日的氣候特征及變化[J]. 氣象, 2011,37(5):607-614.
[16] 胡亞旦,周自江.中國(guó)霾天氣的氣候特征分析[J]. 氣象, 2009, 35(7):73-78.
[17] 白志鵬,董海燕,蔡斌彬,等.灰霾與能見(jiàn)度研究進(jìn)展[J]. 過(guò)程工程學(xué)報(bào), 2006,6(S2):36-41.
[18] 陳 超,龐艷梅,張玉芳.近50年來(lái)四川盆地氣候變化特征研究[J]. 西南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2010,32(9):115-120.
[19] 郭曉梅,陳 娟,趙天良,等.1961~2010年四川盆地霾氣候特征及影響因子分析[J]. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào), 2014,30(6):100-107.
[20] 何沐全,劉志紅,張 穎,等.川南城市群大氣灰霾時(shí)空分布特征及成因分析[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2017,37(2):432-442.
[21] 吳 兌,畢雪巖,鄧雪嬌,等.珠江三角洲大氣灰霾導(dǎo)致能見(jiàn)度下降問(wèn)題研究 [J]. 氣象學(xué)報(bào), 2006a,64(4):510-517.
[22] 范引琪,李二杰,范增祿.河北省1960~2002年城市大氣能見(jiàn)度的變化趨勢(shì)[J]. 大氣科學(xué), 2005,29(4):526-545.
[23] 范引琪,李春強(qiáng).1980~2003年京津冀地區(qū)大氣能見(jiàn)度變化趨勢(shì)研究[J]. 高原氣象, 2008,27(6):1392-1400.
[24] 郝麗萍.成都市近50年氣候變化特征以及熱島效應(yīng)研究 [D]. 南京:南京信息工程大學(xué), 2006:14-17.
[25] 蘇秀程,王 磊,李奇臨,等.近50年中國(guó)西南地區(qū)地表干濕狀況研究[J]. 自然資源學(xué)報(bào), 2004,29(1):104-117.
致謝:感謝四川省氣象局探測(cè)數(shù)據(jù)中心和重慶市氣象局信息中心為本文整理相關(guān)歷史數(shù)據(jù),保證了數(shù)據(jù)的全面性和可靠性.
Characteristic analysis of haze in Sichuan Basin and typical cities from 1980 to 2012.
ZHOU-Wei1,2, KANG-Lan1,2*, HAO Li-ping3
(1.Sichuan Provincial Meteorology Observatory, Chengdu 610072, China;2.Heavy Rain and Drought-Flood Disaster in Plateau and Basin Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610072, China;3.Sichuan Provincial Meteorology Bureau, Chengdu 610072, China)., 2017,37(10):3675~3683
The temporal and spatial distributions and long-term variation characteristics of haze were obtained for the Sichuan-Chongqing region from 1980 to 2012 by studying surface meteorological data and using a haze-days reconstruction method. Most haze occurred in the Sichuan Basin, where the average number of haze days was 63.5 days. The haze was mainly distributed in the northeastern, central and southern areas, with most haze occurring in winter (particularly December), late autumn and early spring. The annual average number of haze days had a rising trend before 1998, and then remained relatively stable before decreasing slightly in the last two years. According to different levels of visibility, “slight haze” was most widely distributed and most frequent, with the trend rising year by year, whereas the others (“mild haze”, “moderate haze” and “heavy haze”) decreased after 2000. From the long-term variation characteristics of typical cities in the region, the trend in Guangan and Mianyang featured a rise in the 1980s, a sharp decrease in the 1990s, and then an increase from the turn of the 21st century, with the number of haze days in the former of these two cities being considerably greater than that in the latter. Elsewhere, the number of haze days in Leshan, Weiyuan, Nanxi and Peiling rose over the years, with Nanxi experiencing the most haze days of all the cities in the basin, the number of days soared from 93 in 1980 to 237 in 2006. By contrast, the rising trend in the number of haze days in Peiling was relatively weak, whereas in another city (Rongchang) it was strong, mainly because of a two fold difference in the dispersion coefficient between the two.
haze days;spatiotemporal variation;sichuan basin;typical cities;characteristic analysis
X51
A
1000-6923(2017)10-3675-09
周 威(1987-),男,四川成都人,工程師,碩士,主要從事環(huán)境氣象、氣候變化等方面的研究.發(fā)表論文2篇.
2017-03-08
國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAC16B00);四川省氣象臺(tái)精細(xì)化預(yù)報(bào)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
* 責(zé)任作者, 高級(jí)工程師, kanglan_330@163.com