宜春市2010年～2015年酸雨天氣特性分析

聶雄平++聶春平

摘要：在對宜春市2010年～2015年連續(xù)6年酸雨觀測資料進行分析的基礎上，結(jié)合地面氣象要素，分析了宜春酸雨污染特征和變化趨勢。結(jié)果表明，宜春市酸雨冬、春兩季較為嚴重；酸雨的污染源為輸入型的污染源，強酸雨發(fā)生時主要盛行風為W、NNE風。

關鍵詞：酸雨；天氣特性；分析

中圖分類號： X517 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.21.063

氣象學上通常把酸堿度指數(shù)pH值<5.6的酸性降水定義為酸雨。酸雨可造成森林退化、湖泊酸化、魚類死亡、水生生物種群減少；農(nóng)田土壤酸化、貧瘠，有毒重金屬污染增加，糧食、蔬菜、瓜果大面積減產(chǎn)；使建筑物和橋梁損壞，我國是繼歐洲、北美之后世界第3大重酸雨區(qū)，酸雨正呈蔓延之勢。吳建明等在江西省酸雨變化特征及其與氣象條件的關系中對江西省酸雨特征進行了分析，結(jié)果表明，江西省整年都受到酸雨污染的威脅，但夏半年（7～8月）酸雨污染較輕，冬半年（1～3月）酸雨污染較重。陳夢成等建立江西降水pH值年度波譜分析數(shù)學模型。本文通過分析宜春市2010年～2015年酸雨資料，并結(jié)合當時的天氣氣象要素，來分析宜春市6年的酸雨污染變化情況，為宜春市生態(tài)環(huán)境建設、酸雨污染防控工作提供科學依據(jù)。

1 資料和方法

宜春市氣象臺是國家基準氣候站，為了監(jiān)測酸雨對宜春市的影響，宜春市氣象臺于2006年7月1日開始，按酸雨觀測業(yè)務規(guī)范開展酸雨觀測業(yè)務。資料來源于宜春國家基準氣候站2010年～2015年連續(xù)6年酸雨觀測資料，包括降水pH值、電導率K值、降水量及當時的風向、風速、溫度和天氣現(xiàn)象等氣象參數(shù)。

酸雨觀測資料中，平均降水pH值采用氫離子濃度[H+]-降水量加權(quán)法所得出的加權(quán)平均值，風向取當天降水前的正點觀測值；年平均和多年來平均取算術平均值[1]。

按照日降水pH值將降水劃分為： pH≥5. 60為非酸雨、4.5≤pH<5.6為弱酸雨、pH<4.5為強酸雨三個等級。按降水量將降水劃分為：小雨：1. 0～10.0毫米；中雨：10. 0～25. 0毫米；大雨：25. 0～50. 0毫米；暴雨：≥50. 0毫米四個等級。按季節(jié)劃分為春季（3～5月），夏季（ 6～8月） ，秋季（9～11月），冬季（ 12～2月）。

酸雨出現(xiàn)頻率為年（或季、或月）內(nèi)日降水pH值<5. 60（不含5.60）觀測記錄占總觀測記錄的百分比，強酸雨出現(xiàn)頻率為pH值<4. 50觀測記錄占總觀測記錄的百分比。

降水樣品的測量和質(zhì)量控制嚴格遵守中國氣象局《酸雨觀測業(yè)務規(guī)范》。

2 結(jié)果與分析

2.1酸雨的年變化特征統(tǒng)計

宜春市2010年～2015年的酸雨降水觀測記錄共有720個，剔除57個在采樣過程中受昆蟲、鳥糞等生物性雜物混入影響而形成的采樣污染數(shù)據(jù)后，有663個有效酸雨降水觀測記錄。經(jīng)統(tǒng)計，宜春市6年酸雨降水pH平均值為4.74，最小值2.55，出現(xiàn)在2010年2月25日；最大值是7.59，出現(xiàn)在2014年10月21日。其中，非酸雨的降水出現(xiàn)次數(shù)為88個，占總樣本數(shù)的13.3%；酸雨降水出現(xiàn)次數(shù)為575個，占總樣本數(shù)的86.7%；強酸雨降水出現(xiàn)次數(shù)為248個，占總樣本數(shù)的37.4% 。

2010年～2015年，宜春年平均K值為53.1μS/cm-1，最小值是7.3μS/cm-1，出現(xiàn)在2015年7月24日； 最大值是 172.9μS/cm-1，出現(xiàn)在2015年3月25日。K值≤10.0μS.cm-1出現(xiàn)5次，占總樣本數(shù)的0.7%，K值≥100.0μS.cm-1出現(xiàn)615次，占總樣本數(shù)的92.8% ，100.0μS.cm-1 ≤K≤1000.0μS.cm-1出現(xiàn)43次，占總樣本數(shù)的6.5%（K為電導率，單位μS.cm-1，其大小表明大氣降水的潔凈程度）。

由表1此可見，宜春2010年～2015年年平均pH值都在5.60以下，雖然強酸雨出現(xiàn)的頻率在逐年減小，這表明導致出現(xiàn)酸雨的環(huán)境污染得到一定的控制，酸雨狀況有所改善，但酸雨出現(xiàn)的頻率仍然比較高。

2.2酸雨的季、月變化特性

經(jīng)統(tǒng)計宜春市2010～2015年各月的pH值在4.23～5.12之間波動，總體偏酸性。1～4月酸雨pH值基本穩(wěn)定不變。5～9月呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。10月份之后又呈現(xiàn)下降的趨勢，這也與各季pH值的變化相吻合，宜春市夏、秋兩季受冷、暖空氣及臺風影響，降水較多，降水對大氣的污染物有一定的稀釋作用，酸雨污染就相對較輕，酸度變低。冬、春季降水減少，酸雨污染相對較重（見圖1，圖2）。

3宜春市降水pH值與氣象要素的關系

3.1宜春市降水pH值與降水量的關系

將酸雨觀測樣本中每天的降水按量級1.0毫米≤R≤9.9 毫米、10≤R≤24.9毫米 、25毫米

由表2可以看出，在4種降水中小雨的pH均值最小，酸雨、強酸雨頻率也最大，觀測中的389個小雨記錄中pH平均值為4.68，酸雨頻率88.4%；暴雨的pH均值為5.10，酸雨頻率78.1%。 這表明降水有利于污染物的沉降，降水越強，降水量越大越有利于污染物的沉降稀釋。pH值隨著降水量的增加增大，酸雨、強酸雨頻率隨雨量等級的升高而降低，兩者存在一定的正相關。這也與國內(nèi)有些學者的研究相似。

3.2 宜春市降水pH值與氣壓的關系

從表3可以看到，當氣壓越低時，pH值越大，K值越小。反之，當氣壓越高時，pH值、K值越大。這與冬、春季冷空氣活動頻繁、冷高壓強大，氣壓偏高，而夏季基本無冷空氣活動，氣壓偏低。

3.3 宜春市降水pH值與氣溫、濕度的關系

如表4，溫度、濕度與酸雨月平均值之間存在著相對的正相關關系：氣溫越高，pH 均值就越大，7月和8月的平均氣溫升到最高點，相應的pH均值也升至最高點。氣溫越低，pH平均值就越小，1～3月的氣溫降到最低點，而pH平均值也降到最低點。濕度與酸雨月平均值之間也有一定的正相關：在最小濕度最大的5～9 月這4個月中，pH平均值也達到了最大。

3.4 宜春市降水pH值與風向的關系

如圖3，宜春2010年～2015年酸雨風向頻率圖可以看出，宜春出現(xiàn)強酸雨時的盛行風向是偏西風與東東北風，占總數(shù)據(jù)的43%，這與宜春所處的地理環(huán)境有關，污染物的流動輸送主要在風的動力驅(qū)動下完成，而新余、萍鄉(xiāng)位于宜春的東、西兩個方向，據(jù)萍鄉(xiāng)、新余30年整編資料顯示，萍鄉(xiāng)的主導風向為東北—西南風， 新余的主導風向為東北風，萍鄉(xiāng)、新余的污染物在擴散輸出的過程中將經(jīng)過宜春中心城區(qū)，屬于輸入型的污染源。

4結(jié)論

2010年～2015年宜春市酸雨pH值和酸雨頻率具有明顯的季節(jié)性變化特征；夏季（6～8月） 酸雨污染較輕，冬、春兩季酸雨污染嚴重。

宜春市酸雨強度與降水量、氣溫、氣壓、風向等氣象條件有一定的關系： 降水量越大，pH值越大；反之，pH值越小。氣壓越高，pH 值越?。环粗畃H值越大。氣溫越高，pH 值越大；反之pH值越小。酸雨的污染源為輸入型的污染源，強酸雨時主要盛行西風和北東北風。

參考文獻

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作者簡介：聶雄平，本科學歷，工程師，研究方向：縣級綜合業(yè)務。endprint