郭 潔,李牧原,周國(guó)兵,李國(guó)平
(1.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;2.中國(guó)科學(xué)院東亞區(qū)域氣候-環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100029;4.重慶市氣象臺(tái),重慶 401147;5.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610225)
重慶主城區(qū)位于中國(guó)西南部,四川盆地東部,長(zhǎng)江和嘉陵江匯合處,三面環(huán)山,為典型的山區(qū)河谷地形[1],因?yàn)樗闹苌綆X阻擋,地形閉塞,空氣濕潤(rùn),平均風(fēng)速小,靜風(fēng)頻率高,是聞名的“霧都”[2]。近年來(lái),隨著工業(yè)化和城市化的推進(jìn),城市中工業(yè)煙塵、汽車尾氣增多,大氣污染物較難向外擴(kuò)散,空氣污染較嚴(yán)重,特別是濃霧天氣伴隨的城區(qū)空氣污染事件,給重慶的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活帶來(lái)嚴(yán)重影響[3-4]。已有研究表明,許多空氣污染事件往往呈現(xiàn)出一種持續(xù)性的污染特征[5],其持續(xù)強(qiáng)度有時(shí)可長(zhǎng)達(dá)10 d以上。邊界層結(jié)構(gòu)與近地層污染物濃度以及霧霾的形成之間存在正反饋機(jī)制[6],導(dǎo)致霧霾天氣的加劇和維持。例如2013年1月華北平原多次出現(xiàn)持續(xù)性霧霾和重污染過(guò)程,與不易于霧霾擴(kuò)散的地形條件和相對(duì)濕度高、風(fēng)速小的氣象條件及人類活動(dòng)的高污染排放量是有密切關(guān)系的[7]。王從梅等[8]指出此次過(guò)程中造成河北省中南部嚴(yán)重污染的氣象條件是地面風(fēng)力較小且風(fēng)向較多,強(qiáng)逆溫層、干暖蓋和邊界層的下沉運(yùn)動(dòng),以及穩(wěn)定的大氣環(huán)流形勢(shì),此外,河北省中南部特殊的地理?xiàng)l件有利于霧霾和污染的持續(xù);孟曉燕等[9]研究表明1月份京津冀地區(qū)地面風(fēng)速小、相對(duì)濕度高、大氣層結(jié)穩(wěn)定等氣象特征有利于導(dǎo)致強(qiáng)霧霾事件多發(fā);張人禾等[10]從大氣環(huán)流背景和霧霾天氣演變過(guò)程兩個(gè)方面分析了氣象條件在此次霧霾過(guò)程中的作用,2013年1月東亞冬季風(fēng)異常偏弱,對(duì)流層中低層的異常南風(fēng)有利于將水汽向中國(guó)東部地區(qū)輸送,500 hPa高壓異常能抑制對(duì)流發(fā)展;地面風(fēng)速減弱、對(duì)流層底層的逆溫層,水平風(fēng)垂直梯度的減小等為霧霾天氣的發(fā)生和維持提供了有利的氣象條件。
由于重慶市特殊地形和城市群的快速發(fā)展,在大范圍穩(wěn)定的天氣形勢(shì)下,污染物不利于擴(kuò)散,極易在人類活動(dòng)密集、排放量大的主城區(qū)形成污染聚集而導(dǎo)致持續(xù)的霧霾天氣。這引起了各級(jí)政府和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。重慶市政府部門加緊制定了重污染減排控制措施以及應(yīng)急預(yù)警和聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,在一定程度上減緩重污染事件的惡化,但是大范圍持續(xù)的污染和持續(xù)霧霾過(guò)程及氣象條件是非常重要的影響因素。因此,加強(qiáng)對(duì)持續(xù)霧霾過(guò)程的成因研究已成為迫切需要。本文選取2014年1月26日—2月3日重慶市主城區(qū)出現(xiàn)的一次嚴(yán)重霧霾過(guò)程進(jìn)行研究,從污染物濃度、高低空環(huán)流背景以及地面氣象條件等方面對(duì)持續(xù)霧霾形成、發(fā)展維持及消亡的過(guò)程進(jìn)行深入細(xì)致的分析,探討氣象條件是如何共同影響空氣質(zhì)量,從而造成持續(xù)污染過(guò)程的原因。
2010年國(guó)家氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《霾的觀測(cè)和預(yù)報(bào)等級(jí)》中將能見(jiàn)度小于10.0 km,排除降水、沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵、煙幕、吹雪、暴雪等天氣現(xiàn)象造成的視程障礙,相對(duì)濕度小于80%,判別為霾。針對(duì)本研究對(duì)象為嚴(yán)重持續(xù)霧霾過(guò)程,因此綜合參考相對(duì)濕度閾值、能見(jiàn)度閾值和國(guó)內(nèi)外定義方法[11-13],本研究的霾日為日均能見(jiàn)度(Vis)≤5 km,日均相對(duì)濕度<90%,并排除降水、吹雪、雪暴、揚(yáng)沙、沙塵暴、浮塵、煙幕等天氣現(xiàn)象的事件;并且,當(dāng)日均相對(duì)濕度<90%,3 km 污染物濃度資料來(lái)源于重慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心發(fā)布的PM10、PM2.5、SO2和NO2小時(shí)濃度資料及日平均空氣污染指數(shù)(Air Quality Index,AQI),空氣污染指數(shù)的取值范圍定為0~500,指數(shù)越大、級(jí)別越高說(shuō)明污染的情況越嚴(yán)重,對(duì)人體的健康危害也就越大,從一級(jí)優(yōu)(0~50),二級(jí)良(51~100),三級(jí)輕度污染(101~150),四級(jí)中度污染(151~200),直至五級(jí)重度污染(201~300),六級(jí)嚴(yán)重污染(大于300)。重慶市17個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站中,除了縉云山站外,全部位于重慶主城區(qū),數(shù)據(jù)來(lái)源為重慶主城區(qū)16個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站逐時(shí)污染物監(jiān)測(cè)資料,重慶市沙坪壩站逐時(shí)氣象觀測(cè)資料包括溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速和水平能見(jiàn)度等,地面天氣形勢(shì)和高空環(huán)流形勢(shì)利用NCEP/NCAR2.5°×2.5°再分析資料,時(shí)間分辨率為6 h。 2014年1月26日—2月3日重慶市主城區(qū)出現(xiàn)了一次持續(xù)9 d的嚴(yán)重霧霾過(guò)程。根據(jù)霧霾天氣發(fā)展的特點(diǎn)和污染物濃度的變化特征,將此次過(guò)程分為3個(gè)階段來(lái)研究分析,其中1月23—27日為霧霾過(guò)程醞釀期,1月28日—2月1日為霧霾過(guò)程爆發(fā)期,2月3—6日為霧霾過(guò)程消散期。1月23日開(kāi)始AQI持續(xù)上升,到27日略有下降,平均為195,能見(jiàn)度下降,開(kāi)始出現(xiàn)輕霧和輕度霾;1月28日—2月1日持續(xù)5 d為重度污染,AQI平均達(dá)到231,平均能見(jiàn)度僅為1.0 km,其中有4 d出現(xiàn)了重度霾。2月2日開(kāi)始轉(zhuǎn)為中度污染,AQI緩慢下降,能見(jiàn)度逐漸好轉(zhuǎn),5日開(kāi)始空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)為良,天氣現(xiàn)象由輕度霾轉(zhuǎn)晴。 表1 2014年1月23日—2月6日的大氣質(zhì)量狀況和能見(jiàn)度Tab.1 The AQI and visibility from 23 Jan to 6 Feb, 2014 本次過(guò)程AQI從1月23日—2月3日,一直維持在150以上并呈波動(dòng)狀變化,在27日和29日的清晨出現(xiàn)了較大幅度的下降,降幅超過(guò)50。在霧霾爆發(fā)階段,AQI指數(shù)從30日08時(shí)的155開(kāi)始急速上升,到31日02時(shí)達(dá)到最大值300,僅用了18 h就翻倍,而后開(kāi)始緩慢下降,2月5日08時(shí)下降到100以下。此外,將霧霾期間AQI在一天中的變化進(jìn)行合成分析(圖略),可以發(fā)現(xiàn)AQI具有明顯的日變化特征,在白天14時(shí)至夜間02時(shí)均維持較高值,05—11時(shí)為低值時(shí)段,08時(shí)AQI最小。 圖1 2014年1月23日—2月6日AQI指數(shù)逐小時(shí)變化Fig.1 The hourly changes of AQI from 23 Jan to 6 Feb, 2014 PM10和PM2.5濃度的變化趨勢(shì)與AQI指數(shù)變化趨勢(shì)有非常好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,SO2與NO2的變化趨勢(shì)相似,但是與AQI指數(shù)以及PM10和PM2.5濃度的變化趨勢(shì)差別較大(圖2)。有研究表明,在2002年前后PM10替代SO2成為重慶主城區(qū)空氣環(huán)境中的首要污染物[14-15],而NO2對(duì)大氣污染的貢獻(xiàn)比SO2更小。對(duì)4種污染物在霧霾期間的日變化做合成分析(圖略),發(fā)現(xiàn)PM2.5的日變化與AQI一致,08時(shí)最小,20時(shí)最大,從14時(shí)—夜間02時(shí)均維持較高濃度;PM10的日變化略有差別,最小值出現(xiàn)在08時(shí),最大值出現(xiàn)在02時(shí)。SO2和NO2有明顯的日變化,呈單峰型,SO2峰值在20時(shí),NO2峰值在17時(shí),谷值均出現(xiàn)在08時(shí)。 圖2 2014年1月23日—2月6日PM10、PM2.5、SO2和NO2濃度逐小時(shí)變化Fig.2 Concentrations of PM10, PM2.5, SO2 and NO2 vary by hour from 23 Jan to 6 Feb, 2014 AQI與能見(jiàn)度的關(guān)系如圖3,當(dāng)AQI的值在150以上時(shí),能見(jiàn)度普遍低于4 km,并且AQI的值越高,能見(jiàn)度越低,隨著AQI值低于100以后,能見(jiàn)度越來(lái)越高,兩者呈二項(xiàng)指數(shù)函數(shù)關(guān)系,污染形成的高濃度顆粒物的散射消光作用在能見(jiàn)度下降中占有主要地位[16]。由此可見(jiàn),此次嚴(yán)重霧霾天氣過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9 d,AQI指數(shù)平均達(dá)220,PM10和PM2.5是首要污染物, PM10和PM2.5的峰值濃度分別達(dá)到314.2 ug/m3、237.3 ug/m3,導(dǎo)致持續(xù)低能見(jiàn)度天氣,這樣持續(xù)高污染,低能見(jiàn)度的霧霾天氣對(duì)人們的健康、生活和交通出行帶來(lái)了嚴(yán)重的不利影響。 圖3 能見(jiàn)度和AQI的關(guān)系Fig.3 The relationship between visibility and AQI 對(duì)此次嚴(yán)重霧霾過(guò)程中的大尺度環(huán)流背景進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn),500 hPa低渦的變化特征十分顯著。醞釀期(1月23—27日),500 hPa高緯地區(qū)是一個(gè)極渦,極渦南緣在50°N以北,溫度槽落后于高度槽,使低渦東移發(fā)展,如圖4a;中緯度受低渦移動(dòng)的影響,不斷有槽脊東移,槽脊強(qiáng)度較弱;低緯地區(qū)在23—24日有南支槽活動(dòng),溫度槽超前于高度槽,25—26日南支槽強(qiáng)度不斷減弱。重慶主城區(qū)上空受較平直的西風(fēng)氣流影響,西風(fēng)氣流上多短波槽東移。700 hPa天氣圖上重慶主城區(qū)受暖脊控制。地面圖上,中高緯度地區(qū)有地面冷高壓以偏西路徑移過(guò),對(duì)重慶主城區(qū)并沒(méi)有產(chǎn)生太大影響。因此,在醞釀階段,重慶地區(qū)的環(huán)流形勢(shì)有利于形成穩(wěn)定的大氣層結(jié),使污染物在底層積累,為霧霾過(guò)程的爆發(fā)創(chuàng)造條件。 1月28日—2月1日為霧霾過(guò)程爆發(fā)期,如圖4b,500 hPa高空的低渦做緯向型運(yùn)動(dòng)并緩慢南壓,2月1日,低渦南壓至40°N以北;中緯度受低渦移動(dòng)的影響,仍有槽脊不斷東移,槽脊強(qiáng)度較弱;低緯度地區(qū)重慶主城區(qū)位于南支槽前,槽前西南氣流有利于孟加拉灣的暖濕空氣輸送到四川盆地。700 hPa上,重慶主城區(qū)多位于槽前,且以暖平流為主,這種環(huán)流形勢(shì)下也有利于暖濕空氣輸送到重慶主城區(qū),形成穩(wěn)定的大氣層結(jié)。地面為弱氣壓場(chǎng)或倒槽控制,有利于形成靜穩(wěn)天氣,使污染物的近地層聚集,造成重度霧霾天氣。 2月2—6日霧霾過(guò)程進(jìn)入消散階段,500 hPa高空低渦西部60°E附近分出一個(gè)小的極渦南下,東部低渦主體繼續(xù)東移南壓,2月4日低渦南緣到達(dá)30°N以南,中緯度形成兩槽一脊的環(huán)流形勢(shì),兩槽分別位于里海和鄂霍次克海附近,中部脊位于巴湖以東。低緯度環(huán)流形勢(shì)逐漸由南支槽前型轉(zhuǎn)變?yōu)槲黠L(fēng)氣流型。700 hPa層上暖脊變?nèi)?,地面圖上,四川盆地位于蒙古高壓底部,等壓線密集,冷空氣開(kāi)始侵入重慶主城區(qū)。2月5日重慶主城區(qū)上空為平直的西風(fēng)氣流,多短波槽移動(dòng)。700 hPa上重慶主城區(qū)西北方等溫線密集,地面重慶主城區(qū)位于冷高壓底部,等壓線密集,5日17時(shí),地面冷高壓的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到1050 hPa,一直到6日17時(shí),地面冷高壓強(qiáng)度一直大于1050 hPa。這次霧霾過(guò)程的結(jié)束伴隨一次強(qiáng)寒潮的入侵,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),冷空氣持續(xù)灌入四川盆地,使重慶主城區(qū)由持續(xù)的污染大氣狀況轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝赓|(zhì)量狀況良的好天氣。 圖4 2014年1月27日(a)和2月1日(b)500 hPa平均高度場(chǎng)(實(shí)線,gpm)和850 hPa平均溫度場(chǎng)(虛線, ℃)Fig.4 Average height on 500 hPa (solid line, gpm) and average temperature on 850 hPa(dotted line,℃) in 27 Jan, 2014 (a) and 1 Feb, 2014(b) 混合層的風(fēng)與污染物的擴(kuò)散有重要關(guān)系,風(fēng)速較小時(shí),有利于污染物的聚集,使污染物濃度保持在較高的水平;風(fēng)速較大時(shí),有利于污染物的稀釋擴(kuò)散。圖5為霧霾爆發(fā)期重慶地區(qū)上空風(fēng)隨高度變化情況,925 hPa以下風(fēng)場(chǎng)以偏南風(fēng)和偏東風(fēng)為主,大部分風(fēng)速在6 m/s以下;850 hPa上以偏南風(fēng)為主,僅在27日20時(shí)—29日08時(shí)有偏北風(fēng)出現(xiàn),28和29日為重度霾日,高空850 hPa雖為偏北風(fēng),但風(fēng)速較其他日小,08時(shí)風(fēng)速在2 m/s,不利于污染物的擴(kuò)散。霧霾過(guò)程發(fā)生前及過(guò)程中高空風(fēng)垂直分布不利于污染物在垂直和水平方向的擴(kuò)散和輸送,容易在近地層堆積,有利于形成污染物濃度高的霧霾天氣。霧霾過(guò)程消散期,受冷空氣入侵的影響,850 hPa以下基本為偏東風(fēng)和偏北風(fēng)控制,風(fēng)速較霧霾過(guò)程前及過(guò)程中明顯增加,大風(fēng)速出現(xiàn)的次數(shù)也有所增加。此次冷空氣入侵為東北路徑的回流冷空氣,侵入四川盆地也需要較長(zhǎng)時(shí)間,同時(shí)延長(zhǎng)了霧霾過(guò)程的衰減。 圖5 2014年1月26日—2月1日風(fēng)隨高度變化圖Fig.5 Variation of wind direction and wind speed with height from 26 Jan to 1 Feb, 2014 污染物排入大氣后,在湍流作用下稀釋擴(kuò)散,如果近地面層有逆溫出現(xiàn)時(shí),逆溫層就會(huì)像一個(gè)蓋子一樣抑制污染物的擴(kuò)散。研究溫度隨高度的變化情況的關(guān)鍵在于研究逆溫層的厚度和持續(xù)時(shí)間。1月23日08時(shí)—1月27日08時(shí),850 hPa以下一直有逆溫存在,逆溫的持續(xù)存在有利于污染物在低空積累,濃度升高,25日20時(shí)—26日08時(shí)逆溫較厚,這個(gè)時(shí)段對(duì)應(yīng)的AQI指數(shù)、PM10和PM2.5的濃度都比較高,較厚的逆溫層造成大氣擴(kuò)散能力顯著下降,污染加重。霧霾過(guò)程醞釀期持續(xù)存在的逆溫層為霧霾過(guò)程的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。霧霾過(guò)程爆發(fā)期夜間逆溫厚度較大,甚至出現(xiàn)兩層逆溫,第一層位于850 hPa和700 hPa之間,第二層位于850 hPa以下,到白天逆溫基本消失。29日08時(shí)—31日08時(shí),逆溫層一直存在,厚度較厚,使得31日凌晨AQI指數(shù)突然增大;2月1日和2月2日夜間均存在雙層逆溫,AQI指數(shù)較大;2月3日之后,逆溫層又恢復(fù)到厚度薄、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的狀態(tài),AQI指數(shù)、PM10和PM2.5濃度也出現(xiàn)了較快的下降速度。通過(guò)以上分析可以看出,逆溫的演變與AQI指數(shù)、PM10和PM2.5濃度的變化基本對(duì)應(yīng),當(dāng)逆溫連續(xù)出現(xiàn)、厚度較厚或兩層逆溫同時(shí)出現(xiàn)時(shí), 大氣處于穩(wěn)定狀態(tài),邊界層內(nèi)湍流活動(dòng)不明顯,擴(kuò)散能力顯著下降, 大氣污染物難以擴(kuò)散,伴隨能見(jiàn)度下降,霧霾持續(xù),空氣污染明顯加重。6日08時(shí),0 ℃等溫線高度顯著下降,冷空氣入侵使近地面層空氣溫度降低,AQI指數(shù)和各污染物濃度隨之降低。 霧霾過(guò)程醞釀階段, 925 hPa以下濕度逐漸增大,1月26日起,925~850 hPa之間濕度變大,且濕層增厚;進(jìn)入爆發(fā)階段1月28日,地面至600 hPa相對(duì)濕度在80%以上,到1日時(shí),濕層不斷下壓,近地層的平均相對(duì)濕度均在90%~95%之間,接近飽和,大氣污染物顆粒吸附水汽,在消光作用下,使能見(jiàn)度降低并一直維持在2 km以下,最小能見(jiàn)度不足100 m,形成持續(xù)霧霾天氣,從而使空氣污染持續(xù)加重。在AQI激增的30—31日,925~850 hPa之間出現(xiàn)了逆濕層,特別是30日20時(shí)—31日08時(shí),逆濕層和逆溫層同時(shí)出現(xiàn),更不利于污染物的稀釋擴(kuò)散,使大氣污染迅速增高。 此次連續(xù)霧霾天氣過(guò)程的地面氣象要素時(shí)間變化曲線可知(圖6),此次過(guò)程平均氣溫為10.8 ℃,日溫差最大出現(xiàn)在過(guò)程醞釀階段(23日)為11.3 ℃,最小值出現(xiàn)在30日,僅為1.5 ℃,小的日溫差使得近地面湍流活動(dòng)非常弱,在30—31日非常不利于大氣污染的擴(kuò)散。霧霾過(guò)程醞釀階段氣壓升高,到爆發(fā)期中段開(kāi)始逐漸降低,到2月4日降到最低值為971.3 hPa,而后受冷空氣影響,地面氣壓再次回升。霧霾過(guò)程平均相對(duì)濕度為81.2%,平均能見(jiàn)度為2.7 km,爆發(fā)階段平均為87.6%,平均能見(jiàn)度僅為1.0 km,相對(duì)濕度越高,則能見(jiàn)度越低。 圖6 氣壓與氣溫(a)、相對(duì)濕度與能見(jiàn)度(b)逐小時(shí)時(shí)間變化Fig.6 Hourly variation of air pressure and temperature (a) and humidity and visibility (b) 降水可以將大氣中漂浮的污染物清除,使污染物濃度下降。在霧霾醞釀階段的1月26日、27日,有1.3 mm和0.2 mm的降雨產(chǎn)生,使AQI指數(shù)和各污染物濃度均有所下降,濃度下降最明顯的是SO2,濃度下降了63.8%,其次是NO2,降了為57.3%,PM10和PM2.5的濃度下降一致,均為43.6%;污染物濃度下降主要發(fā)生在26日夜間至27日清晨,27日白天污染物濃度開(kāi)始回升。由此可見(jiàn),當(dāng)降雨強(qiáng)度較小時(shí)(<1 mm),降雨對(duì)大氣污染物清除能力較差[17]。從1月28日—2月6日,持續(xù)10 d沒(méi)有降雨,在PM10和PM2.5的濃度回升的基礎(chǔ)上,AQI指數(shù)迅速在28日超過(guò)250。 2014年1月23日—2月9日的地面風(fēng)速平均值為1.2 m/s,表2為整個(gè)研究時(shí)段中地面風(fēng)速平均值、最值和不同風(fēng)速出現(xiàn)頻率的統(tǒng)計(jì)表,霧霾過(guò)程醞釀期平均地面風(fēng)速為1.1 m/s,小于整個(gè)研究時(shí)段的風(fēng)速平均值,最大風(fēng)速出現(xiàn)在1月24日05時(shí),為2.0 m/s;霧霾過(guò)程爆發(fā)階段平均地面風(fēng)速為1.1 m/s,最大風(fēng)速出現(xiàn)在1月29日17時(shí),為2.3 m/s;霧霾消散過(guò)程中平均地面風(fēng)速為1.3 m/s,最大風(fēng)速出現(xiàn)在2月5日02時(shí),為3.2 m/s。霧霾過(guò)程中,兩次最小風(fēng)速都出現(xiàn)在重霾天氣發(fā)生時(shí),說(shuō)明地面風(fēng)速較小有利于污染物積累;隨著霧霾過(guò)程減弱,大風(fēng)速出現(xiàn)頻率增加,2月5日出現(xiàn)了最大3.2 m/s的風(fēng)速,這表明地面風(fēng)速值的增大有利于污染物的擴(kuò)散,是霧霾過(guò)程結(jié)束的征兆。 表2 地面風(fēng)速和不同風(fēng)速出現(xiàn)頻率統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of surface wind speed and frequency of different wind speeds 2014年1月26日—2月3日重慶市主城區(qū)出現(xiàn)了一次持續(xù)9 d的嚴(yán)重霧霾過(guò)程,通過(guò)綜合分析污染物濃度變化和高地空與地面氣象環(huán)境條件,得出以下主要結(jié)論。 ①長(zhǎng)時(shí)間的重度霧霾天氣為嚴(yán)重的大氣污染提供了有利的天氣背景條件,PM10和PM2.5是此次過(guò)程的首要污染物,與AQI的變化一致,SO2和NO2有明顯的單峰型日變化,但對(duì)AQI指數(shù)的影響較小。 ②此次連續(xù)嚴(yán)重霧霾過(guò)程高空為西北氣流,中低層為西南風(fēng),地面為均壓場(chǎng),在過(guò)程的爆發(fā)階段天氣系統(tǒng)穩(wěn)定維持,無(wú)降雨發(fā)生,大氣層結(jié)穩(wěn)定,850 hPa以下維持6 m/s以下的偏南風(fēng)或偏東風(fēng),有多層逆溫出現(xiàn),在30—31日逆溫和逆濕同時(shí)出現(xiàn),有利于污染物的累積,使空氣污染持續(xù)加重。 ③在霧霾爆發(fā)階段,地面氣象要素的日變化均變小,近地層維持高濕、靜穩(wěn)的狀態(tài),氣溫日較差最小僅1.5 ℃,平均相對(duì)濕度達(dá)到87%,平均能見(jiàn)度僅為1 km,有持續(xù)重度霾出現(xiàn)。弱的降水可以使空氣質(zhì)量暫時(shí)好轉(zhuǎn),隨著地面風(fēng)速增大,能見(jiàn)度好轉(zhuǎn),有利于污染物的稀釋和清除。3 霧霾過(guò)程階段性特點(diǎn)
4 高空氣象條件分析
4.1 環(huán)流形勢(shì)分析
4.2 垂直運(yùn)動(dòng)
4.3 逆溫狀況
4.4 濕度層結(jié)
5 地面氣象條件分析
5.1 溫壓濕和能見(jiàn)度
5.2 降水
5.3 風(fēng)速
6 結(jié)論與討論