王 尧,柴玉坤,谭雪玥,杨 娟,王 文
(1.东北农业大学,黑龙江哈尔滨150001;2.通河县气象局,黑龙江通河150900)
浅析哈尔滨市霾天气的基本天气因素特点
王尧1,2,柴玉坤2,谭雪玥2,杨娟2,王文2
(1.东北农业大学,黑龙江哈尔滨150001;2.通河县气象局,黑龙江通河150900)
秋冬两季,哈尔滨市常受大陆冷高压控制。在这种气象条件下,大气稳定度较强,空气水平扩散性较差,加之秋冬两季近地面容易形成逆温层。这些气象因素都非常有利于雾霾天气的产生与维持。
而哈尔滨作为我国的农业大市,秸秆焚烧问题十分突出。已经成为哈尔滨大气污染的重要源头。2015年10月18-22日、26-27日哈尔滨出现了两次较为严重的霾过程。其中18-22日过程中秸秆燃烧的贡献对霾的影响尤为显著。26-27日过程中由于没有秸秆燃烧的支持,霾的强度明显降低,且向其他市区的扩散强度明显下降。
总的来说,霾形成主要原因有:污染源及相配合的气象条件。
从气象条件来说严重霾天气形成有三方面因素。(1)水平方向静风较多,基本环流形势中层稳定等压线较为平直,少波动,地面处于弱高压控制或高低压过渡带控制。(2)垂直方向逆温现象,大气稳定导致污染物很难扩散出去。(3)悬浮颗粒物的增加,例如机动车辆的增多使污染物的排放增大,当逆温、静风等不利于扩散的天气出现时,就形成霾。与此同时,焚烧秸秆和冬季燃煤供暖排放的污染物在低空不断积累,共同导致严重雾霾天气。
通过两张探空软件统计出现霾天气时的逆温差和逆温层厚度,通过T-LogP探空资料可计算出逆温度数以及近地面的风速的大小。用L波段放球软件可计算出逆温层厚度。以2013年出现霾天气最多的1月份的统计结果看出,逆温差基本都在7℃以上,2013年1月23日的逆温达到了12.8℃,逆温层厚度为1109 m。逆温层厚度也都较厚,基本都在400 m以上。
以2013年10月19-23日雾霾天气为例:
此次过程逆温层较正常情况下更为深厚,随着天气系统的维持稳定,少动,持续(不像辐射逆温只是早晚存在,日出后即消散)造成哈尔滨市这个季节罕见的雾霾天气,且维持五天之久。
图12013年10月21日08时哈尔滨(a)探空T-LogP和(b)探测资料
图1(a)可看出2013年10月21日08时逆温差明显达到了7℃左右,且近地面风速几乎趋于静风。图1(b)更能准确计算逆温差值为6.50℃,逆温深厚,逆温高度为750 m。另外哈尔滨从19日20时-22日20时持续存在逆温并不断加强。22日08时逆温层顶达到1052 m(约900 hPa),22日20时逆温差达7℃(图略)。
图22013年10月18-23日哈尔滨逆温差和逆温层厚度
图2是根据探空资料计算出的逆温差和逆温层厚度。通过此图可看出从19日20时-23日12时逆温差都在4℃以上,最大逆温差值为7℃。而逆温层厚度基本都在200 m以上,最大厚度为973 m。逆温差和逆温层厚度也反映了逆温层的强度。另外,逆温差变化规律虽然不是太明显,但基本可以与逆温层厚度变化特点共同总结为08时的数值大于20时的数值。因此,可以说明08时的逆温差和逆温层厚度大于20时的逆温差和逆温层厚度,也能说明08时的逆温层强度大于20时。
1002-252X(2016)03-0029-02
2016-6-1
王尧(1975-),男,黑龙江省通河县人,哈尔滨工业大学,本科生,高级工程师.