吉林省近几年霾日与空气质量数据时空特征

陈 雷 范玉鑫于秀娟

（1.吉林省气象服务中心，吉林 长春 130062；2.吉林省信息网络中心，吉林 长春 130062；3.白城市气象台，吉林 白城 137000）

吉林省近几年霾日与空气质量数据时空特征

陈 雷1范玉鑫2于秀娟3

（1.吉林省气象服务中心，吉林 长春 130062；2.吉林省信息网络中心，吉林 长春 130062；3.白城市气象台，吉林 白城 137000）

通过对 2011年6月—2016年4月吉林省内霾及烟霾天气的时空分布特征及同期吉林省环保厅提供的空气质量预报对比分析，结果表明： 霾（烟霾）日分布特征，可以得到霾或烟霾的主要污染区集中在以长春和吉林为中心的经济发达地区，及延边东部地区。整体上吉林省月霾日变化呈现“V”型分布，有着明显的季节变化特征。10月—次年5月都处于霾天气的高发期。并呈现逐年霾（烟霾）日数增加并且区域呈扩大的趋势。吉林省2011年6月—2016 年4月霾、烟霾、非优良天气日数整体呈增加趋势。特别是2015年呈现快速增加的趋势，并且均超过前几年的观测日数总合。前期对霾的识别没有统一的判别标准，判据比较混乱，缺乏可比性，吉林省因为理解问题将部分霾记成烟等天气现象。

霾（烟霾）；空气质量；分布特征

引言

霾在气象学中被定义为：“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10km的空气普遍混浊现象”。 组成霾的粒子极小，不能用肉眼分辨。霾与晴空区之间不能像雾一样形成明显的边界[1-2]中国气象局地面观测规范[3]中霾的判别条件是能见度小于10km，相对湿度小于80%；而相对湿度为80%～95%时，则需要人为对大气成分进行甄别。观测规范中按照能见度等级把霾细分为：轻微霾，5≤能见度＜10km；轻度霾，3≤能见度＜5km；中度霾，2≤能见度＜3km；严重霾，能见度＜2km。总的来说，霾是指各种源排放的污染物在特定的大气流场条件下，经过一系列物理化学过程，形成的细颗粒物，并与水汽相互作用导致的大气消光现象。霾的本质是大气中 PM2.5浓度超标，PM2.5的消光作用很强，当PM2.5浓度显著上升时，大气能见度随之显著下降。

有气象学者认为，由于前期全国对霾与轻雾的识别没有统一的判别标准，判据比较混乱，缺乏可比性，因为理解问题将大量霾记成轻雾［4-5］。吴兑先生在“关于霾与雾的区别和灰霾天气预警的讨论”一文中指出：相对湿度介于 80%～90% 之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分应该是霾； 相对湿度小于 80%时应为霾；相对湿度大于 90%时则为雾。笔者也同意并认识到观测存在认识误差的问题，此外对于北方冬季而言，出现烟的频率相对较高，有一部分霾观测数据也可能被记成烟，霾经常与烟幕、轻雾、雾凇、霜、积雪、尘卷风等天气现象相伴出现，特别是与烟幕、轻雾同时出现的比例更高一些，因此吉林省的霾天气也被称为烟霾天气［6］。

随着经济发展，城市化进程的加快，人类活动向大气排放大量的污染物，是近几年大气霾的现象逐渐增多。特别2015年吉林省出现数次大范围的严重霾天气，PM2.5数次爆表。对人们的身体健康和生活带来了严重影响。

1 资料和方法

本文选取的资料的2011年6月—2014年6月的吉林省9个地市的逐日天气现象。针对前期对烟和霾观测记录的不是很统一的情况，分布选取2011年6月—2014 年6月的烟霾天气现象和2011年6月—2014年6月霾天气现象以及同时期的吉林省环保厅发布的空气质量月报数据进行对比分析。对上述资料的时空变化特征及之间的关系进行分析。

2 霾（烟霾）日统计特征分析

2.1 霾（烟霾）空间分布特征

图1 a.2011年6月—2016年4月霾日分布特征b.2011年6月—2016年4月烟霾日分布特征c.2011年6月—2016年4月空气质量非优良级数日分布特征

图1a是2011年6月—2016年4月霾日分布，图1a显示，霾日数较大的区域集中在白城南部地区，松原南部地区、长春南部地区、四平地区和延边东部地区，年霾日达到50d左右，特别在长春市区年霾日达到60d以上；其余大部地区年霾日达到40d左右；在松原北部地区年霾日小于30d。图1b是2011年6月—2016年4月烟霾日分布，图1b显示，霾日数较大的区域集中在白城中南部地区，松原大部地区、长春大部地区、四平地区、吉林南部地区、白山地区和延边地区，年霾日达到50d以上，特别在长春市区年霾日达到80d以上；其余地区年霾日小于40d。图1c是2011年6月—2016年4月空气质量非优良级数日分布，图1c显示，霾日数较大的区域集中在长春大部地区、吉林地区，年霾日达到50d以上，特别在长春市区年霾日达到80d以上；其余大部地区年霾日小于40d。分析上述不同标准的霾（烟霾）日分布特征，可以得到霾或烟霾的主要污染区集中在以长春和吉林为中心的经济发达地区，以及受地形条件影响明显的延边东部地区。吉林省长春吉林地区除经济较其他地区发达，人口集中，供暖的污染物排放，汽车尾气，以及上游农业生产区的秸秆焚烧也是重大污染源；延边东部地区受其地理条件限制，冬季易出现大气层结稳定条件，不利于污染物扩散，也是造成该地区霾或烟霾日数较多的原因。

图1c分布特征在吉林省长春吉林地区的吻合度较好，其在长春吉林市重点的观测站点，2012年后对其他地区的观测污染物进行了业务更改，也就造成其他地区的吻合度不好。环保部门观测标准2012年前观测数据是按《环境空气质量标准》（GB3095—1996）评价，2012年后按《环境空气质量标准》(GB3095—2012）评价。这也是观测数据子2012年以后大幅度增加的原因。

2.2 霾（烟霾）日月分布特征

图2 a吉林省2011年6月—2016年4月各地区逐月霾天数b吉林省2011年6月—2016年4月各地区烟霾天数c吉林省2011年6月—2016年4月各地区逐月非优天数

图2a、2b是吉林省2011年6月—2016年4月各地区逐月霾（烟霾）天数，图2a可以发现2011年6月至2013年12月霾日数很少，2013年12月以后呈快速增加的趋势。并与图2b同期变化一致。整体上吉林省月霾日变化呈现“V”型分布，有着明显的季节变化特征。10月—次年5月都处于霾天气的高发期。并呈现逐年霾（烟霾）日数增加并且区域呈扩大的趋势。这与北方冬季供暖和焚烧秸秆等活动密切相关。

图2c吉林省2011年6月—2016年4月各地区逐月非优天数。从近几年环保监测数据可以看到吉林省9个地市的空气污染主要集中在10月—次年5月。除长春地区峰值维持较高数值外，其他地区呈逐年上升趋势。并且在当年5—10月期间内也出现了不同程度的污染天数。

2.3 霾（烟霾）日的年纪变化

图3 吉林省2011年6月—2016年4月霾、烟霾、非优良天气年纪

经统计，吉林省2011年6月—2016年4月霾、烟霾、非优良天气日数整体呈增加趋势。特别是2015年呈现快速增加的趋势，并且均超过前几年的观测日数总合。2016年只有前4月的观测数据，霾日数已超过2015年的60%。2014开始随着观测业务的调整，烟的观测记录减少。气象观测数据基本以霾为主，从统计的霾和烟霾日数统计可以看到后期的统一性。

3 霾日与烟霾日的对比分析

图4 吉林省2011年6月—2016年4月霾日与烟霾日逐月对比

北方冬季而言，出现烟的频率相对较高，有一部分霾观测数据也可能被记成烟，霾经常与烟幕、轻雾、雾凇、霜、积雪、尘卷风等天气现象相伴出现，特别是与烟幕、轻雾同时出现的比例更高一些，因此吉林省的霾天气也被称为烟霾天气。

4 小结

不同标准的霾（烟霾）日分布特征，可以得到霾或烟霾的主要污染区集中在以长春和吉林为中心的经济发达地区，以及受地形条件影响明显的延边东部地区。吉林省长春吉林地区除经济较其他地区发达，人口集中，供暖的污染物排放，汽车尾气，以及上游农业生产区的秸秆焚烧也是重大污染源；延边东部地区受其地理条件限制，冬季易出现大气层结稳定条件，不利于污染物扩散，也是造成该地区霾或烟霾日数较多的原因

整体上吉林省月霾日变化呈现“V”型分布，有着明显的季节变化特征。10月—次年5月都处于霾天气的高发期。并呈现逐年霾（烟霾）日数增加并且区域呈扩大的趋势。

吉林省2011年6月—2016年4月霾、烟霾、非优良天气日数整体呈增加趋势。特别是2015年呈现快速增加的趋势，并且均超过前几年的观测日数总合。

对几年的霾与烟霾的月出现日数对比可以发现，烟霾日数整体多余霾的日数特别在10月—次年5月的烟霾高发期表现明显。这样说明前期对霾的识别没有统一的判别标准，判据比较混乱，缺乏可比性，吉林省因为理解问题将部分霾记成烟等天气现象。

环保部门于2012年后按《环境空气质量标准》(GB3095—2012）进行环境监测业务，增加了监测的内容。整体上变化趋势与气象上观测的霾（烟霾）天气趋势相同，但由于手段和标准的不同，也导致存在一些差异。

[1]侯俊峰.如何正确识别烟，霾，轻雾[J].山西气象，2002(4)：42.

[2]肖湘卉.轻雾和霾的区别[J].陕西气象，2006(3)：17-18.

[3]中国气象局，地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003.

[4]吴兑.再论都市霾与雾的区别[J].气象，2006，32(4).

[5]王宁.吉林省烟霾现象的气候特征及预报[J].吉林大学学报(地球科学版)，2010(40).

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10.11974/nyyjs.20161232053