2016年12月合肥地区一次雾霾天气过程分析

千 勇 许承娟

（合肥市环境监测中心站230031）

2016年12月合肥地区一次雾霾天气过程分析

千 勇 许承娟

（合肥市环境监测中心站230031）

本文以合肥为例，根据合肥的区位特点和气候特征对2016年12月1日至2016年12月9日的一次重雾霾过程进行案例分析，分别从环流背景、大气层结、能见度以及风力条件等多方面进行综合分析，探讨此次持续雾霾天气的成因，为今后预报和治理提供参考。

雾霾；气象特征；大气环流；能见度

1 资料与方法

常规气象数据来源于安徽省合肥市国家地面基准气候站，主要包括能见度、气温、露点温度、相对湿度、风向和风速及太阳辐射辐照度，均为逐小时数据，探空资料来源于安徽省合肥市包河站每日两次（08时和20时）的探空资料。大气污染物数据来源于合肥市环境监测中心站，主要包括AQI、PM2.5全市小时均值和全市PM10全市小时均值。合肥站有十个城市空气自动监测子站，PM2.5质量浓度的观测仪器为美国METONE公司生产BAM1020型PM2.5颗粒物监测仪，PM10质量浓度的观测仪器为美国THERMO FISHER公司生产TEOM1405型PM10颗粒物监测仪。

2 雾霾天气过程

2016年12月1-9日安徽合肥地区能见度几乎均在5000 m以下，自12月1日起，合肥及周边地区就已出现能见度低于2000 m的重度霾天气；2-3日重度霾的持续时间逐渐加长，午后受湍流增强的影响能见度稍有好转；3日夜间至4日上午，能见度急剧下降，出现了由霾向雾的转换过程；4-5日由于相对湿度较大，能见度持续偏低，能见度小于100 m的持续时间长达10 h，期间同样出现了由霾-雾-霾-雾的转换；6日后期北方有一股中等强度冷空气正在自北向南影响安徽，能见度稍有好转，7日后期再次出现了雾-霾天气。

3 气象条件特征分析

3.1 环流背景

根据2016年12月1-9日我国高空环流形势图分析，该期间内我国高空环流形势比较稳定，安徽地区也无明显降水过程，这将有利于污染物的形成和持续。2016年12月2日，中高纬度气流缓和平直，偏西南气流盛行，而在850 hPa有暖平流输送。这期间安徽地区冷空气活动也很少，出现的两天分别为3日和6日，冷空气强度也较弱，对污染物的清除力度微弱，城市生活生产以及交通运输等排放的污染物在该地区低空积累较多，逐渐形成持续性雾霾天气。

3.2 大气层结

通过分析此次合肥地区持续性雾霾天气过程，其中发现该时期内近地层多次出现强度较高的逆温现象，并且出现多层逆温。根据合肥市包河站探空资料显示，从11月29日开始近地面层就一直存在明显的贴地逆温，逆温层顶较低，最大逆温层顶位于925 hPa，且逆温强度较强，非常有利于近地面层污染物堆积。这段时间持续的逆温层通过“锅盖”效应抑制颗粒物的垂直扩散，使颗粒物浓度迅速增加且维持。表1给出了11月29日至12月8日每日8时由包河站探空资料计算得出的近地面逆温强度和湿层厚度，可以看出:2、4和5日的逆温强度均较大，雾霾污染天气也是在2、4和5日的后期分别出现三个峰值，逆温强度和污染物浓度的变化有较好的一致性。由此可见，逆温强度对于近地面污染物的扩散具有不可忽略的影响作用，逆温强度越高则近地面大气层垂直结构越稳定，阻碍了大气环流和热力交换作用，降低了污染物向上扩散，最终导致近地面大气污染物持续积累，严重影响空气质量，并有利于霾天气的持续存在。

3.3 能见度

2016年12月2-5日，全市范围内出现低能见度天气，平均能见度在5km以下，在这种能见度下区别雾和霾主要以相对湿度为依据。能见度小于1km时，当相对湿度在90%以上时为雾，80%-90%之间则为雾和霾的混合体，但还是以霾为主，当相对湿度在80%以下时为霾。通过图1相对湿度和能见度分布图看出，湿度大于90%一般出现在午夜到凌晨阶段，这个时间段主要以雾为主，其中4日和5日早晨出现了浓雾天气，其能见度均在50m以下，其他时间段内相对湿度均在80%到90%之间，则多为雾和霾的混合体。通过研究发现，基本上相对湿度较大时能见度也较低，白天相对湿度降低，则能见度基本在5km以内。

3.4 风力条件

通过对海平面气压和风速变化曲线图看出，海平面气压均在1004～1012 hPa范围变化，为典型的弱高压。4日和5日污染天气最严重的两天内，海平面气压要明显高于其他时期，这主要由于气压升高有利于逆温层的形成。水平风速与高压气压梯度之间成正比关系，气压梯度的高低将影响水平风速的变化，雾霾天气期间静风情况占总天数的1/3，其余时间风速均在2m/s以下，而风速的快慢将直接影响污染物的扩散，这期间风速较缓不利于污染的稀释和扩散。由此可见，弱高压环境对污染物的扩散和输送产生严重的阻碍。

4 结语

在弱高压控制下，地面风速较小，天气条件静稳，不利于污染物扩散，容易造成持续性重污染;受持续静稳天气控制，淮河以北、江淮之间和沿江地区出现了一次持续重污染过程；此次雾霾天气的形成还与水平风速、逆温层等因素有关，主要水平风速较小不利于污染物的稀释和扩散，并且近地面大气逆温层厚，严重阻碍了污染物的垂直扩散，导致此次雾霾天气持续时间较长。大气混合层高度的变化对雾霾的发展变化有较好的指示作用，当混合层高度较低时，污染物在低层容易积聚，更容易造成较强的污染，可为雾霾的预报提供参考依据。

[1]吴庆梅,张胜军.一次霾天气过程的污染影响因子分析[J].气象与环境科学,2010,33（1）

[2]周之栩,向华,吴彬,等.湖州市一次重度霾天气过程的特征分析[J].浙江气象,2016（2）