依兰县霾天气与主要气象条件的关系分析

摘 要：本文主要运用依兰县能见度监测资料、常规观测资料、自动站资料等，对依兰县近年来霾天气与主要气象条件的关系分析，对霾天气出现原因深层次认识，为霾天气防御及治理工作提供重要依据。

关键词：依兰县；霾；气象条件；关系

依兰县地处小兴安岭、完达山脉、张广才岭延伸地带，属中温带大陆性季风气候区，四季分明，差异显著，干湿悬殊，寒暑俱烈。近年来，随着全球气候变暖现象加剧，我国大部分地区霾频发，东北霾天气尤其频繁，这是因为进入秋冬季后，东北地区多被西北气流控制，大气层结构稳定，促进水汽积聚，另外，青藏高原南侧暖湿空气活动逐渐变得强烈，沿西南路径将水汽传输至东北地区，形成了雾气，特定气候条件成为依兰县霾天气发生的重要条件。同时，随着依兰县种植结构的不断优化调整，农作物产量逐步提升，也必然导致了秸秆产量增多，农民大规模焚烧秸秆，再加上冬季供暖， 燃煤量的大大增加，汽车尾气以及工业发展产生的煤烟污染也开始向空气中排放，这些污染物长期在空中积聚必然会引发霾天气的发生。本文通过2012-2014年的霾天气资料，对依兰县霾天气和主要气象条件关系展开分析，以进一步认识依兰县霾天气发生机理及特征，为该地区霾天气现象预报预测及雾霾防治工作提供重要指导依据。

一、研究资料来源与方法

本文运用依兰县气象局气象局能见度监测资料、常规观测资料、自动站资料等，结合我国气象局关于气象要素观测相关规范要求，把相对湿度>95%，能见度<1km当成雾的判别标准；而将相对湿度<80%，能见度<10km当作霾的判定标准；能见度<10km、相对湿度为80%-90%时，PM2.5质量>75μg/m3，定义为霾；PM2.5质量浓度<75μg/m3，则为雾。中度霾： 能见度〈3km且相对湿度≥80%，或PM2.5浓度>115μg /m3且≤150μg/m3，非常容易导致中度空气污染产生。重度霾： 能见度<2km且相对湿度≥80% ，或PM2.5浓度>150μg/m3且≤250μg/m3，特别容易产生重度空气污染。严重霾： 能见度<1km 并且相对湿度≥80%，或PM2.5浓度>250μg/m3且≤500μg/m3，易产生严重空气污染。本文中主要采取PM2.5浓度作为对霾程度的判断。采用天气动力学及统计学分析方法分析霾颗粒物浓度及气象要素演变特征，掌握依兰县霾天气与主要气象条件关系。

二、结果分析

1.霾的时间变化特征

根据依兰县2012-2014年逐月霾天气时长的统计可知，2012年霾时次约占整个年份的29.9%，2013年约为整个年份的35.9%，2014年最少，为整个年份的26.5%。由霾等级情况可知，这三年中依兰县的霾天气主要以轻微霾和轻度霾较多。2012-2014年依兰县整体的霾时长有所减少。总体来说，各个年的的霾总时长均没有超过40%，，依兰县空气还算良好，但是依兰县仍然会遭到霾天气的极大影响。由逐月霾天气分析可知，常年出现频率最高的月份为11月、12月以及1月份、2月份，最低的月份为7-9月。

由季节霾分布统计可知，2012-2014年依兰县霾时长，冬季最多，其次为春季和秋季，夏季最少，几乎没有，这是因为夏季降水较为集中对于空气中悬浮的污染物具备一定的沉降冲刷作用，对于霾天气的产生不利。而冬季霾出现频率高的原因是冬季为采暖期，人们在取暖过程中需要燃烧大量的化石燃料，再加上冬季降雨的减少，且受稳定的大陆冷高压控制，导致低层大气层结稳定，导致污染物堆积，高压中心气流下沉，对流层主要表现为上热下冷的状态，极易产生逆温层，严重阻碍了大气污染物的稀释和沉降，有利于霾天气的出现。

2.促进持续雾霾天气产生的气象要素分析

（1）相对湿度。统计依兰县2012-2014年霾天气出现时相对湿度可知，出现重度霾是200h，只有重度霾整体的9.0%，相对湿度超过80%的轻微霾近300h，为轻微霾总数的5.8%。可见相对湿度较高时，对重度及中度霾有利，出现霾的几率更高。由于颗粒物吸光消光特性伴随着相对湿度变大而显著加强，导致能见度下降，同时颗粒物吸湿性化学成分在高相对湿度状态下会加速反应，吸湿性变强，对能见度产生影响，形成霾。

统计2012-2014年依兰县相对湿度可知，当相对湿度处于50%-80%对霾出现有利，特别处于70%-80%时，霾出现几率>70%。而中度和重度霾大多出现在相对湿度>70%时，特别是相对湿度处于80%-90%，或相对湿度<50%时不利于霾天气出现。

（2）风速及风向。

①风速。风速是对霾天气造成影响的关键气象要素，依兰县2012-2014年>4m/s的霾天气仅为总时长的13%，静风为9%，有33%霾在风速为3-4m/s状态下出现，而有45%左右霾是在风速≤2m/s状态下出现，表明静小风不利于污染物扩散稀释，易产生霾天气。

②风向。将风向划分成16个方位，即北、东北、东北偏北、东北偏东、东、东南、东南偏东、东南偏南、南、西南、西南偏南、西南偏西、西、西北偏西、西北、西北偏北。对依兰县2012-2014年除去风向不定及静风进行统计可知，主导风向和霾出现的主要风向相吻合，出现中、重度霾天气现象时，东南风相对较少，这表明依兰县中、重度霾大部分是偏东北风，而出现东南风时候大都是轻度及轻微霾。

3.对霾天气现象造成影响的地面天气类型分析

结合2012-2014年依兰县气候特征及天气学原理，依兰县近年天气形势可划分成高压后部、高压前部、高压控制、高压底部、L型高压、低压槽、台风影响、副高控制，低压底部及均压场。对这些天气形势发生天数及各类天气形式下霾时长分析可知，低压槽、副热带高压及台风天气形势下霾发生几率最低，而高压后部、均压场及高压控制天气形势下发生霾概率较高。

三、结语

1.在2012-2014年依蘭县主要为轻度霾和轻微霾，冬季出现最多，夏季最少。

2.相对湿度处于50%-80%对霾出现有利，特别处于70%-80%时，霾出现几率>70%。而中度和重度霾大多出现在相对湿度>70%时，处于80%-90%或<50%时不利于霾天气出现。

3.风速是影响霾天气的关键气象要素，静小风对于污染物扩散稀释不利，易产生霾。依兰县中、重度霾大部分是偏东北风，出现东南风时大都是轻度及轻微霾。

4.高压后部、均压场及高压控制天气形势下发生霾概率较高。

参考文献：

[1]曹伟华，梁旭东，李青春.北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析[J].气象学报，2013，71（5）.

[2]王业宏，盛春岩，杨晓霞，等.山东省霾日时空变化特征及其与气候要素的关系[J]. 气候变化研究进展，2009，5（1） .

作者简介：张东旭（1986-），男，汉族，黑龙江哈尔滨依兰县人，本科学历，助理工程师，从事气象综合业务工作。endprint