内蒙古主要城市灰霾天气的气候特征分析

灰霾天气在全国日趋严重,已经成为一种新型的灾害性天气。分析研究灰霾天气的发生规律及其成因,对准确预报灰霾天气、减少灾害损失、保障交通安全和提高环境质量具有重要意义。文章利用1971—2006年6月内蒙古12个主要城市地面气象观测资料,分析了12城市灰霾天气的时空分布及其主要气象要素特征和空气质量情况。结果表明:①全区12个主要城市中赤峰出现次数最多,巴彦浩特和临河最少,08时发生次数最多,02时最少,春季比其它季节明显增多,从2003年开始有增加的态势;②当灰霾出现时,大部分平均水平能见度在6.0~9.0km之间,相对湿度小于60%(或70%),风速小于3.0m.s-1,偏南风概率较大,空气污染严重。     

肇庆市不同强度灰霾天气特征及气象因子分析

采用日均法对1980—2015年肇庆灰霾天气作分析,研究了不同强度灰霾天气的变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:肇庆灰霾轻微等级出现的比例最大,和总灰霾日数的变化趋势非常一致,呈现上升趋势,近年来重度灰霾天气出现的频次增加。灰霾日数与风速、相对湿度的变化趋势呈反相关关系,受地面风速、逆温层的影响最明显。冬季大气中低层存在逆温层的概率高达93. 6%,风速偏弱,灰霾出现概率大。灰霾期间主导风向为NE,日雨量1 mm,地面平均风速1. 5m/s,比无灰霾出现时小。出现中度及以上灰霾天气时主导风向以偏东风为主,静风频率较高,平均风速低至1 m/s左右,日雨量0. 5 mm。重度灰霾污染天气发生时主要受弱偏东风场控制,低层有逆温,肇庆处于广州、佛山等城市的下风向,广州、佛山等地的污染物输送对肇庆的空气质量有一定的影响。     

佛山灰霾天气气候特征及气象要素分析

利用1980—2014年地面观测资料,对佛山市灰霾天气的气候特征及相应气象要素特征进行了分析,结果表明:近35年佛山年灰霾日总体呈上升趋势。年代际变化特征非常明显:1985年之前灰霾日数较少,1985年起灰霾日显著增加,1985—2009年为灰霾日偏多阶段,2010年代以来的灰霾日明显减少。佛山灰霾日数月、季变化表现为1月和12月最多,其次是3和11月,7月最少;10月到次年4月灰霾日数占全年的90.3%;佛山灰霾持续时间一般为2 d以内,占91.1%,最长持续时间为27 d;重度灰霾天气出现频次最多的时段在第1季度,3月是峰值。灰霾天气发生时,多数为负变压、正变温;相对湿度在40%~85%之间;风速3 m/s,风向为NNE-WNW风范围内或静风时概率较大。     

广州市一次霾污染过程及其气象成因分析

利用空气质量监测资料、地面气象观测及微波辐射计数据,对2017年1月1—8日广州市出现的一次灰霾污染过程进行了分析。结果表明:(1)1月1—8日逐日灰霾时出现6~17个,共出现74个,主要是轻微和轻度级别,占全部灰霾时的95.9%,其中5日出现了3个时次的中度灰霾;(2)灰霾污染期间颗粒物PM2.5和PM10均超标,5日颗粒物PM2.5和PM10质量浓度14:00—17:00 4个时次达到重度污染级别,广雅中学站5日14:00 PM2.5质量浓度最大值达292μg/m3(严重污染),超标3.89倍,颗粒物PM10最高质量浓度达238μg/m3,超标1.59倍;(3)受地面均压场控制,近地层平均风速较小,4和5日平均风速1.5 m/s左右;4和5日多次出现逆温,4日02:00出现贴地逆温,09:00逆温出现在850~1 000 m,5日02:00和09:00均为贴地逆温;贴地逆温高度均为100 m左右。霾污染期间空气相对湿度较大,有88.1%时次达90%以上。     

1980—2012年汕头市灰霾天气的气候特征

利用汕头市国家基准气候站1980—2012年的气象观测资料,对汕头市灰霾天气气候特征进行分析,找出灰霾天气出现时的主要气象影响因素。结果表明:近33年来,汕头市灰霾日数总体呈现上升趋势;灰霾天气具有明显的季节差异,呈现冬季>春季>秋季>夏季的季节特征;出现灰霾天气主要以轻微灰霾为主,轻度灰霾次之,没有出现重度灰霾;汕头市共出现176次灰霾天气过程,从20世纪90年代开始连续3 d或以上的灰霾天气过程明显增多,而连续灰霾过程大多持续3~5 d;偏东风向比较容易出现灰霾天气,在较小风速和较高相对湿度的条件下有利于灰霾天气的形成和维持,同时降水量与灰霾呈现明显的负相关性。     

近31年宝鸡市灰霾天气时空分布特征

利用宝鸡市11个站的常规观测资料,通过统计分析的方法,对1981—2011年宝鸡市的年平均灰霾日和不同强度灰霾日的时空分布、线性趋势进行研究,结果表明:①宝鸡市灰霾天气主要出现在川塬区东部的凤翔、岐山、陈仓、眉县,南北山区较少。②灰霾天气易出现在11月—1月,4—7月较少。全区灰霾日冬季最多,其次是秋季,春、夏季较少。在各年代中,1990年代灰霾日最多,1980年代最少。③轻微灰霾日和轻度灰霾日呈"东多西少"分布,与总灰霾日的分布一致,而中度和重度灰霾日呈"西多东少"分布,表明宝鸡市灰霾天气主要为轻微、轻度灰霾。重度灰霾在市区周边出现多,与市区附近重工业企业多、汽车尾气等造成污染物含量较高,特殊地理地貌特征不利于污染物的扩散有关,在气象条件适宜的情况下,易出现重度灰霾天气。④总灰霾日、轻微和轻度灰霾日除陈仓外总体呈增加趋势,陇县、扶风、岐山增加趋势明显;中度、重度灰霾日的线性趋势基本为增加趋势。     

西安城区大雾气候特征分析

利用西安站1951—2011年常规气象观测资料,统计分析西安城区大雾气候特征。结果表明:西安城区雾日年际变化较大,平均22.2d/a,1971—1990年是大雾多发期,平均33d/a,大雾以1.7d/10a速率显著减少;大雾主要集中在9月—次年1月,11月为高发期,6月最少,不同等级的雾出现次数与其强度成反比,强浓雾4—8月鲜有发生,主要在10—12月;07:00前后生成的大雾最多,09:00—18:00生成的雾较少,13:00—15:00几乎无大雾;大雾天气主要风向为静风(C),约占66%,次风向为SSW、NE和SW,风速普遍较小,风速≤1m/s的雾次约占总次数的92%,风速较大的雾日,风向以SSW、SW居多;大雾天气相对湿度为80%~100%,相对湿度≥90%的雾日占比88%,夏季成雾湿度高于冬季,平均为95%。     

北京市海淀区PM＿(10)污染特征及其与气象要素的关系

通过对2006年1月—2009年12月北京市环境保护局海淀区三个子站的空气质量资料和相对应的三个气象站的气象资料分析发现,海淀区香山、北部新区、万柳三个站的PM10浓度达到空气质量二级以上(不含二级)的天数占全年的30%,且浓度超标日数春季冬季秋季夏季,其中以北部新区空气质量二级以上天数最多,高达125天。PM10浓度峰值主要出现在上午10时和傍晚19时附近。总体上,各年空气质量二级以上天数以2006年最多,2009年最少。通过对PM10的浓度与气象要素做相关分析,发现PM10的浓度随温度、风速、气压、降水量的增高而降低,随相对湿度的升高而升高,风向影响较为复杂。     

呼和浩特市雾的分布特征及对人体的危害

利用呼和浩特本站1960—2009年共50年每天的地面常规气象观测资料,对出现雾、轻雾时的水平能见度、相对湿度、风速和风向等资料进行统计分析。得到:(1)呼和浩特市绝大部分雾出现在后半夜到上午,属辐射雾;(2)呼和浩特市50年来出现了192次轻雾,年均3.8次,出现了40次雾,年均0.8次,能见度在500m以下的雾出现了20次,年均0.4次;2000年以后,轻雾、雾总次数呈上升趋势;(3)出现轻雾最多的月份是3月,次多是10月,2月最少;总的来看,冬季和夏季出现次数较少,秋季和春季较多;(4)出现雾和轻雾时绝大部分当天或前一天有降水,相对湿度大于80%,风速小于2.0 m.s-1,大部分为静风或偏南风;(5)出现雾时影响了农作物生长,对交通运输业造成很大影响,对身体健康非常有害。     

灰霾天气变化特征及垂直交换系数的预报应用

利用1998—2008年广东省广州、东莞和增城的常规气象资料及2004年6月10日—2008年12月30日Micaps 3.0的K指数、沙氏指数和L指数资料,重点分析了这三个地方10—12月的灰霾天气变化特征。研究结果表明,增城的能见度比例主要集中在大于10 km的范围内,空气质量最好,东莞的空气质量最差。广州和东莞10—12月的能见度等级百分比分布形态类似,轻微灰霾天气所占频率较大,其中10月占的比例最高。并提出垂直交换系数试图对污染物的垂直输送能力进行评估,进而尝试对灰霾天气进行预报。结果表明当垂直交换系数小于15 000时,城市容易出现灰霾天气,反之则说明该地的空气质量较为良好。     

江苏省雾霾天气特征分析

根据2007年1月—2013年12月江苏省国家基准气候站的逐日地面观测资料,分析了江苏省雾、霾日数的气候变化特征以及霾天气发生时的主要气象要素场特征。结果表明:(1)雾日数分布从江苏省东部向西部逐渐减少,霾分布由南向北逐渐递减。(2)年际变化上,雾日数呈现一定的波动,霾日数逐年增长。秋、冬两季雾日数较多;霾日数在夏季最少。雾、霾天气分别在08时和14时发生次数最多。(3)淮安中度霾居多,微风、高湿情况下霾发生概率最高,不同季节风向分布不同。(4)风速与能见度成正相关关系,春、夏季的相关性较差,秋、冬季相关性相对较好。能见度与相对湿度春、冬两季两者之间呈明显的线性负相关,而夏、秋季拟合曲线呈非线性负相关。     

南阳市灰霾天气污染特征及其健康效应

利用南阳市1971—2007年地面气象站观测资料以及2004—2005年环境检测站提供的空气污染物监测数据和南阳市中心医院门诊逐日病例资料,统计分析了南阳市灰霾天气及其空气污染特征,并根据灰霾天气对应的门诊病历,分析了灰霾天气对人体健康的影响。结果表明:南阳市灰霾日数的年代际变化非常明显,37年来南阳市霾的发生频率和持续时间都呈持续增加的趋势。秋冬是灰霾的高发季节。灰霾天气出现时空气污染程度加剧,特别是PM10浓度在灰霾出现日明显升高。就诊人群以呼吸系统为主的疾病发生率在灰霾发生当天明显升高,呼吸系统疾病门诊例数与PM10浓度正相关。     

库尔勒市历年沙尘天气发生特性分析

本文根据1971~2010年库尔勒市气象实测资料,分析了库尔勒市沙尘天气40年变化特征,以及沙尘天气与平均风速,降水量,平均相对湿度,平均地面0cm温度和平均气温等气象因子之间的关系。结果表明:沙尘暴、扬沙、浮尘等沙尘天气在年际、季节与各月变化上具有一致性。20世纪的70年代沙尘天气发生日数最多,从1971~2005年沙尘天气发生日数呈波动下降趋势,1971年最高,共出现沙尘天气112d但不同沙尘天气发生日数最值出现的年份不同,2005~2010年沙尘天气发生日数又开始回升,到2010年沙尘天气的发生次数已接近70年代的平均水平。其次,沙尘天气呈现春夏季节发生日数多,秋冬发生日数少的季节变化趋势,每年的4月沙尘天气出现最多,1月沙尘天气出现最少。沙尘天气的发生与空气相对湿度、降水量呈现极显著的负相关,与风速呈现极显著的正相关,而与气温的变化关系不明显。根据2010年4月的沙尘颗粒物监测表明,沙尘天气使大气中的Ca、Mg、Fe等地壳元素含量增加。      

一次持续性雾霾天气过程的阶段性特征及影响因子分析

应用常规与非常规气象观测资料及PM2.5浓度监测资料,对2013年1月20~24日山西区域一次持续性雾霾天气过程进行分析。研究发现：（1）本次雾霾天气过程具有明显的阶段性特征。2013年1月20日14时至23日11时,由于相对湿度的变化导致了3次轻雾转大雾过程;23日14~20时,由于PM2.5浓度的增大经历了1次轻雾转霾的天气过程。（2）地面弱的气压场和较小的风速以及PM2.5浓度的上升和相对湿度的增大为本次持续性雾霾天气过程的形成和发展提供了有利条件。（3）边界层逆温的存在是雾霾低能见度过程形成的必要条件,边界层有逆温层而不出现雾霾天气的条件是：相对湿度〈50%,PM2.5日均值浓度〈75μg·m-3;逆温层下相对湿度的大小是区别雾和霾天气的指标。（4）相对湿度和PM2.5是决定能见度大小的关键因子,其对能见度的影响体现出明显的阶段性特征,当相对湿度〈90%时,PM2.5浓度对能见度的作用强于相对湿度,是影响能见度变化的主要因子,但随着相对湿度的增大,其对能见度的影响相对增强,当能见度降至1 km以下时,相对湿度成为影响能见度变化的主要因子。     

昌吉站迁站对气象要素影响及热岛强度指标分析

选取昌吉站旧址1981—2013年（其中1981—2008年为迁站前昌吉站资料,2009—2013年为旧址作为区域站Y5522所采集资料）、新址2009—2013年资料进行对比分析,并对新旧站址资料进行T检验,结果表明：迁站前后,新址与旧址气温、相对湿度、风速变化趋势基本一致,但变化幅度新址较旧址略大。两站气温差冬季变化最为明显,夏季变化最小;平均相对湿度新址较旧址偏高,各季差值在冬季最小;平均风速较旧址偏大0.9 m/s,最多风向新址为西风及西南风,旧址为西风;从年平均值的连续性看,年平均气温、年平均最低气温、年平均相对湿度连续性较差,年平均最高气温与年平均风速连续性相对较好。     

近50年中国霾年代际特征及气象成因

根据1961-2013年全国745个国家基准站的长期观测资料,分析中国霾日数年代际变化特征及可能的气象成因。结果表明:近50年来,中国霾天气主要集中在东部从华南到华北的大部分地区,霾日数呈增加趋势。秋冬两季是霾天气发生最频繁、变化最明显的两个季节。中国东部淮河以南地区秋冬两季霾日数在2000年前呈增加趋势,其后增加趋势变得较为平缓,20世纪90年代前霾日数与近地面风速呈显著负相关关系,90年代后则与大气相对湿度呈显著负相关关系,随着90年代前近地面风速减小和90年代后大气相对湿度降低,该区域霾日数表现出明显的增加趋势。中国东部从淮河到华北大部分地区秋冬两季霾日数1980年后增加趋势变得不明显,这可能与该区域近地面风速和大气相对湿度的变化趋势较为平缓有关。     

天津市东丽区一次持续性雾霾天气过程的特征及影响要素分析

基于常规气象观测资料和PM_2.5浓度资料,分析了2019年1月10—14日天津市东丽区出现的一次持续性雾霾天气特征及其成因。结果表明：此次雾霾天气具有明显的阶段性特征,高空平直西风环流、中层暖脊和地面弱气压场为此次雾霾天气出现提供了有利的天气形势。轻雾和霾阶段,能见度变化更易受到相对湿度的影响;而雾阶段,能见度变化更易受到风速的影响。PM_2.5浓度与地面气象因子关系密切,与能见度、风速负相关,与相对湿度正相关。当其他气象条件稳定,且周边地区污染物浓度较高时,近地面风向转变,对本地区雾霾的出现起到关键性作用。     

四会市灰霾天气的变化特征及影响因子

首先利用四会市气象局观测站1959—2012年的地面气象观测资料,对四会地区灰霾天气历史情况进行总结,由于2000年以前灰霾判别标准不统一,阈值偏低造成2000年以前灰霾天数记录偏少,故选择2000—2012年13年的灰霾变化特征、变化规律,及其影响因素进行分析。结果表明：2000年后四会地区的灰霾日数总体呈上升趋势,尤其是近5年来更加明显;灰霾天气具有明显的季节差异,呈现为冬季〉秋季〉春季〉夏季的特征;绝大多数霾天能见度在5~10 km,为轻微灰霾天气,2007年开始小于5 km的轻度或中度灰霾日数也逐渐增加;连续灰霾天气过程增多,尤其是最近3年,灰霾天气中连续灰霾日已超过1/2,灰霾天气持续时间最长达13 d;灰霾天气受气象要素的影响较显著,较小的风速、较大的相对湿度均有利于霾天气的出现;灰霾一定程度上会减少可记录日照长度;近年来大气污染的日益严重,汽车尾气、工业废气、粉尘等大量排放使污染物浓度增大,也可能是灰霾天气频发的一个原因。     

北京一次持续霾天气过程气象特征分析

2013年1月10-14日,北京平原地区出现了水平能见度在2 km以下、以PM_2.5为首要污染物、空气质量持续5 d维持在重度以上污染水平的霾天气。综合分析此次霾天气过程的天气形势、北京地区常规和加密气象资料以及城郊连续观测的PM_2.5浓度资料。结果表明：此霾过程期间,北京高空以平直纬向环流为主,受西北偏西气流控制,没有明显冷空气南下影响北京地区,地面多为不利于污染物扩散和稀释的弱气压场;大气层结稳定、风速小(日平均风速小于2 m·s^-1)、相对湿度较大（日平均相对湿度在70 %以上）、逆温频率高强度大,边界层内污染物的水平和垂直扩散能力差;北京城区及南部的京津冀地区人类活动排放污染物强度大,在相对稳定和高湿的天气背景下,受地形和城市局地环流的影响,北京本地污染物累积和区域污染物输送以及PM_2.5细粒子在高湿条件下的物理化学转化等过程共同作用造成此次北京城区及平原地区污染物浓度快速增长并持续偏高,高浓度PM_2.5对大气消光有显著影响,造成低能见度和持续霾天气。     

鲁西南霾天气个例分析

2007年6月11～13日鲁西南连续3天出现罕见的霾天气过程,为了弄清楚这次霾天气过程形成的天气学原因.利用常规气象资料、探空站资料及自动气象站资料和空气污染资料对这次过程进行综合分析.结果表明,霾的形成是多种气象因素共同作用的结果,大陆暖高压东移人海,其底部的偏东气流将海上的低温高湿空气向鲁西南输送,是霾形成的有利环流条件;中低层风速较小,且风向随高度逆转,是霾形成的有利风场;大气层结稳定,且低层存在逆温层是霾形成的重要条件;高污染浓度是形成霾的物质基础.