黃 新

(慈溪市氣象局，浙江慈溪315300)

0 引言

近年來，隨著城市化、工業(yè)化的快速推進和發(fā)展，工業(yè)排放以及建筑工地揚塵等進入到近地層空氣中的污染物居高不下，汽車也逐漸進入到尋常百姓人家，在沿海發(fā)達地區(qū)，汽車的擁有量甚至出現(xiàn)了持續(xù)井噴現(xiàn)象?？上攵?，汽車尾氣的排放也在持續(xù)增加，這些污染物給灰霾天氣的形成提供了條件，人們對霾的抱怨也是越來越多。在地面氣象觀測規(guī)范中，霾被定義為：大量極細微的干塵粒等均勻地懸浮在空中，使水平能見度小于10．0 km的空氣普遍混濁現(xiàn)象。霾除了影響空氣能見度，更嚴重的是對人體健康的損害。所以霾的危害也越來越受到各級政府以及社會各界的廣泛關注。

1 余慈地區(qū)霾日年際變化趨勢

余姚、慈溪兩市地域相連，同處寧紹平原杭州灣南岸，并有著深遠的歷史淵源。余慈地區(qū)在各級政府的高度重視、環(huán)保部門的不懈努力以及社會各界的緊密配合下，近10 a來，年霾日不但沒有持續(xù)攀升，反而呈現(xiàn)了波浪式緩緩下降的趨勢。本文所采用的觀測資料都來自該地域內站點——慈溪測站，圖1是2000—2009年的10 a間，余慈地區(qū)霾日的年際變化圖。從圖1可以看到，2001—2003年的這3 a，余慈地區(qū)的年霾日處在一個高峰期，年霾日都在40 d以上，之后年霾日出現(xiàn)了兩波下探，第一波由2003年的44 d下降到2005年的21 d，第2波由2006年的33 d下降到了2009年的25 d，第2波下降的坡度明顯變緩了。而2006年年霾日出現(xiàn)了明顯反彈，可能與該地區(qū)2006年汽車大量進入家庭，汽車擁有輛出現(xiàn)井噴有關，可見，隨著汽車擁有量的持續(xù)增加，未來清潔空氣的行動仍非常艱巨。

圖1 余慈地區(qū)霾日年際變化圖

2 余慈地區(qū)不同時段霾日分布及成因分析

2．1 余慈地區(qū)不同時段霾日分布

2000—2009年這10 a間，該地區(qū)累計觀測到霾337 d，但各個月份的分布非常不均勻，見圖2。

圖2 2000—2009年各月累計霾日

霾出現(xiàn)最少的是7月份，10 a間的霾日僅為12 d，而最多的12月份高達55 d。6—9月份是霾出現(xiàn)最少的時段，4個月的總和與12月份的霾天數(shù)大體相當，10月到1月是霾出現(xiàn)最多的時段。若以12—2月為冬季;3—5月為春季;6—8月為夏季;9—11月為秋季，則秋、冬季霾出現(xiàn)的天數(shù)明顯偏多，分別占到總數(shù)的32%和36%，而春、夏季明顯偏少，尤其是夏季出現(xiàn)的霾日，僅占總數(shù)的13%，詳見圖3?？梢?，霾的出現(xiàn)頻率有著明顯的季節(jié)差異，秋冬季高發(fā)，春夏季低發(fā)。

圖3 不同季節(jié)霾日占全年比例

2．2 余慈地區(qū)不同時段霾日分布成因分析

2．2．1 余慈地區(qū)不同時段霾日分布與降水的關系

圖4 2000—2009年各月累計灰霾天數(shù)與月平均降水量關系圖

圖4是余慈地區(qū)各月平均降水量與2000—2009年這10 a間各月霾累計天數(shù)的關系圖。圖4上可以直觀的發(fā)現(xiàn)月降水量與近10 a月累計霾日有著一定的負相關的關系，1—3月份降水增多，霾日就趨于減少，3—5月份降水均衡，霾日的變化也不大，6月份降水量達到峰值時，霾日又趨于下降，7—9月份降水量處在高位，霾也處在低發(fā)階段，而10—12月隨著降水的明顯減少，霾日開始大幅增加，12月份是一年中雨量最少的月份，恰恰也是一年中霾出現(xiàn)最多的月份。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這兩組數(shù)據(jù)的相關系數(shù)為-0．85，說明兩者有很好的負相關關系。春夏季雨水充沛，對空氣中的灰塵等污染物起沖刷作用，不利于霾的形成;降水量相比春夏季明顯偏少的秋冬季，為霾的高發(fā)期。余慈地區(qū)秋冬季平均雨日為63．7 d，春夏季為 87．1 d，和同時段霾日也有著一定的負相關關系。

2．2．2 余慈地區(qū)不同時段霾日分布與大氣環(huán)流和天氣形勢的關系

在霾出現(xiàn)最多的秋冬季，冷空氣活動頻繁，冷空氣過后，余慈地區(qū)多處在地面冷高壓影響下。圖5和圖6分別是2010年10月15日08時和20時的海平面氣壓圖，10月13日夜里地面弱冷空氣開始擴散南下，到15日地面冷高壓下來，余慈地區(qū)處在高壓中心附近。到15日12時2 min平均風速減小到1 m/s以下，12時以后就出現(xiàn)了霾。秋冬季在地面冷高壓的影響下，尤其是在地面高壓中心附近時，夜晚的輻射降溫明顯，容易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象;另外夜間地面有弱的干冷空氣擴散南下時，有時也有逆溫現(xiàn)象產生。顯然，如出現(xiàn)逆溫，污染物在垂直方向上將不能得到有效的擴散，出現(xiàn)霾的可能性也大大增加了。表1是2010年11月1日22時—2日08時五磊寺和掌起自動測站的各時次氣溫對比，慈溪境內五磊寺自動測站(海拔308 m)和山腳下的掌起自動測站(海拔9 m)水平距離為6 km。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，1日22時和2日08時海拔高的五磊寺氣溫低，附近海拔低的掌起氣溫高，但23時到07時這個時段正好相反，海拔高的五磊寺氣溫高而海拔低的掌起氣溫低，由此推測該地區(qū)1日夜間可能存在逆溫。周邊的杭州探空資料也從側面印證這一點，2日08時，杭州在220 m之下有逆溫存在，而1日夜里恰好有一股弱的干冷空氣影響浙江。這股弱冷空氣擴散時余慈地區(qū)地面風力不大，基本上在2 m/s以下，所以在水平方向上污染物也不能得到有效的擴散，白天隨著汽車尾氣排放的大量增加，2日7時之后就出現(xiàn)了霾，這次霾持續(xù)時間長達8 h，最小水平能見度6 km。

表1 2010年11月1日22時—2日08時五磊寺和掌起氣溫對比

在進入春季以后，南支槽開始活躍，冷暖空氣在江南頻繁交匯，天氣多變不穩(wěn)定，多上升運動有利氣溶膠的擴散，降水增多也有利于空氣的清潔;初夏的梅雨季節(jié)冷暖空氣膠著，形成準靜止鋒，多低壓槽、切變線活動，持續(xù)的陰雨天氣也不利灰霾的形成;出梅進入盛夏后余慈地區(qū)受副熱帶高壓控制，當處在副高邊緣時容易產生上升運動和強對流天氣，常伴有雷雨大風天氣，有利于氣溶膠的擴散和洗刷，在副高脊線北跳后，多受偏東氣流、東風波及熱帶氣旋影響，由于余慈地區(qū)地處東海之濱這個特殊的地理環(huán)境，偏東氣流輸送大量的海洋清新空氣置換掉當?shù)厥芪廴镜目諝猓鴸|風波和熱帶氣旋又往往給余慈地區(qū)帶來明顯的降水，所以在余慈地區(qū)盛夏灰霾天氣很少出現(xiàn)，經常能見到湛藍的天空白云飄的美麗景象，是一年中空氣最好的時候。

3 余慈地區(qū)霾的氣象要素特征

3．1 余慈地區(qū)霾的氣壓特征

慈溪測站觀測場拔海高度為4．5 m，海平面氣壓比本站氣壓高0．7 hPa。2007—2009年共計觀測到霾86 d，其中，霾日最小的日平均本站氣壓為1002．9 hPa，有22個霾日日平均本站氣壓在1002．9～1010 hPa之間，有44個灰霾日日平均本站氣壓在1020 hPa以上，占到了總樣本數(shù)的50%以上，也就是說，有一半多的霾日它的日平均本站氣壓是在1020 hPa以上的。有20個霾日日平均氣壓介于1010～1020 hPa之間?？梢姡诘孛娓邏簵l件下比在地面低壓條件下，更容易形成霾，而在日平均海平面氣壓低于標準大氣壓10 hPa以上時，霾是很少出現(xiàn)的。

3．2 余慈地區(qū)霾的相對濕度特征

在86個霾日當中，14時相對濕度最小為17%，最大為93%，14時相對濕度在40%以下的有12 d，占總數(shù)的16%，14時相對濕度在70%以上的有9 d，占總數(shù)的10%，介于40%～70%之間的有65 d，占到了總霾日的76%，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有3/4的霾日14時的相對濕度是比較適中的，這說明適中的相對濕度有利于霾的出現(xiàn)。

3．3 余慈地區(qū)霾與降水現(xiàn)象關系的特征

在86個霾日當中，霾出現(xiàn)前3 d以上無雨的比例為30%;霾出現(xiàn)當天或是前一天有降水的比例竟然高達總數(shù)的41%，但其中累計雨量小于1 mm的占60%，小于5 mm的占77%，5 mm以上的占23%。這說明霾的出現(xiàn)并不一定需要連續(xù)的晴好天氣，霾出現(xiàn)當天或是之前的弱降水不會起到消除霾的作用，反而可能使氣溶膠吸濕膨脹而降低空氣的能見度。即便是霾出現(xiàn)之前有明顯的降水，也不能保證第二天不會出現(xiàn)霾。如：2010年10月11—14日慈溪測站出現(xiàn)了持續(xù)時間達4 d的連陰雨天氣，其中13，14 日的雨量分別有33．3 mm 和25．0 mm，但10月15日還是出現(xiàn)霾，只是霾的持續(xù)時間短、強度也弱，最小能見度是8 km，持續(xù)時間也只有1 h左右?？梢?，明顯的降水雖然可以起到清潔空氣、消除空氣中氣溶膠的過量積累的問題，但由于余慈地區(qū)工業(yè)和汽車尾氣等的排放量巨大，在不利于污染物擴散的天氣條件下，僅憑當天的排放，就可形成霾。所以明顯的降水不能從根本上消除霾形成的條件，要減輕霾的危害必須從源頭上減少污染物排放，并實施更加嚴格的控制排放措施。

3．4 余慈地區(qū)霾的風力特征

在86個霾日當中，霾出現(xiàn)當天，日平均風力最大的為3．5 m/s，超過3 m/s的共有5 d，占6%，小于2 m/s的有67 d，占78%，2 ～3 m/s的有14 d，占16%。可見，當近地面平均風力大于3 m/s時，是不利于霾出現(xiàn)的，靜風或微風不利污染物向外圍擴展，有利霾的出現(xiàn)。

4 結語

4．1 在各級政府及社會各界的努力下，雖然近10 a來余慈地區(qū)年霾日出現(xiàn)了波浪式下探趨勢，但由于汽車社會的到來，年灰霾日下降趨勢越來越平緩，稍一放松監(jiān)管，有可能出現(xiàn)強勁反彈。

4．2 余慈地區(qū)霾的出現(xiàn)頻率有著明顯的季節(jié)差異，秋冬季高發(fā)，春夏季尤其是夏季低發(fā)。它與月平均降水量有著明顯的負相關關系，和余慈地區(qū)地處東南沿海這一特殊地理環(huán)境以及大氣環(huán)流和天氣形勢有著密切關系。

4．3 余慈地區(qū)霾的氣象要素特征有：海平面氣壓低于標準大氣壓10 hPa以上時，幾乎不會有灰霾出現(xiàn)，在地面高壓條件下，容易形成灰霾天氣;有3/4的灰霾日，14時的相對濕度在40%～70%之間;弱的降水不會減少灰霾出現(xiàn)的可能，明顯降水可以減少灰霾出現(xiàn)的幾率，但不能完全排除灰霾出現(xiàn)的可能;灰霾日微風居多。

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