■趙鐘博

（遼寧沈陽110141）

冬季霧霾事件的氣象特征研究

■趙鐘博

（遼寧沈陽110141）

隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，我國的環(huán)境問題愈發(fā)凸顯，為我國未來的經(jīng)濟發(fā)展和建設蒙上了一層陰影。在諸多環(huán)境污染問題中，空氣污染問題尤其突出。近年來，霧霾問題愈發(fā)嚴重，成為大眾關注的焦點。冬季是霧霾現(xiàn)象的高發(fā)時節(jié)，各種不同的因素都對霧霾問題的發(fā)展起到了推波助瀾的作用。本文從冬季的霧霾事件著手，深入研究有關于此的氣象特征，為最終解決霧霾問題提出自己的意見和建議。

冬季霧霾 氣象特征 空氣污染

0　前言

2015年11月，沈陽遭遇了歷史上最大程度的霧霾，PM2.5的數(shù)值達到了1400毫克每立方米，而世界衛(wèi)生組織的標準是最多25毫克立方米。不斷惡化的空氣污染嚴重的傷害了居民的健康和城市的形象。為什么每逢冬季，以沈陽為代表的大城市就會進入一段霧霾期呢？冬季霧霾事件的氣象特征也許能夠給我們答案。

1　霧霾監(jiān)測的國內(nèi)外研究進展

對于霧霾的監(jiān)測主要有兩種形式，一種是地面實測的形式，一種是遙感監(jiān)測的形式。這兩種形式各有利弊，在不同的情況下能夠起到不同的作用，需要霧霾檢測人員靈活掌握和運用。地面實測的優(yōu)勢是對于霧霾的嚴重程度評估可以非常準確，而且可以順便對其他的空氣成分進行監(jiān)測，來輔助氣象部門的評估工作。這些數(shù)據(jù)能夠對本次霧霾的成因提供詳實的數(shù)據(jù)。而遙感監(jiān)測雖然也能得出霧霾嚴重情況的評估，但是無法對其他的環(huán)境參數(shù)做出評估。目前使用衛(wèi)星遙感技術來對霧霾進行監(jiān)測主要是反演氣溶膠光學厚度來進行研究。也有一些研究人員另辟蹊徑，利用霾的光學厚度來對霧霾進行觀測[1]。

2　霧霾事件發(fā)生的氣象條件

以沈陽市2015年11月的特大霾情為例，在霧霾發(fā)生時，沈陽當?shù)匦纬闪艘粋€景點的冬季輻射逆溫層。所謂的輻射逆溫，指的是由于地面輻射冷卻而形成的逆溫。輻射逆溫層一般冬季比較強，在這時形成了一次小范圍的高峰。整個逆溫層從距離地面1000-975mb上移到了1000-950mb的位置，與NPP/AOT的數(shù)據(jù)一起來看，這次霧霾事件是在10日夜晚爆發(fā)。這次霾情的發(fā)生，冬季逆溫現(xiàn)象和當時的無風的天氣狀況有著非常明顯的聯(lián)系[2]。

3　霧霾滯留及消亡的氣象特征

3.1霧霾滯留的氣象特征

根據(jù)地面實測和遙感監(jiān)測兩方面的數(shù)據(jù)，這次的霧霾事件爆發(fā)在沈陽之后，沒有繼續(xù)對其他地區(qū)進行大范圍擴散，而是持續(xù)的影響著沈陽，這導致了史上最嚴重的一次霧霾事件的爆發(fā)。沈陽是遼寧省的省會，也是整個東北地區(qū)的經(jīng)濟中心。這里重工業(yè)發(fā)達，整體工業(yè)化水平很高，霧霾問題一直比較嚴重。我們把沈陽作為例子，就是因為沈陽特殊的社會經(jīng)濟條件，和近期爆發(fā)的大規(guī)模霧霾事件[3]。

在霧霾尚沒有爆發(fā)的9日，一個逆溫層已經(jīng)開始發(fā)展，在12：00UTC達到了2.8度的最大值。這個逆溫層的進一步發(fā)育與無風天氣相配合，最終使沈陽幾天之內(nèi)都籠罩在霧霾當中。盡管對流對霧霾的形成有主要責任，但是風力在這一過程中也起到了非常大的作用。

3.2霧霾消亡的氣象特征

根據(jù)霧霾事件后期的數(shù)據(jù)表明，沈陽市經(jīng)歷了一次明顯的降溫過程，至少高達四度。降溫和隨之而來的冷鋒對沈陽地區(qū)的霧霾有了明顯的驅散作用。同時由于市內(nèi)的抗霧霾機制逐漸開始發(fā)生作用，至13日前后霧霾已經(jīng)基本消散。冷空氣到達沈陽之后，空氣對流在垂直方向上減弱，僅僅一到兩天的時間，各項指數(shù)都已經(jīng)回歸到了正常水平。

4　氣象因素對PM2.5的影響

4.1溫度層結的影響

大氣邊界中的混合層在進行熱量集散時的高度，體現(xiàn)了大氣污染被熱力湍流沖淡的區(qū)間?？紤]到大氣的穩(wěn)定程度。逆溫天氣有可能會使底層環(huán)境中的氣溶膠成分提高，大氣擴散能力會下降，導致霧霾聚集之后就無法擴散。

4.2氣溫的影響

由于沈陽的霾情爆發(fā)時天氣時陰天，地表的空間溫度沒有辦法散開，導致了逆溫現(xiàn)象。由于冷氣的作用，氣溫浮動不不劇烈。綜合看來，溫差越大的天氣越不利于霧霾的防治。霧霾有可能在這樣的情況下突然爆發(fā)。

4.3風速風向的影響

接連數(shù)次的霧霾實際上最后散去都要歸功于大風，風向和風速切實的影響了霧霾的走向。霧霾的大規(guī)模爆發(fā)大多數(shù)都在無風或者弱風的天氣，在持續(xù)了幾天之后，又被到來的風趕走。風速越大，霧霾散得越徹底。如果風速不夠，那么顆粒物就會停止自動擴散，導致霧霾盤踞在城市上空。但是風速也不宜過大，如果超過了某個值，那么風就會帶起地面揚塵，加重霾情[4]。

4.4氣壓的影響

出現(xiàn)霧霾的天氣一般來說氣壓波動不明顯，穩(wěn)定的氣壓導致霧霾的集聚。氣壓出現(xiàn)比較大范圍的波動，就能帶到空氣中顆粒物的流動，促進霧霾的盡快消散。

5　霧霾污染的氣象特征分析

5.1地面氣象特征

根據(jù)霾情爆發(fā)時的氣象監(jiān)測，沈陽發(fā)生霧霾的幾天平均濕度都非常的高，而氣壓值都比較低。符合這個規(guī)則的幾天與霧霾最嚴重的幾天驚人的吻合，這意味著地面氣象特征能夠很好的反映霧霾的情況和變化。

5.2高空氣象特征

霧霾發(fā)生那幾天的高空氣象準確的表現(xiàn)了氣溫的分布，反映了逆溫層的生長和消失。高空氣象條件對于監(jiān)測霧霾的發(fā)生有十分重要的作用。

6　結論

霧霾問題已經(jīng)成為全國關注的焦點問題，解決霧霾問題需要我們把它重視起來。本文介紹了國內(nèi)外相關研究的進展，分析了霧霾發(fā)生的氣象特征，對氣象條件對霧霾的影響進行了分析。

[1]江彬彬.中國東部地區(qū)嚴重霧霾事件的多源衛(wèi)星遙感動態(tài)觀測及氣象特征 [D].浙江大學,2015.

[2]姚青,蔡子穎,韓素芹,曲平.2009年秋冬季天津低能見度天氣下氣溶膠污染特征 [J].氣象,2012,09:1096-1102.

[3]孔祥宇.成都市中心城區(qū)大氣重金屬污染特征分析與區(qū)域擴散預測 [D].成都理工大學,2010.

[4]廖曉農(nóng),張小玲,王迎春,劉偉東,杜佳,趙玲慧.北京地區(qū)冬夏季持續(xù)性霧-霾發(fā)生的環(huán)境氣象條件對比分析 [J].環(huán)境科學,2014,06:2031-2044.

X8[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-433-1

趙鐘博（1986～），男，研究方向為氣象預報。