趙 娜，劉曉慧，郭 蕊，郭衛(wèi)紅，李二杰，李 洋

(1. 河北省環(huán)境氣象中心，河北 石家莊 050021; 2. 河北省氣象服務(wù)中心，河北 石家莊 050021)

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河北省2013年1月與2014年1月大氣污染對(duì)比分析

趙 娜1，劉曉慧1，郭 蕊2，郭衛(wèi)紅1，李二杰1，李 洋1

(1. 河北省環(huán)境氣象中心，河北 石家莊 050021; 2. 河北省氣象服務(wù)中心，河北 石家莊 050021)

摘要：應(yīng)用河北省環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測(cè)站提供的2014年1月和2013年1月逐小時(shí)及逐日平均AQI值、首要污染物、加密自動(dòng)站及常規(guī)氣象資料，并結(jié)合NCEP/NCAR再分析資料，對(duì)2014年1月、2013年1月的大氣環(huán)流背景、AQI、污染濃度、氣象要素進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：2013年1月與2014年1月的大氣環(huán)流存在明顯的差異，這是造成2014年1月全省空氣質(zhì)量明顯優(yōu)于2013年同期的主要原因。2014年1月逆溫厚度和逆溫差值明顯低于2013年1月，逆溫差值和逆溫厚度越大，大氣層結(jié)越穩(wěn)定，穩(wěn)定的大氣層結(jié)為維持重污染天氣提供了有利條件，2014年石家莊日均混合高度明顯高于2013年。同時(shí)2014年政府加強(qiáng)了排放源的防控和降污治理，有效降低了大氣污染物排放，使得2014年1月大氣污染物成分較2013年1月少了O3和NO22項(xiàng)污染物；2014年嚴(yán)重污染日數(shù)和重污染范圍較2013年同期明顯減少。

關(guān)鍵詞：大氣污染；AQI值；氣象條件；逆溫；對(duì)比分析

1引言

2013年1月華北平原嚴(yán)重污染日久久揮之不去，長(zhǎng)達(dá)29 d(2013年1月4日～2月1日)的重度污染(AQI值≥200)天氣使得PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重[1]。這次污染影響范圍之廣、持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、濃度水平之高史上罕見(jiàn)。在2013年環(huán)境保護(hù)部公布的多份“十大污染城市”的月度榜單中，河北唐山、邯鄲、石家莊、邢臺(tái)、保定5個(gè)城市始終榜上有名，石家莊因大氣污染問(wèn)題幾度“名揚(yáng)全國(guó)”。針對(duì)持續(xù)重度污染天氣的頻發(fā)，將2014年1月和2013年1月兩個(gè)月的大氣環(huán)流背景、AQI值、污染濃度、氣象要素進(jìn)行綜合對(duì)比分析，試圖找出連續(xù)性重度污染天氣的原因及變化規(guī)律，為這類污染天氣預(yù)報(bào)提供一些參考依據(jù)。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程加速，河北地區(qū)大氣環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，大氣氣溶膠粒子大量增加，空氣污染不斷加重，PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)。大氣環(huán)境污染，尤其是城市霾天氣日益增多，已成為群眾反響強(qiáng)烈的突出環(huán)境問(wèn)題。對(duì)于這一問(wèn)題諸多研究給出了污染物的時(shí)空分布特征，理化特性及其與地面氣象要素的相關(guān)關(guān)系[2-9]。另外在大氣穩(wěn)定度和降水方面的研究表明[10-13]，大氣穩(wěn)定度和逆溫天氣是影響空氣污染氣象因素之一，不穩(wěn)定天氣則有利于大氣污染物垂直擴(kuò)散，而大氣層結(jié)穩(wěn)定則不利于低層污染物的擴(kuò)散，強(qiáng)降水對(duì)空氣有稀釋凈化作用，弱降水會(huì)使空氣質(zhì)量變得更差。地面輻合加上低層逆溫和下沉運(yùn)動(dòng)可以阻礙污染物在水平和垂直方向的擴(kuò)散[14,15]，在污染源一定的條件下，穩(wěn)定的大氣層結(jié)和區(qū)域內(nèi)特殊地形的影響也是導(dǎo)致區(qū)域污染形成的重要原因[16,17]。因此，科學(xué)準(zhǔn)確、定量地描述城市大氣環(huán)境質(zhì)量情況, 進(jìn)而為實(shí)施有效科學(xué)的城市環(huán)境管理以及城市未來(lái)發(fā)展規(guī)劃提供正確的科學(xué)依據(jù), 成為當(dāng)前大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與相關(guān)研究的關(guān)鍵問(wèn)題[18]。

2資料來(lái)源

資料利用河北省環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測(cè)站提供的2014年1月和2013年1月逐小時(shí)AQI、逐日平均AQI、PM10與PM2.5濃度及首要污染物資料。其中2014年1月資料缺4日、5日、13日、21日、27日、31日，有效日25 d。相應(yīng)日期的加密自動(dòng)站和常規(guī)氣象資料、并結(jié)合NCEP/NCAR分析資料，從天氣背景及氣象條件和空氣質(zhì)量對(duì)比分析2014年1月和2013年1月兩個(gè)月的異同。研究通過(guò)對(duì)形勢(shì)場(chǎng)和氣象要素及空氣質(zhì)量各種資料的綜合應(yīng)用分析，總結(jié)一些容易忽視的特征，加強(qiáng)對(duì)此類重污染天氣的認(rèn)識(shí)，旨在提高此類災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)水平。

3環(huán)境空氣質(zhì)量對(duì)比分析

3.1空氣質(zhì)量對(duì)比分析

1月，正值華北平原的冬季，由于特殊氣象條件及大量采暖需求，使得該季節(jié)是全年大氣質(zhì)量最差的季節(jié)。環(huán)境空氣質(zhì)量主要由空氣污染物的濃度進(jìn)行表征，目前，我國(guó)主要通過(guò)SO2、PM2.5和PM10的質(zhì)量濃度來(lái)衡量城市環(huán)境空氣質(zhì)量。根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)》(HJ663-2012)[19]，對(duì)2014年1月和2013年1月河北省11地市空氣質(zhì)量實(shí)況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比(表1)。

調(diào)查中以每天AQI小時(shí)值達(dá)到500，即作為一個(gè)爆表日，以AQI日均值>200作為重污染指標(biāo)統(tǒng)計(jì)從中可看到：2014年1月全省空氣質(zhì)量明顯優(yōu)于2013年同期。張家口、承德、秦皇島重度污染日數(shù)較2013年1月減少1～4 d，其他地市重度污染日數(shù)較2013年1月減少7～12 d，廊坊、唐山、滄州、張家口達(dá)標(biāo)日數(shù)提高了4～6 d，其他地市提高不明顯。2014年1月河北省爆表日數(shù)超過(guò)10 d的只有邢臺(tái)和石家莊兩個(gè)地市，而2013年1月爆表日數(shù)超過(guò)10 d為石家莊、邢臺(tái)、保定、衡水、邯鄲5個(gè)地區(qū)。且2014年1月爆表頻率和持續(xù)重污染范圍明顯減小，石家莊爆表日減少最多為11 d，嚴(yán)重污染日數(shù)和范圍較上年同期明顯減少。2013年1月為全年出現(xiàn)重度污染最多的月份，除張家口、承德、秦皇島外，其他地市重度污染日數(shù)均在20 d以上，其中石家莊、邢臺(tái)、邯鄲最多為28 d(不含2月1日)，首要污染物為PM2.5或PM10；2014年1月除張家口、承德、秦皇島外，其他地市重度污染日數(shù)較上年同期減少10 d以上，但達(dá)標(biāo)日數(shù)沒(méi)有明顯改觀。

表1　2013年1月與2014年1月空氣質(zhì)量對(duì)比

根據(jù)河北省重污染應(yīng)急預(yù)案分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)(全省分區(qū)為：一區(qū)：保定、衡水、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲；二區(qū)：唐山、廊坊、滄州；三區(qū)：張家口、承德、秦皇島)，當(dāng)有3個(gè)地市連續(xù)3日出現(xiàn)AQI日均值大于200，則與河北省環(huán)境保護(hù)廳共同發(fā)布大氣污染預(yù)警信號(hào)。由于河北平原重度污染與太行山、燕山地形密切相關(guān)，太行山東麓容易形成氣流停滯區(qū)。因氣流下沉增溫，容易在近地層形成逆溫，使山前平原地區(qū)空氣流動(dòng)性差，污染物和水汽容易聚集而導(dǎo)致相對(duì)濕度增加，氣溶膠快速吸濕增長(zhǎng)，導(dǎo)致霧霾發(fā)生，造成能見(jiàn)度下降。特殊的氣象地域特征是導(dǎo)致河北中南部地區(qū)(一區(qū))大氣環(huán)境污染的重要原因之一。因此，研究中AQI值分析主要以一區(qū)為主。圖1給出了一區(qū)2014年1月與2013年1月AQI日均分布圖，圖中紅色點(diǎn)線為AQI日均值200，為重度污染。從圖中可以得到，2014年1月(圖1a)共出現(xiàn)3次連續(xù)3 d以上AQI日均值大于200的過(guò)程：6～12日，14～19日，21～26日，共19 d，持續(xù)日期最長(zhǎng)達(dá)7d；出現(xiàn)嚴(yán)重污染日期為：7日，10～11日，14～19日，22～23日，共出現(xiàn)11 d，持續(xù)嚴(yán)重污染最長(zhǎng)達(dá)6 d。2013年1月(圖1b)共出現(xiàn)1次連續(xù)3 d以上AQI日均值大于200的過(guò)程：4～31日，持續(xù)日期長(zhǎng)達(dá)28 d(不包含2月1日)；出現(xiàn)嚴(yán)重污染日期為：5～19日，22～24日，27～31日共出現(xiàn)22 d，持續(xù)嚴(yán)重污染最長(zhǎng)達(dá)15 d。

以上統(tǒng)計(jì)得到：2013年1月比2014年1月嚴(yán)重污染日多達(dá)1倍，重度污染天氣也明顯多于2014年1月，持續(xù)嚴(yán)重污染日也遠(yuǎn)超2014年1月。

圖1　河北省一區(qū)2014年1月(a)、2013年1月(b)AQI時(shí)間序列

3.2首要污染物對(duì)比分析

從圖2中2014年1月保定、邯鄲、衡水、廊坊、滄州、唐山、秦皇島大部地區(qū)首要污染物以PM2.5為主，石家莊、邢臺(tái)、張家口、承德地區(qū)首要污染物則以PM10為主。特別值得注意的是張家口首要污染物SO2出現(xiàn)的次數(shù)遠(yuǎn)大于PM2.5。從全區(qū)首要污染物(圖2c)分析可得到，PM2.5全區(qū)占比達(dá)60 %，PM10為36 %，SO2為4 %。而一區(qū)PM2.5占比高達(dá)68 %，PM10為23 %，SO2為9 %。總體而言，污染物主要以PM2.5和PM10為主，大氣中的SO2污染也不容忽視。

2013年1月大氣污染物較2014年1月復(fù)雜得多(圖2b)，除PM2.5和PM10、SO2外，還出現(xiàn)了NO2和O3兩個(gè)污染物。首要污染物除石家莊PM10多于PM2.5，張家口SO2多于PM2.5和PM10外，全區(qū)首要污染物均為PM2.5多于PM10，占比分別為66 %和23 %(圖2d)，SO2占8 %，NO2占2 %、O3占1 %。一區(qū)PM2.5占比58 %，PM10占40 %，SO2占1 %，NO2占1 %。

分析得到:2013年1月由于受工業(yè)排放和大氣環(huán)流的共同作用，多個(gè)地區(qū)不但出現(xiàn)SO2，而且還出現(xiàn)了O3和NO2。2014年SO2污染物主要集中分布在三區(qū)和二區(qū)的張家口、唐山兩個(gè)地區(qū)，這可能與本區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有關(guān)(張家口冬季以燃煤排放煙塵為主，唐山以重工業(yè)污染為主)，2014年，由于河北省委、省政府作出著力改善“兩個(gè)環(huán)境”的重大戰(zhàn)略決策，明確了“生產(chǎn)轉(zhuǎn)型、天藍(lán)水凈、地綠山青”的總目標(biāo)，對(duì)主要排放源的防控和降污加強(qiáng)了治理，有效降低了大氣污染物排放。

圖2　河北省2014年1月(a)、2013年1月(b)首要污染物分布及一區(qū)、全區(qū)各污染物的占比分布(c為2014年；d為2013年)

4氣象條件對(duì)比分析

4.12014年1月和2013年1月環(huán)流場(chǎng)的對(duì)比分析

大氣環(huán)流背景直接影響到大尺度的流場(chǎng)和氣壓場(chǎng)，進(jìn)而對(duì)污染物的堆積、擴(kuò)散產(chǎn)生重要的影響[20]。2014年1月(圖3a)500 hPa高度北半球極渦呈偶極型[21]，歐亞大陸極渦較為偏南偏強(qiáng)，且分別有兩個(gè)明顯大槽，大槽分別位于亞洲東岸(東亞大槽)和歐洲東部，其中歐洲東部大槽軸向?yàn)镋NE-WSW向，有利冷空氣不斷南下影響中國(guó)，因此2014年1月大氣環(huán)流形勢(shì)為多槽脊交替型，冷空氣活動(dòng)較為頻繁，但冷空氣勢(shì)力較弱，且冷空氣移動(dòng)速度快而偏北，而導(dǎo)致槽前西南暖濕氣流偏弱，造成1月降水量異常偏少，地面濕度條件較差，不利于大霧天氣的出現(xiàn)，有利于間斷性霾天氣形成，因而持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間重度污染天氣共出現(xiàn)3次。2013年1月(圖3b)500 hPa高度北半球極渦呈偶極型[22]，歐亞大陸極渦中心為兩個(gè)，分別位于80°E和160°E附近，且極渦較2014年1月的極渦偏西偏北。另外，位于80°E附近的槽線與2014年1月明顯不同，槽線呈南北向，且槽區(qū)不深，中國(guó)大陸為一平直的寬槽區(qū)控制，形勢(shì)較為穩(wěn)定，冷空氣多以小槽或弱槽形勢(shì)影響華北而導(dǎo)致大霧和霾天氣的持續(xù)發(fā)展和形成，致使重污染天氣維持長(zhǎng)達(dá)29 d(其中包含2月1日)，統(tǒng)計(jì)得到2013年1月霧的高發(fā)區(qū)位于平原東部，邯鄲東部的邱縣霧日數(shù)達(dá)19 d。

2014年1月500 hPa高度距平圖上，西西伯利亞、中西伯利亞以及遠(yuǎn)東地區(qū)為明顯的負(fù)距平[21]，負(fù)距平中心呈NE-SW向，中心位于貝加爾湖北部，中心強(qiáng)度達(dá)-10 dagpm，負(fù)高度距平正好與地面冷高壓相對(duì)應(yīng)，說(shuō)明蒙古高壓強(qiáng)度大。而在2013年1月500 hPa高度距平圖上，與平均高度場(chǎng)低槽相對(duì)應(yīng)的500 hPa距平圖上是中心數(shù)值為-5 dagpm的負(fù)距平，表明低渦及槽頻繁在西西伯利亞活動(dòng)，歐亞地區(qū)環(huán)流經(jīng)向度不大。由于來(lái)自西西伯利亞的冷空氣路徑偏北，冷空氣頻繁影響華北地區(qū)，遠(yuǎn)比2014年1月明顯偏弱，且位置偏西。同樣在地面平均氣壓場(chǎng)上(圖4b)，高壓中心強(qiáng)度雖然與2014年1月(圖4a)一致，但其中心位置比2014年略為偏東一些，2014年1月高壓軸向呈東西走向，而2013年高壓軸向則為東北-西南走向，特別是氣壓距平值存在很大的差異：①2014年1月氣壓負(fù)距平呈南北走向的塊狀分布，這種形勢(shì)有利于冷空氣一次次向南爆發(fā)，不利于霧、霾和長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的重污染天氣發(fā)生。2013年1月氣壓負(fù)距平則呈東西走向的帶狀分布，這種形勢(shì)不利于冷空氣的爆發(fā)，有利于中國(guó)國(guó)土靜穩(wěn)天氣的形成，在這種穩(wěn)定的天氣形勢(shì)下，空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外擴(kuò)散，使得污染物在大氣的淺層積聚，從而導(dǎo)致污染的狀況越來(lái)越嚴(yán)重。這也是導(dǎo)致華北平原出現(xiàn)大范圍、長(zhǎng)時(shí)間維持重污染天氣的重要原因。②2014年1月氣壓負(fù)距平中心強(qiáng)度達(dá)-30 hPa，說(shuō)明地面高壓的異常強(qiáng)盛，中心位于貝加爾湖到蒙古國(guó)東部，而2013年1月氣壓負(fù)距平中心強(qiáng)度為-20 hPa，且中心位置位于西亞，從地面氣壓負(fù)距平強(qiáng)度中心比較，2014年1月遠(yuǎn)比2013年1月強(qiáng)得多。

大氣環(huán)流形勢(shì)分析表明：兩年1月的大氣環(huán)流存在明顯的不同，2014年1月大氣環(huán)流形勢(shì)為多槽脊交替型，不利超長(zhǎng)時(shí)間重污染天氣的形成。2013年1月中國(guó)大陸為一平直的寬槽區(qū)控制，大氣環(huán)流穩(wěn)定，而導(dǎo)致重污染天氣維持，有利超長(zhǎng)時(shí)間重污染天氣的形成。另外，2014年1月華北地面氣壓負(fù)距平的異常強(qiáng)盛，與2013年1月華北地面氣壓負(fù)距平的偏弱形成一鮮明對(duì)比。

圖3　2014年1月(a)、2013年1月(b)500hPa平均高度與距平

注：彩色陰影區(qū)為距平場(chǎng)，等值線為氣壓場(chǎng)

4.2地面氣象條件對(duì)比分析

在不同氣象條件下, 同一污染源排放所造成的地面污染物濃度可相差幾十倍乃至幾百倍，這是由于大氣對(duì)污染物的稀釋擴(kuò)散能力隨著氣象條件的不同而發(fā)生巨大變化[23]。很顯然，污染源相對(duì)穩(wěn)定的條件下，氣象條件決定了空氣質(zhì)量的好壞。表2給出了2014年1月、2013年1月各地市氣象要素統(tǒng)計(jì)，從中得到2013年1月比2014年1月不但累計(jì)降水量大，而且降水日數(shù)也偏多，同時(shí)平均氣溫較歷史平均偏低，相對(duì)濕度明顯偏大，平均風(fēng)速偏小。異常的氣象條件導(dǎo)致2013年1月重污染范圍和天數(shù)明顯增加。

2014年1月降水日數(shù)少，除張家口、承德、唐山、秦皇島出現(xiàn)了一次小面積的降雪天氣外，中南部地區(qū)基本沒(méi)有出現(xiàn)降水；全省平均降水量0.1 mm，平均降水量近90 %的縣(市)偏少9成以上，屬異常偏少。2013年1月降水量則明顯多于2014年1月(圖5)。全省平均降水量偏多近7成，中南部大部地區(qū)、張家口西南部、承德東南部偏多5成，張家口、承德、石家莊局部地區(qū)降水量較常年偏多近2倍以上。從降雪日數(shù)分析，2013年1月中南部地區(qū)降雪日數(shù)偏多，邢臺(tái)市出現(xiàn)微量以上降雪日數(shù)多達(dá)9 d，除1次達(dá)到中雪以上，其它每次降水量均較小。較強(qiáng)降水有利于污染物濃度降低，而弱降水不足以凈化空氣，反而增加了地面濕度，不利于污染物擴(kuò)散。

2014年1月全省平均氣溫-1.8 ℃，比常年偏高2.8 ℃，是1951年以來(lái)同期第2個(gè)高溫年份。全省各地市平均氣溫偏高3.0 ℃以上的站點(diǎn)主要分布在張家口大部、承德東南部、邯鄲、石家莊、邢臺(tái)西部地區(qū)，其中，張家口的北部和西南部7個(gè)站偏高4 ℃以上，石家莊偏高達(dá)4.7 ℃。溫度上升導(dǎo)致相對(duì)濕度變小，湍流加強(qiáng)，降低了大霧發(fā)生幾率，有效抑制氣態(tài)污染物光化反應(yīng)，降低2次氣溶膠污染物的貢獻(xiàn)，重污染天數(shù)明顯減少。2013年全省平均氣溫較常年偏低1.5 ℃。最低為保定，偏低3.3 ℃。與2014相比較發(fā)現(xiàn)(圖6)，除邯鄲和邢臺(tái)、衡水2地區(qū)的南部地區(qū)與2014年平均氣溫持平外，其它各地市平均氣溫均偏低2.8～4.7 ℃，石家莊平均氣溫較2014年偏低達(dá)4.7 ℃。降溫可促使地面水汽凝結(jié)導(dǎo)致能見(jiàn)度急劇下降，有利于污染增強(qiáng)。

2014年1月與2013年1月地面月平均風(fēng)速比較(表2)，風(fēng)速變化不明顯，除張家口月平均風(fēng)速大于2 m/s外，其它地區(qū)月平均風(fēng)速均在2 m/s以下。較小的

風(fēng)速不利于水汽和污染物的擴(kuò)散，而使污染物在原地聚積，形成近地面重污染。這也是2013年1月份持續(xù)霧、霾天氣多發(fā)主要原因。

較高的相對(duì)濕度，偏低的氣溫，較小的風(fēng)速為嚴(yán)重污染事件提供了有利的氣象條件，同時(shí)污染物又為霧霾天氣的形成提供了水汽凝結(jié)核，減少了太陽(yáng)輻射，從而導(dǎo)致地面氣溫降低，加重了霧霾天氣[24]。

表2　2013年1月、2014年1月各地市氣象要素統(tǒng)計(jì)

4.3穩(wěn)定條件的對(duì)比分析

研究表明，混合層高度可表征污染物在垂直方向被熱力對(duì)流與動(dòng)力湍流輸送所能達(dá)到的高度，是影響污染物擴(kuò)散的重要參數(shù)。在污染物排放量不變的條件下，混合層高度越低，大氣擴(kuò)散能力越差，越有利于污染物的積累，促進(jìn)霧和灰霾的形成和發(fā)展[25]。

為了解混合層高度對(duì)空氣污染的影響，根據(jù)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)適用情況選取了國(guó)標(biāo)法，分別計(jì)算了2014年1月和2013年1月全省各地市混合層高度，考慮到河北污染最重地區(qū)是石家莊，因此以石家莊為例，分析了石家莊日均混合高度層與日均AQI值，并進(jìn)行了2014年1月和2013年1月比較。結(jié)果表明，日均混合層高度與AQI之間有反相關(guān)關(guān)系(圖7)，AQI值越大，混合高度層就越低，當(dāng)混合層高度維持在200～300 m高度時(shí)，常常導(dǎo)致AQI值出現(xiàn)爆表和持續(xù)的重污染天氣。從圖8中也可清晰地看到，2014年石家莊日均混合高度明顯高于2013年，因而2014年1月石家莊重的污染比去年同期好得多。

圖5　2014年1月(a)和2013年1月(b)累計(jì)降水量分布(單位：mm)

圖6　2014年1月(a)和2013年1月(b)平均溫度分布(單位：℃)

注：圖中細(xì)實(shí)線為月平均值

注：圖中細(xì)實(shí)線為月平均值

混合層高度越低，越容易造成污染物在近地面層積聚，同時(shí)也不利于污染物的擴(kuò)散，而導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差，形成嚴(yán)重污染天氣。

5小結(jié)

通過(guò)2014年1月和2013年1月的大氣污染對(duì)比分析，得到以下結(jié)果。

(1)2014年1月大氣環(huán)流形勢(shì)為多槽脊交替型，不利超長(zhǎng)時(shí)間重污染天氣的形成。2013年1月中國(guó)大陸為平直的寬槽區(qū)控制，大氣環(huán)流穩(wěn)定，而導(dǎo)致重污染天氣持續(xù)，有利超長(zhǎng)時(shí)間重污染天氣的形成。

(2)2014年1月華北地面氣壓負(fù)距平的異常強(qiáng)盛，與2013年1月華北地面氣壓負(fù)距平的偏弱形成鮮明對(duì)比。

(3)2013年1月比2014年1月嚴(yán)重污染日多達(dá)1倍，重度污染天氣也明顯多于2014年1月，持續(xù)嚴(yán)重污染日也遠(yuǎn)超于2014年1月。且2013年1月大氣污染物成分較2014年1月復(fù)雜得多。

(4)穩(wěn)定度計(jì)算表明：2014年1月逆溫厚度和逆溫差值均明顯低于2013年1月。日均混合層高度與AQI之間有反相關(guān)關(guān)系，AQI值越大，混合高度層就越低，2014年石家莊日均混合高度明顯高于2013年。

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Comparative Analysis of Air Pollution Between January in 2013 and 2014 of Hebei Province

Zhao Na1, Liu Xiaohui1,Guo Rui2, Guo Weihong1,Li Erjie1,Li Yang1

(1.HebeiProvincialEnvironmentalMeteorologicalCenter,Shijiazhuang050021,China;2.HebeiProvincialMeteorologicalServiceCenter,Shijiazhuang050021，China)

Abstract:Based on the hourly AQI, primary pollutants, conventional meteorological data and NCEP/NCARreanalysis data,the air circulation background,AQI,pollution concentration and meteorological factors in January of 2013 and 2014 were compared.The results show that therewas obvious differenceinatmospheric circulation between January in 2013 and 2014,which wasthe reasonwhythe airquality of whole provinceinJanuary in 2014was higher than thatofthe same time in 2013.The thickness and difference of thetemperature inversion in 2014 were lower than thosein 2013.The higher thickness and differencewas,the more stable atmosphericwas.The beneficial condition causing the event were the strong stability of atmospheric stratification.The average daily mixing height in 2014 was higher than 2013.The emission source wascontrolled by government in 2014, NO2 and O3 were less than 2013,serious pollution in 2014 was less than the same period in 2013.

Key words:air pollution; AQI; meteorological condition; temperatureinversion; comparison

收稿日期：2016-02-29

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：41075004)；河北省科技廳項(xiàng)目(編號(hào)：12277114D)

作者簡(jiǎn)介：趙娜(1983—) ,女，工程師，主要從事氣象環(huán)境研究工作。

中圖分類號(hào)：X511

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944(2016)10-0001-07