孔 鋒， 呂麗莉， 方 建， 張黎黎， 王卓妮

(1.中國氣象局 發(fā)展研究中心， 北京 100081； 2.中國氣象局 氣象干部培訓(xùn)學(xué)院， 北京 100081；3.北京師范大學(xué) 地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100875；4.民政部/教育部 減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院， 北京 100875； 5.武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 武漢 430079)

不同時(shí)間角度下的中國霾日數(shù)時(shí)空變化格局研究(1961年～2015年)

孔 鋒1，2，3，4*， 呂麗莉1，2， 方 建5， 張黎黎2， 王卓妮2

(1.中國氣象局 發(fā)展研究中心， 北京 100081； 2.中國氣象局 氣象干部培訓(xùn)學(xué)院， 北京 100081；3.北京師范大學(xué) 地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100875；4.民政部/教育部 減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院， 北京 100875； 5.武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 武漢 430079)

采用2 474個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)，從年際、月際和周際變化角度，利用線性趨勢(shì)和反距離權(quán)重插值等多種方法，計(jì)算了1961年～2015年中國霾日數(shù)時(shí)空變化特征.結(jié)果表明：在年際尺度上，1961年～2015年中國年均霾日數(shù)在波動(dòng)中呈“先上升(1961年～1980年)-后平穩(wěn)(1981年～2000年)-再迅速上升(2001年～2015)”的三段式變化特征.在月際尺度上，1～12月份的年均霾日數(shù)呈現(xiàn)出“U”型分布，且所有月份的平均霾日數(shù)均呈現(xiàn)增加趨勢(shì).在周際尺度上，中國年均霾日數(shù)從周一到周日呈現(xiàn)出先減少后增加再減少的特征，但變化幅度不大.1961年～2015年中國周一到周日的平均霾日數(shù)均呈一致性增加趨勢(shì).在空間分布上，1961年～2015年中國年均霾日數(shù)變化趨勢(shì)呈“東南增加顯著-西北增加不顯著”的空間分異格局.中國華北、華中、華東和華南地區(qū)的年代際年均霾日數(shù)隨年代推移逐漸從負(fù)距平演變?yōu)檎嗥?不同月份的年均霾日數(shù)呈現(xiàn)出“東南高-西北低”的空間格局.1月和12月份年均霾日數(shù)達(dá)到2.7 d/a以上的地區(qū)分布較廣，其它月份分布范圍則相對(duì)較小.1961年～2015年周一到周日的年均霾日數(shù)超過4.5 d/a的地區(qū)主要分布在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、山西和陜西地區(qū).通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)不同星期的年均霾日數(shù)在空間分布上變化不大.

霾天氣； 多時(shí)間尺度； 月際變化； 周變化； 時(shí)空格局； 城市化； 中國

近些年來伴隨著中國快速城市化和工業(yè)化進(jìn)程，越來越多的工業(yè)廢氣被排放到大氣中[1-3]，社會(huì)各界逐漸感受到中國霾日數(shù)呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)[4-6]，嚴(yán)重污染事件也在呈現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢(shì)[7].從2010年以來，霧霾成為全社會(huì)普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一，并成為近年來的年度關(guān)鍵詞.因此，2014年1月4日，國家減災(zāi)辦、民政部首次將危害健康的霧霾天氣納入2013年自然災(zāi)情進(jìn)行通報(bào)[8-9].可見，霾天氣的時(shí)空變化研究具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義.

霾是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果[10].霾的源頭多種多樣，比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒，甚至火山噴發(fā)等等，霾天氣通常是多種污染源混合作用形成的[11].但各地區(qū)的霧霾天氣中，不同污染源的作用程度各有差異[12].高密集的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)活動(dòng)必然會(huì)排放大量細(xì)顆粒物，一旦排放超過大氣循環(huán)能力和承載度，細(xì)顆粒物濃度將持續(xù)積聚，此時(shí)如果受靜穩(wěn)天氣等影響，極易出現(xiàn)大范圍的霾[13-15].長(zhǎng)時(shí)期以來，在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化等主要目標(biāo)的引領(lǐng)下，中國社會(huì)各領(lǐng)域的能源類需求增長(zhǎng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界其他國家和地區(qū)，快速經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的污染物排放和城市建成區(qū)面積增長(zhǎng)也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)[16-17]，尤其是胡煥庸線以東的地區(qū)是高密度經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和高濃度污染物排放的集中地區(qū).同時(shí)城市里大樓越建越高，阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱[18].靜風(fēng)現(xiàn)象增多，不利于大氣中懸浮微粒的擴(kuò)散稀釋，容易在城區(qū)和近郊區(qū)周邊積累[19].據(jù)統(tǒng)計(jì)中國最大的500個(gè)城市中，只有不到1%的城市達(dá)到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，世界上污染最嚴(yán)重的10個(gè)城市有7個(gè)在中國[20].2013年以來，全國重點(diǎn)城市的空氣污染天數(shù)已經(jīng)占到相當(dāng)大的比例，其中北京175 d、天津197 d、沈陽152 d、成都125 d、石家莊264 d、蘭州122 d.2013年北京空氣質(zhì)量一級(jí)優(yōu)的天數(shù)有41 d；二級(jí)良天數(shù)135 d；三級(jí)輕度污染天總計(jì)84 d；四級(jí)中度污染天為47 d；五級(jí)重度污染有45 d；六級(jí)嚴(yán)重污染一共13 d[17]；全年優(yōu)良天數(shù)共計(jì)176 d，占全年總天數(shù)的48.22%，不足一半；在重污染天數(shù)方面，五級(jí)和六級(jí)重污染天數(shù)累計(jì)出現(xiàn)58 d，占全年總天數(shù)的15.9%，平均下來，相當(dāng)于每隔6 d或7 d，就會(huì)出現(xiàn)一次重污染天氣過程.2014年秋季至2015年春季，中國東部廣大地區(qū)包括華北中南部、江淮北部在內(nèi)的150萬km2范圍被霾天氣所籠罩[22-23].

持續(xù)高發(fā)、頻發(fā)、連片、且越來越嚴(yán)重的霧霾，使城市空氣污染問題成為公眾最關(guān)心的問題之一.漫天的霧霾，讓不少人感受到了一種無力的焦慮和無解的迷茫，不知道怎么去消除.這種“霧鎖霾困”之下的無力感使上上下下痛定思痛，高層重視、公眾呼吁和隨時(shí)可能再來的霧霾的倒逼下，地方政府開始采取各種措施治理霧霾，有的著力治標(biāo)，有的著力治本[24-26].已有大量研究開始關(guān)注霾天氣變化，并探究其可能的成因機(jī)制[27-30].如宋連春等研究了中國霾日數(shù)的變化特征和氣候成因[16]，丁一匯等研究了近50年我國霧和霾的長(zhǎng)期變化特征及其與大氣濕度的關(guān)系[17]，鄭慶鋒等進(jìn)行了上海霾天氣發(fā)生的影響因素分析[18].現(xiàn)有研究多從單一尺度研究霾日數(shù)時(shí)空變化，而不同尺度的霾日數(shù)研究則可以揭示霾天氣變化的不同信息.

基于這一現(xiàn)狀，本文從年際、月際和周際尺度出發(fā)，從時(shí)間序列動(dòng)態(tài)變化和空間分布格局兩方面診斷中國1961年～2015年年均霾日數(shù)演變規(guī)律，為全面了解霾日數(shù)時(shí)空變化提供參考，同時(shí)也為區(qū)域霾治理提供可能的科技支撐.

1數(shù)據(jù)和方法

1.1數(shù)據(jù)來源和質(zhì)量控制

本文采用霾日數(shù)數(shù)據(jù)來自“霧霾專題數(shù)據(jù)集(V1.0)”.該數(shù)據(jù)集包含了1961年～2015年中國2 474個(gè)國家級(jí)地面氣象站的霾天氣現(xiàn)象觀測(cè)數(shù)據(jù)，站點(diǎn)分布如圖1所示.如果出現(xiàn)霾天氣記為1，未出現(xiàn)則記為0，當(dāng)天無天氣現(xiàn)象觀測(cè)為8.在質(zhì)量控制方法上，本數(shù)據(jù)集制作過程中，應(yīng)用氣候界限值或允許值檢查、內(nèi)部一致性檢查和空間一致性檢查3類方法，進(jìn)行質(zhì)量控制，質(zhì)量良好.本數(shù)據(jù)集主要基于地面基礎(chǔ)氣象資料建設(shè)項(xiàng)目歸檔的“1951年～2010年中國2 474個(gè)國家級(jí)地面站數(shù)據(jù)更正后的月報(bào)數(shù)據(jù)文件基礎(chǔ)資料集”研制.在2011年3月～2012年6月中國氣象局開展的地面基礎(chǔ)氣象資料建設(shè)工作中，對(duì)1951年～2010年2 474個(gè)國家站月報(bào)數(shù)據(jù)文件中的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了反復(fù)質(zhì)量檢測(cè)與控制，期間糾正了大量的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)字化遺漏數(shù)據(jù)進(jìn)行了補(bǔ)錄，使得數(shù)據(jù)質(zhì)量和完整性得到明顯提升.各省上報(bào)至國家氣象信息中心的2011年1月及以后地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件，在日常資料處理業(yè)務(wù)中經(jīng)過了嚴(yán)格的“臺(tái)站-省級(jí)-國家級(jí)”三級(jí)質(zhì)量控制.實(shí)時(shí)上傳的地面氣象要素?cái)?shù)據(jù)文件經(jīng)過了省級(jí)質(zhì)量控制.各要素項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)有率均在98%以上，數(shù)據(jù)的正確率均接近100%.

圖1 中國數(shù)字高程和氣象站點(diǎn)分布Fig.1 Digital elevation and meteorological station distribution in China

1.2計(jì)算方法

在時(shí)間上，本文統(tǒng)計(jì)了1961年～2015年中國2 474個(gè)站點(diǎn)在年、月和周尺度的研究時(shí)段平均霾日數(shù)和逐年平均霾日數(shù)變化.在空間上，本文根據(jù)2 474個(gè)站點(diǎn)相應(yīng)計(jì)算結(jié)果，利用地理學(xué)和氣象學(xué)中常用的反距離權(quán)重(IDW)方法插值成1 km×1 km的不同年、月和周尺度的柵格空間分布數(shù)據(jù).本文年代劃分依次為1961年～1970年、1971年～1980年、1981年～1990年、1991年～2000年、2001年～2010年和2011年～2015年，分別記為1960S、1970S、1980S、1990S、2000S和2010S.

2結(jié)果與分析

2.1年際/年代際尺度霾日數(shù)時(shí)空變化格局

從時(shí)間序列來看，在年際變化上，1961年～2015年中國年均霾日數(shù)在波動(dòng)中呈現(xiàn)出“先上升(1961年～1980年)-后平穩(wěn)(1981年～2000年)-再迅速上升(2001年～2015年)”的三段式動(dòng)態(tài)變化特征(圖2).中國年均霾日數(shù)從1961年的3.27 d/a增加到2015年的31.08 d/a，同比增加了約8.50倍.1961年～2015年中國霾日數(shù)變化均值為8.88 d/a，其中2001年～2015年的中國年均霾日數(shù)的增加幅度遠(yuǎn)大于1961年～1980年.在年代際變化上，中國年代際年均霾日數(shù)也呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，增加幅度從1960S到2010S分別為3.72、7.22、6.06、7.49、11.74和25.17 d/a，2010S相比1960S增加了約5.76倍.

圖2 1961年～2015年中國年均霾日數(shù)變化Fig.2 Average annual haze days change in China from 1961 to 2015

從空間格局來看，在長(zhǎng)期氣候態(tài)分布上，1961年～2015年中國年均霾日數(shù)大致以黑龍江漠河至云南騰沖一線為界呈現(xiàn)出顯著的“東南高-西北低”的空間分異格局(圖3)，尤其在人口稠密、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化程度較高的華北、華中、華東和華南地區(qū)年均霾日數(shù)出現(xiàn)頻率相對(duì)較高，大都在9 d/a以上，而東北和福建及廣東東部地區(qū)年均霾日數(shù)出現(xiàn)頻率相對(duì)較低.廣大的西部地區(qū)的年均霾日數(shù)大都小于1 d.在變化趨勢(shì)上，1961年～2015年中國年均霾日數(shù)呈“東南增加顯著-西北增加不顯著”的空間分異格局.其中在華北、華中、華東和華南的多數(shù)地區(qū)年均霾日數(shù)增加趨勢(shì)最高，趨勢(shì)值大都超過4 d/10a；陜西年均霾日數(shù)減少趨勢(shì)最高，趨勢(shì)值為-4 d/10a；其它地區(qū)的年均霾日數(shù)則增減趨勢(shì)不顯著，增減趨勢(shì)值大都在小于1 d/10a.

在年代際年均霾日數(shù)距平上，采用各年代年均霾日數(shù)減去1961年～2015年年均霾日數(shù)，從而得到各年代年均霾日數(shù)距平(圖4)，正距平表示該年代年均霾日數(shù)大于1961年～2015年年均霾日數(shù)，反之亦然.從圖4可知，隨著年代推移，中國華北、華中、華東和華南地區(qū)的年代際年均霾日數(shù)逐漸從負(fù)距平演變?yōu)檎嗥?其中1960S華北、華中、華東和華南包括陜西地區(qū)年均霾日數(shù)均為較大的負(fù)距平，負(fù)距平值大都超過8 d/a；1970S東南沿海和山西地區(qū)年均霾日數(shù)依舊延續(xù)較大的負(fù)距平，而陜西和華中地區(qū)則演變?yōu)檩^大的正距平，正距平值大都超過8 d/a；1980S最為顯著的變化是陜西和華中地區(qū)年均霾日數(shù)演變?yōu)檎嗥?，而長(zhǎng)江中下游一帶年均霾日數(shù)則出現(xiàn)正距平.從1990S開始到2010S中國華北、華中、華東、華南、東北南部和西北西部廣大地區(qū)的年代際年均霾日數(shù)逐漸從負(fù)距平演變?yōu)檎嗥剑绕涫菑臇|北南部連綿延續(xù)到華南，廣大東部地區(qū)的年均霾日數(shù)呈正距平，且連成片，正距平值大都超過8 d/a.

圖3 1961年～2015年中國年均霾日數(shù)氣候態(tài)(左)和變化趨勢(shì)(右)空間格局Fig.3 Spatial pattern of average annual haze days climate state (left) and long-term trend (right) in China from 1961 to 2015

2.2月際尺度霾日數(shù)時(shí)空變化格局

從時(shí)間序列來看，在月際時(shí)間分布上，1961年～2015年中國1～12月份的年均霾日數(shù)呈現(xiàn)出“U”型分布(圖5)，其中5～9月份年均霾日數(shù)較低，10～12月份和1～4月份年均霾日數(shù)則相比較高.其中7月和8月份年均霾日數(shù)最低，僅為0.26和0.25 d/a，12月和1月份最高，分別達(dá)1.42和1.38 d/a，12月份約為8月份的5.70倍.在變化趨勢(shì)上，所有月份的平均霾日數(shù)均呈現(xiàn)出一致性的增加趨勢(shì)(圖6)，其中5月、8月和7月份平均霾日數(shù)的變化趨勢(shì)最小，線性趨勢(shì)值分別僅為0.10、0.12和0.14 d/10a；1月、10月和12月份平均霾日數(shù)的變化趨勢(shì)最大，線性趨勢(shì)值分別達(dá)0.42、0.39和0.38 d/10a，1月份是5月份的約4.20倍.

圖4 1961年～2015年中國年代際年均霾日數(shù)距平空間格局Fig.4 Spatial pattern of decadal average annual haze days anomaly in China from 1961 to 2015

圖5 1961年～2015年中國不同月份年均霾日數(shù)Fig.5 Average annual haze days in different month in China from 1961 to 2015

圖6 1961年～2015年中國不同月份平均霾日數(shù)逐年變化Fig.6 Average annual haze days change in different month in China from 1961 to 2015

圖7 1961年～2015年中國不同月份年均霾日數(shù)空間格局Fig.7 Spatial pattern of average annual haze days in different month in China from 1961 to 2015

從空間格局來看，1961年～2015年中國不同月份的年均霾日數(shù)呈現(xiàn)出“東南高-西北低”的空間分異特征(圖7).其中1和12月份中國年均霾日數(shù)達(dá)到2.7 d/a以上的地區(qū)分布較廣，主要分布在華北、華中、華東和華南及其周邊的大多數(shù)地區(qū)，且連綿成片分布.2月、3月、4月、10月和11月份也主要分布在華北、華中、華東和華南及其周邊地區(qū)，但分布范圍遠(yuǎn)不如1月和12月份分布廣泛，且呈現(xiàn)不同程度的零散分布特征.5～9月份的年均霾日數(shù)超過2.7 d/a的地區(qū)范圍較小，尤其是7月和8月份分布范圍最小，僅在山西南部、京津冀和珠三角等地區(qū)有零散分布.從12個(gè)月份的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)冬半年年均霾日數(shù)超過2.7 d/a的分布范圍廣，而夏半年分布范圍則相對(duì)較小.

2.3周際尺度霾日數(shù)時(shí)空變化格局

從時(shí)間序列來看，在周際分布上，1961年～2015年中國周一到周日的年均霾日數(shù)呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)性特征(圖8).周一到周三呈減少趨勢(shì)，周三到周五呈增加趨勢(shì)，周五到周六再次呈減少趨勢(shì).其中周五年均霾日數(shù)最高，達(dá)1.284 d/a，周三最低，為1.259 d/a，可以看出兩者之間的差別很小.在變化趨勢(shì)上，1961年～2015年周一到周日的平均霾日數(shù)均呈現(xiàn)出一致性的增加趨勢(shì)(圖9)，趨勢(shì)值基本在0.40 d/10a，并呈現(xiàn)出“先增加(1961年～1980年)-后平穩(wěn)(1981年～2000年)-再迅速增加(2001年～2015年)”的三段式動(dòng)態(tài)變化特征，大致從1961年的0.5 d/a增長(zhǎng)到2015年的4.5 d/a，增加了約8倍.值得注意的是從整體來看周一到周日的年均霾日數(shù)基本類似，沒有顯著的差異.

從空間格局來看，1961年～2015年中國周一到周日的年均霾日數(shù)的空間分布格局大致相同(圖10).年均霾日數(shù)超過4.5 d在空間分布上主要分布在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、山西和陜西地區(qū).這些地區(qū)位于黑龍江漠河至云南騰沖一線以東，人口稠密、工業(yè)化和城市化發(fā)展速度較快.通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)不同星期的年均霾日數(shù)在時(shí)空分布上雖有差異，但變化幅度不大.

圖8 1961年～2015年中國不同星期年均霾日數(shù)Fig.8 Average annual haze days in different week day in China from 1961 to 2015

圖9 1961年～2015年中國不同星期平均霾日數(shù)逐年變化Fig.9 Average annual haze days change in different week day in China from 1961 to 2015

圖10 1961年～2015年中國不同星期年均霾日數(shù)空間格局Fig.10 Spatial pattern of average annual haze days in different week day in China from 1961 to 2015

3結(jié)論和討論

3.1結(jié)論

1) 在年際變化上，中國年均霾日數(shù)從1961到2015年增加了約8.50倍.在空間上，呈“東南高-西北低”的空間格局.在變化趨勢(shì)上，呈“東南增加顯著-西北增加不顯著”的空間分異格局.中國華北、華中、華東和華南地區(qū)的年代際年均霾日數(shù)隨年代推移逐漸從負(fù)距平演變?yōu)檎嗥?

2) 在月際變化上，1961年～2015年中國1～12月份的年均霾日數(shù)呈現(xiàn)出“U”型分布，且呈增加趨勢(shì).在空間上，年均霾日數(shù)呈現(xiàn)出“東南高-西北低”的空間格局.

3) 在周際變化上，中國年均霾日數(shù)從周一到周日呈現(xiàn)出先減少后增加再減少的特征.1961年～2015年中國周一到周日的平均霾日數(shù)均呈一致性增加趨勢(shì)，從1961年到2015年大致增加了約8倍.同時(shí)通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)不同星期的年均霾日數(shù)在時(shí)空分布上雖有差異，但變化幅度不大.

3.2討論

1) 霾日數(shù)演變特征的影響因素分析.從本文發(fā)現(xiàn)1961年～2015年中國霾日數(shù)變化呈現(xiàn)出“先上升(1961年～1980年)-后平穩(wěn)(1981年～2000年)-再迅速上升(2001年～2015年)”的三段式變化特征.這種變化特征與中國城市化率和能源消耗總量具有一定的相似性，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.90以上，通過了0.01顯著性水平的檢驗(yàn).隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，中國人為排放的PM2.5和PM10等顆粒物顯著增加.城市化進(jìn)程使得城市地表景觀覆蓋大大改變，地表粗糙度變大，高大的建筑群阻礙了城市風(fēng)道，使得近地表的風(fēng)趨于紊亂，同時(shí)城市建筑物聚集，高低大小不等，風(fēng)流動(dòng)時(shí)增加了阻力，因而城市風(fēng)速一般來說比郊外小.同時(shí)，全球變暖背景，使得近地表的風(fēng)速減小，風(fēng)速下降幅度介于5%到15%之間[4].因此，是否由于排放的增加疊加了城市化影響和風(fēng)速減小導(dǎo)致了霾的頻繁發(fā)生.目前還尚待進(jìn)一步從統(tǒng)計(jì)診斷和模式模擬兩方面進(jìn)行驗(yàn)證.

2) 探究不同強(qiáng)度和時(shí)間霾天氣時(shí)空演變規(guī)律.學(xué)界現(xiàn)有的霾時(shí)空變化特征研究主要集中于單次霾事件發(fā)生發(fā)展過程和霾日數(shù)在時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化和空間上的分布差異兩方面[10-11，16].對(duì)霾變化的研究較少有從不同強(qiáng)度和不同持續(xù)時(shí)間開展霾變化研究.不同強(qiáng)度和不同尺度持續(xù)時(shí)間的霾天氣嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)和人民群眾生命健康.因此，需要深入系統(tǒng)的對(duì)霾天氣的強(qiáng)度和時(shí)間進(jìn)行劃分，并對(duì)其時(shí)空演變特征開展相應(yīng)研究.

3) 開展霾天氣變化區(qū)劃研究.霾的發(fā)生主要集中在中國東部區(qū)域，且在不同月份具有顯著差別，但這均是從長(zhǎng)期氣候態(tài)研究霾日數(shù)的時(shí)空特征.隨著氣候變化研究的進(jìn)一步深化，需要厘定氣候要素的變化趨勢(shì)、波動(dòng)特征和極端值的變化規(guī)律和影響.因此，亟需從變化趨勢(shì)、波動(dòng)特征和極端霾天氣三方面開展霾天氣的變化趨化研究勢(shì)在必行，正逢其時(shí).這不僅有助于合理開展城市規(guī)劃建設(shè)，而且也是理解霾天氣發(fā)生發(fā)展和成因機(jī)制的重要基礎(chǔ)之一.

4) 亟待霾天氣的影響研究.霾天氣出現(xiàn)時(shí)空氣質(zhì)量變差，能見度降低.因此，社會(huì)各界紛紛討論霾的頻發(fā)是否會(huì)加劇各類疾病和交通事故的發(fā)生.一些學(xué)者認(rèn)為霾天氣導(dǎo)致近地層紫外線減弱，容易使得空氣中病菌的活性增強(qiáng)，細(xì)顆粒物會(huì)帶著細(xì)菌、病毒，來到呼吸系統(tǒng)的深處，造成感染[27].社會(huì)各界關(guān)注焦點(diǎn)問題主要集中在以下幾方面：不同地區(qū)中的霾的物質(zhì)組成是否有顯著差別？霾中的物質(zhì)組成中是否含有對(duì)人體有害的成分？霾天氣的頻發(fā)與神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病的集中出現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)上和因果上有何種關(guān)聯(lián)性.霾天氣的發(fā)生是否顯著增加了交通事故的頻次？以上這些問題均是社會(huì)各界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，尚未完全取得共識(shí)，有待進(jìn)一步研究.

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Spatiotemporal change pattern of haze days from different time perspective in China (1961～2015)

KONG Feng1，2，3，4， LYU Lili1，2， FANG Jian5， ZHANG Lili2， WANG Zhuoni2

(1.Research Centre for Strategic Development， China Meteorological Administration， Beijing 100081;2.China Meteorological Administration Training Center， Beijing 100081;3.State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology， Beijing Normal University， Beijing 100875;4.Academy of Disaster Reduction and Emergency Management， Ministry of Civil Affairs & Ministry of Education， Beijing 100875;5.School of Resources and Environmental Science， Wuhan University， Wuhan 430079)

Frequent haze weather has become one of the focuses concerned by various circles of the society. In the present work， 2474 station data. From the perspective of interannual， monthly and weekly changes， variation characteristics of haze days in China from 1961 to 2015 were calculated with a variety of methods such as linear trend and inverse distance weight interpolation. The results show that: on the inter-annual scale， average annual haze days present increasing trend with fluctuation， which exhibits three

section changes in detail， including increase from 1961 to 1980， stable from 1981 to 2000 and rapid raise from 2001 to 2015. On the monthly scale， on one hand average annual haze days from January to December display a ‘U’ shaped distribution. On the other hand， average annual haze days in all month reveal a tendency of increase. On the weekly scale， average annual haze days in China from Monday to Sunday follow the decrease-increase-decrease pattern， while change little. The average annual haze days from Monday to Sunday increased consistency from 1961 to 2015. In space distribution， average annual haze days tend to have the spatial pattern of “southeast increasing significantly-northwest increasing not significantly”. The decadal average annual haze days in Northern China， Central and East China and Southern China area gradually vary with time from the negative anomaly evolution to positive anomaly. Area with average annual haze days in January and December more than 2.7 d/a has a wide distribution， while that with the other months range is relatively small. Area with average annual haze days from Monday to Sunday more than 4.5 d/a are mainly distributed in the area ofBeijing and Tianjin， the Yangtze River Delta， Pearl River Delta， Shanxi and Shaanxi area. By contrast it is found that in different weeks the average annual haze days in spatial distribution changes little．

haze; multi-time scale; monthly change; weekly change; spatiotemporal pattern; urbanization; China

2016-12-13.

中國氣象局氣象軟科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(2017[21])；浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目公益技術(shù)研究社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目(2014C23004)；國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目(41621061).

1000-1190(2017)03-0370-08

P44

A

*E-mail: kongfeng0824@foxmail.com.