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        錫林郭勒盟兩次嚴(yán)重污染天氣過(guò)程對(duì)比分析

        2021-11-15 09:12:42杜愛(ài)萍
        關(guān)鍵詞:風(fēng)速污染

        杜愛(ài)萍

        (錫林郭勒盟氣象局,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

        1 污染物顆粒及地面氣象要素實(shí)況

        2015年3月14日和28日,錫林郭勒盟出現(xiàn)兩次嚴(yán)重污染天氣,首要污染物均為PM10,AQI指數(shù)值分別為414和313,污染物最大濃度分別達(dá)到1 381μg/m3和1 947μg/m3,兩次過(guò)程伴隨揚(yáng)沙、浮塵和霾。

        2015年3月14日08時(shí)至15日08時(shí)污染物顆粒PM10濃度:14日08時(shí)開(kāi)始緩慢增加,15時(shí)-18時(shí)濃度迅速加大,最大濃度出現(xiàn)在18時(shí),較高濃度維持8h左右,15日01時(shí)之后迅速減弱。相應(yīng)地面要素變化:能見(jiàn)度在14日08時(shí)開(kāi)始緩慢下降,最低能見(jiàn)度出現(xiàn)在16時(shí),為3.5 km。其中14日14時(shí)至15日01時(shí)連續(xù)11h能見(jiàn)度不足10km。

        2015年3月27日14時(shí)至28日14時(shí)污染物顆粒PM10濃度:27日14時(shí)開(kāi)始緩慢增加,21時(shí)-24時(shí)濃度迅速加大,最大濃度出現(xiàn)在24時(shí),500μg/m3以上的較高濃度維持了11h左右,28日08時(shí)出現(xiàn)弱降水,污染物迅速減弱消散。地面要素變化:27日17時(shí)開(kāi)始,能見(jiàn)度緩慢下降,最低能見(jiàn)度出現(xiàn)在23時(shí),為3.5km。27日17時(shí)至28日08時(shí)連續(xù)16h能見(jiàn)度不足10km,尤其是27日23時(shí)至28日05時(shí),能見(jiàn)度不足5km。

        兩次污染過(guò)程,一次是出現(xiàn)在午后至傍晚,一次是出現(xiàn)在傍晚至前半夜。顆粒物濃度迅速加大及維持的時(shí)間段,能見(jiàn)度均降至最低值,顆粒物最高濃度與最低能見(jiàn)度成正比。污染過(guò)程前期西南風(fēng)速均在10m/s左右,污染過(guò)程中減小到4 m/s~6m/s,濕度條件較差。

        2 天氣背景分析

        2.1 污染前期天氣形勢(shì)

        500hPa高空形勢(shì),兩次過(guò)程在歐亞高緯地區(qū)50N°以北烏拉爾山至西西伯利亞有高空槽存在,中高緯為“一槽兩脊”型,高空槽底部多短波槽脊活動(dòng)。2015年3月14日在新疆以北及我國(guó)東北地區(qū)各受一高空脊控制,3月27日在巴爾喀什湖至新疆以及我國(guó)東北地區(qū)各受一高空脊控制,兩次過(guò)程貝加爾湖均受高空槽影響,高空槽底部位于蒙古國(guó)一帶,錫林郭勒盟處于高空槽底前部的西南氣流中,850hPa的溫度脊強(qiáng)盛,錫林郭勒盟受暖平流控制。

        (a)

        (b)

        (c)

        (d)

        2015年3月14日08時(shí),蒙古氣旋發(fā)展強(qiáng)盛,位于蒙古國(guó)中部,中心值1 012.5hPa。錫林郭勒盟位于蒙古氣旋底前部,氣旋發(fā)展使氣壓梯度和變壓梯度增大,地面風(fēng)速增強(qiáng)。3月27日08時(shí),蒙古至我國(guó)東北地區(qū)低壓帶控制,錫林郭勒盟位于低壓帶底部。

        2.2 污染過(guò)程中天氣形勢(shì)演變

        500hPa形勢(shì):兩次過(guò)程歐亞中高緯均為“一槽兩脊”,貝加爾湖高空槽加深東移,錫林郭勒盟處于高空槽內(nèi)西南氣流中。2015年3月14日高空風(fēng)速在10m/s左右,影響錫林郭勒盟的蒙古氣旋東移北上,錫林郭勒盟處于氣旋后部;3月27日高空西南風(fēng)速達(dá)22m/s,低壓帶后部發(fā)展加強(qiáng)為蒙古氣旋且東移,錫林郭勒盟處于氣旋底后部。兩次過(guò)程錫林郭勒盟850hPa均受低值系統(tǒng)控制,槽前暖平流,槽后冷平流強(qiáng)盛,隨著冷平流的入侵,高空槽移出錫林郭勒盟,污染天氣結(jié)束。

        (a)

        (b)

        (c)

        (d)

        3 濕度條件和層結(jié)特征

        3.1 水汽條件

        兩次污染過(guò)程以錫林浩特(116.120E、43.950N)為例,制作相對(duì)濕度時(shí)間垂直剖面:2015年3月14日08時(shí)-20時(shí),850hPa相對(duì)濕度只有25%,比濕0.8g/kg~1.0g/kg,15日08時(shí),冷空氣入侵,相對(duì)濕度和比濕分增加到75%和1.8g/kg。27日08時(shí)-20時(shí),850hPa相對(duì)濕度只有20%,比濕1.8g/kg,28日08時(shí),相對(duì)濕度和比濕分增加到85%和4.0g/kg。污染過(guò)程中濕度較差,隨著濕度的加大,污染天氣趨于結(jié)束。28日還伴有有弱的降水。

        3.2 層結(jié)條件

        錫林浩特(54102)探空?qǐng)D:2015年3月14日08時(shí)從低層到高層為一致的偏南風(fēng),暖平流強(qiáng)盛;14日20時(shí)700hPa以下轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)速14 m/s ~18m/s,700hPa以上為西南風(fēng),風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),開(kāi)始有冷空氣侵入,隨后污染天氣逐漸減弱消散。2015年3月27日08時(shí)850hPa是西南風(fēng),700hPa以上為偏西風(fēng),風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),暖平流強(qiáng)盛;2015年3月27日20時(shí)700hPa以下偏西風(fēng)16m/s,以上是西南風(fēng)18m/s ~20m/s,風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),開(kāi)始有弱的冷空氣侵入。層結(jié)條件看出,在污染過(guò)程中是西南氣流影響,暖平流強(qiáng)盛,隨著冷空氣的侵入,風(fēng)向轉(zhuǎn)為北風(fēng),污染天氣結(jié)束。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        ①造成兩次嚴(yán)重污染天氣過(guò)程的高空形勢(shì)場(chǎng)較為相似,在歐亞高緯地區(qū)50N°以北烏拉爾山至西西伯利亞有高空槽存在,高空槽底部多短波槽脊活動(dòng),前期形勢(shì)可以看出高空中低層為升溫態(tài)勢(shì),錫林郭勒盟處于高空槽底前部的西南氣流中。 ②地面影響系統(tǒng)均為蒙古氣旋,地面風(fēng)速達(dá)10m/s。 ③污染物濃度增大基本在午后至夜間,風(fēng)速和能見(jiàn)度呈負(fù)相關(guān),濃度達(dá)到最高值時(shí),能見(jiàn)度最低。 ④污染過(guò)程中錫林郭勒盟整層濕度條件差,以暖平流為主,隨著濕度的增加,冷空氣的侵入,污染天氣趨于結(jié)束。

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