咸陽市霧霾天氣氣候特征及成因分析

秦建鋒 竇輝

（咸陽市氣象局 陜西咸陽 712000）

1 咸陽市霧霾天氣氣候特征

據近30年咸陽霧霾日數統計，季節上看，霧霾天氣主要發生在秋冬及初春，其中秋冬季最多。分布區域看，最多發生在咸陽、興平一帶，次多區域在涇陽、禮泉、武功、乾縣及三原一部分，北五縣國道、重點省道、礦山區也時有發生，北部其余地區及乾縣、武功西北部最少；南部明顯多于北部，地勢低洼、河谷、盆地等空氣不易流動的地區易出現霧霾。出現頻次來看，北部平均5天~10天，南部平均20天左右，其中咸陽、興平最多達25天~30天；其中重度灰霾全年每月均可出現。12月最多，占到總日數的33%；其次為1月，占27%；最少為6月，只有1站次。11月—次年2月出現的重度灰霾站次數共占83%；重度灰霾天氣的出現與平均最長無降水日數（干旱時間）呈正相關，與月降水量、降水日數呈負相關。近10年來，我市南部地區秋冬季霧霾天數顯著增加，強度增強。

2 咸陽市霧霾天氣成因分析

2.1 地理環境

2.1.1 咸陽市地形地勢特點

咸陽地勢北高南低、呈階梯狀、高差明顯。北部地區屬黃土高原丘陵溝壑區，海拔1000 m～1200 m；南部地區屬渭河平原中部，海拔400 m～600 m，市區及周邊興平等沿河河谷地帶海拔400 m左右，南望秦嶺（平均海拔2000 m左右），造成南部地區，特別是渭河河谷大氣受南北阻擋，多處于穩定狀態。

2.1.2 咸陽市形成灰塵顆粒的物質條件

咸陽市北部丘陵溝壑區以及南部關中盆地地面均為黃土覆蓋，黃土土質松散，冬春干旱多發生，降水量偏少，地表易形成干土層，同時秋冬初春寒潮帶來的吹風天氣使近地面干土吹散在低空，形成浮塵，具有灰塵顆粒形成物質條件。

2.2 氣象條件

2.2.1 關中大范圍高低空風場配置情況分析

近地層（1500m以下）關中地區大部盛行東風和東北風，風向由喇叭口逆向吹風，且常年風向較小，隨風帶來的灰塵不宜擴散。中高層（1500m高度以上）常年盛行西風，高空氣流帶來的塵埃受山脈阻擋下沉堆積。圖1為陜西地勢（左）與污染A O D 空間分布圖。

圖1 陜西地勢（左）與污染AOD 空間分布圖

2.2.2 咸陽市小范圍地面風場分析

在關中大部盛行東風和東北風背景下,咸陽市小范圍地面風場有其特殊性。從咸陽市地面主導風場分析看(見圖2)，咸陽中南部涇陽、三原、咸陽、禮泉、興平盛行東風和東北風，永壽、乾縣、武功盛行西風和西北風，存在風向切變；另外，咸陽市區、興平、武功位于渭河河谷地勢低洼地帶，加上武功又處于最西端喇叭口地形收縮處且風向對吹，因此，在咸陽市區、興平形成一定風場輻合，造成該地霧霾天氣最多。

圖2 咸陽市地面主導風向示意圖

圖3 咸陽測站風向頻率圖

2.2.3 地面風速減小是霧霾天氣增多的又一主因

表1 秦都氣象站各年代平均風速變化對照表 單位0.1m/s

資料分析表明，咸陽市2000年以來，地面風速明顯減弱，靜風日數顯著增加，年平均風速逐年下降，據咸陽（秦都氣象站）觀測數據顯示（見表1）：2001年~2010年10年間，年平均風速比60年代和70年代分別下降1.0 m/s。比80年代下降0.8 m/s；比90年代下降0.4 m/s。且90年代以后下降趨勢明顯。

分析還發現，2001年~2010年10年間冬半年各月平均風速也在逐年下降。這與關中盆地風速下降規律相一致。風速減小不利于近地層大氣污染物擴散。

2.3 霧霾天氣與大氣污染對應關系

2.3.1 咸陽市霧霾天氣頻率分布與大氣污染區域對比

圖4 左圖1971-2010 年咸陽霧霾天氣出現頻率（含2005 年以來咸陽部分區域站9-3 月資料）。右圖陜西冬季平均霧霾日數分布圖

圖5 關中地區大氣污染帶

由圖4與圖5對比分析可發現，咸陽霧霾高發區與大氣污染程度相對應。

2.3.2 近年來咸陽秋冬季霧霾與大氣污染分布變化趨勢對比

近10年來，我市秋冬季霧霾天數顯著增加，強度增強。咸陽、興平一帶霧霾有明顯增加趨勢。霧霾變化趨勢與大氣污染分布變化趨勢一致（見圖6）。

圖6 近10 年關中大氣污染分布變化趨勢

近年來隨著工業化、城鎮化加速，空氣中懸浮顆粒物的增加，直接導致能見度降低。

3 相關建議

3.1 氣候可行性論證應融入城市規劃布局工作。在城市群建設布局、城市規劃以及工業園區、大型企業選址中，要遵循氣象規律，統籌考慮城市通風與污染物擴散。開展大氣污染物擴散氣象條件評估和關中大氣環境容量調查與評價，為大氣污染防治提供科學依據。

3.2 加強監測預報和科普宣傳，形成多部門聯動工作機制。完善城市環境氣象監測網，多部門合作開展大氣污染物的形成、傳輸規律及其與氣象條件之間關系的研究。建立大氣污染聯合預報預警工作機制，及時向公眾提供預警信息，減輕大氣污染影響。做好向社會公眾的霧霾天氣科普宣傳，消除恐懼和盲從心理。

3.3 重視人工增雨（雪）在消減霧霾作用的發揮。大氣污染物的清除從氣象角度來說，有兩種方法，一個是刮風，另一個是下雨或下雪。在目前“借風”尚不能實現的情況下，要注重通過人工增雨（雪）進行霧霾消減。在政府的支持下，氣象部門要形成人工影響天氣改善空氣質量作業能力。

4 結語

咸陽市霧霾天氣氣候特征是：霧霾天氣主要發生在秋冬及初春，其中秋冬季最多。重度灰霾主要出現在11月—次年2月，重度灰霾天氣與平均最長無降水日數（干旱時間）呈正相關，與月降水量、降水日數呈負相關；霧霾天氣成因（1）特殊的地理環境；（2）氣象條件；（3）近年來工業化、城市化加快，空氣中懸浮顆粒物的增加。故減少或減輕霧霾天氣的根本途徑應從改善環境氣象條件和減少污染物排放著手。