常州和蘇州霾的統計特征分析

摘 要：文章利用觀測資料，分析了常州和蘇州霾的統計特征。常州地區霾污染非常嚴重，半數以上的時間出現霾，并且主要為RH<80%的干霾。干霾發生頻次在08時和22時出現極大值；濕霾的極大值則出現在05-06時和21時。蘇州市霾的出現和PM2.5的質量濃度存在顯著的相關性。

關鍵詞：霾；統計特征；相對濕度

隨著經濟地發展和城市化地推進，大量污染物排放到大氣中。目前霾是一個突出的環境問題，嚴重危害人體健康。分析霾的統計特征、區分不同霾的特征是非常有必要的。

1 資料

文章所用資料包括2010年常州和蘇州市的顆粒物（PM2.5、PM10）、污染氣體（SO2、NO2、CO及O3）和氣象要素資料，所用儀器為美國自動精密工程公司生產的CO監測儀和O3監測儀及美國賽默飛世爾公司生產的PM2.5監測儀、PM10監測儀、SO2監測儀和NO2監測儀等。

2 常州市霾的統計特征

根據《中華人民共和國氣象行業標準 霾的觀測和預報等級》，霾的識別條件為：能見度<10km，排除降水、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、吹雪、雪暴等天氣現象造成的視程障礙；當相對濕度小于80%時，判識為霾；相對濕度80%-95%時，按照地面氣象觀測規范規定的描述或大氣成分指標進一步判識。基于此，對2010年6月26日-12月31日的小時平均資料（3746小時）進行了霾的統計分析，結果表明“能見度<10km，RH（相對濕度）<80%”的霾類型共2104小時，占56.2%，而“能見度<10km，RH<90%，PM2.5>0.075mg/m3”的霾類型則有52小時，占1.4%。由此可見，常州地區霾污染非常嚴重，半數以上的時間出現霾，并且主要為RH<80%的干霾。具體見表1。

表2統計了干霾、濕霾和非霾條件下污染物、相對濕度和能見度的平均特征。無論是干霾還是濕霾，其PM2.5和PM10濃度都遠大于非霾日，大約為非霾日的2倍；干霾的SO2、NO2、CO和O3均大于非霾日，而濕霾，NO2和CO大于非霾日，但SO2、O3小于非霾日。對比干霾和濕霾可知：濕霾的PM2.5、PM10、NO2和CO均大于干霾，但SO2、O3小于干霾。這反映了干、濕霾影響因子的差異性。干、濕霾最大差異體現在相對濕度，而濕度條件影響著大氣中的化學反應速率及各種污染物的生成消耗速率。

為了進一步研究霾的高發時段，分析了干霾和濕霾發生頻次的日變化特征。如圖1所示，干霾發生頻次在08時和22時出現極大值；濕霾的極大值則出現在05-06時和21時；所有霾（干霾和濕霾）的頻次分布與干霾類似，這主要是因為干霾的發生次數高于濕霾發生頻次的緣故。對霾的識別基于《霾的觀測和預報等級》，主要依據是能見度，而霾和PM2.5的日變化類似，因此PM2.5是造成能見度低下、霾形成的主要原因。

3 蘇州市霾的統計特征

當相對濕度<80%，小時能見度<10km時，判定當天為霾日。由圖2可知，蘇州市7-9月霾日數最少，從1月到7月，霾日數整體呈現下降趨勢；從9月到11月，霾日數迅速上升，這與PM2.5的月變化類似，因此，霾的出現和PM2.5的質量濃度存在顯著的相關性，需要深入分析。

4 結束語

常州市霾污染非常嚴重，半數以上的時間出現霾，并且主要為RH<80%的干霾。無論是干霾還是濕霾，其PM2.5和PM10濃度都約為非霾日的2倍；干霾的SO2、NO2、CO和O3均大于非霾日，而濕霾，NO2和CO大于非霾日，但SO2、O3小于非霾日。對比干霾和濕霾可知：濕霾的PM2.5、PM10、NO2和CO均大于干霾，但SO2、O3小于干霾。這反映了干、濕霾影響因子的差異性。干霾發生頻次在08時和22時出現極大值；濕霾的極大值則出現在05-06時和21時。分析蘇州市霾月變化特征可知，霾的出現和PM2.5的質量濃度存在顯著的相關性。

*通訊作者：程穆寧（1983-），女，碩士，大氣物理學與大氣環境專業，主要從事大氣環境研究。