冬季霧霾事件的氣象特征研究

■趙鐘博

（遼寧沈陽110141）

冬季霧霾事件的氣象特征研究

■趙鐘博

（遼寧沈陽110141）

隨著社會經濟的持續發展，我國的環境問題愈發凸顯，為我國未來的經濟發展和建設蒙上了一層陰影。在諸多環境污染問題中，空氣污染問題尤其突出。近年來，霧霾問題愈發嚴重，成為大眾關注的焦點。冬季是霧霾現象的高發時節，各種不同的因素都對霧霾問題的發展起到了推波助瀾的作用。本文從冬季的霧霾事件著手，深入研究有關于此的氣象特征，為最終解決霧霾問題提出自己的意見和建議。

冬季霧霾 氣象特征 空氣污染

0　前言

2015年11月，沈陽遭遇了歷史上最大程度的霧霾，PM2.5的數值達到了1400毫克每立方米，而世界衛生組織的標準是最多25毫克立方米。不斷惡化的空氣污染嚴重的傷害了居民的健康和城市的形象。為什么每逢冬季，以沈陽為代表的大城市就會進入一段霧霾期呢？冬季霧霾事件的氣象特征也許能夠給我們答案。

1　霧霾監測的國內外研究進展

對于霧霾的監測主要有兩種形式，一種是地面實測的形式，一種是遙感監測的形式。這兩種形式各有利弊，在不同的情況下能夠起到不同的作用，需要霧霾檢測人員靈活掌握和運用。地面實測的優勢是對于霧霾的嚴重程度評估可以非常準確，而且可以順便對其他的空氣成分進行監測，來輔助氣象部門的評估工作。這些數據能夠對本次霧霾的成因提供詳實的數據。而遙感監測雖然也能得出霧霾嚴重情況的評估，但是無法對其他的環境參數做出評估。目前使用衛星遙感技術來對霧霾進行監測主要是反演氣溶膠光學厚度來進行研究。也有一些研究人員另辟蹊徑，利用霾的光學厚度來對霧霾進行觀測[1]。

2　霧霾事件發生的氣象條件

以沈陽市2015年11月的特大霾情為例，在霧霾發生時，沈陽當地形成了一個景點的冬季輻射逆溫層。所謂的輻射逆溫，指的是由于地面輻射冷卻而形成的逆溫。輻射逆溫層一般冬季比較強，在這時形成了一次小范圍的高峰。整個逆溫層從距離地面1000-975mb上移到了1000-950mb的位置，與NPP/AOT的數據一起來看，這次霧霾事件是在10日夜晚爆發。這次霾情的發生，冬季逆溫現象和當時的無風的天氣狀況有著非常明顯的聯系[2]。

3　霧霾滯留及消亡的氣象特征

3.1霧霾滯留的氣象特征

根據地面實測和遙感監測兩方面的數據，這次的霧霾事件爆發在沈陽之后，沒有繼續對其他地區進行大范圍擴散，而是持續的影響著沈陽，這導致了史上最嚴重的一次霧霾事件的爆發。沈陽是遼寧省的省會，也是整個東北地區的經濟中心。這里重工業發達，整體工業化水平很高，霧霾問題一直比較嚴重。我們把沈陽作為例子，就是因為沈陽特殊的社會經濟條件，和近期爆發的大規模霧霾事件[3]。

在霧霾尚沒有爆發的9日，一個逆溫層已經開始發展，在12：00UTC達到了2.8度的最大值。這個逆溫層的進一步發育與無風天氣相配合，最終使沈陽幾天之內都籠罩在霧霾當中。盡管對流對霧霾的形成有主要責任，但是風力在這一過程中也起到了非常大的作用。

3.2霧霾消亡的氣象特征

根據霧霾事件后期的數據表明，沈陽市經歷了一次明顯的降溫過程，至少高達四度。降溫和隨之而來的冷鋒對沈陽地區的霧霾有了明顯的驅散作用。同時由于市內的抗霧霾機制逐漸開始發生作用，至13日前后霧霾已經基本消散。冷空氣到達沈陽之后，空氣對流在垂直方向上減弱，僅僅一到兩天的時間，各項指數都已經回歸到了正常水平。

4　氣象因素對PM2.5的影響

4.1溫度層結的影響

大氣邊界中的混合層在進行熱量集散時的高度，體現了大氣污染被熱力湍流沖淡的區間。考慮到大氣的穩定程度。逆溫天氣有可能會使底層環境中的氣溶膠成分提高，大氣擴散能力會下降，導致霧霾聚集之后就無法擴散。

4.2氣溫的影響

由于沈陽的霾情爆發時天氣時陰天，地表的空間溫度沒有辦法散開，導致了逆溫現象。由于冷氣的作用，氣溫浮動不不劇烈。綜合看來，溫差越大的天氣越不利于霧霾的防治。霧霾有可能在這樣的情況下突然爆發。

4.3風速風向的影響

接連數次的霧霾實際上最后散去都要歸功于大風，風向和風速切實的影響了霧霾的走向。霧霾的大規模爆發大多數都在無風或者弱風的天氣，在持續了幾天之后，又被到來的風趕走。風速越大，霧霾散得越徹底。如果風速不夠，那么顆粒物就會停止自動擴散，導致霧霾盤踞在城市上空。但是風速也不宜過大，如果超過了某個值，那么風就會帶起地面揚塵，加重霾情[4]。

4.4氣壓的影響

出現霧霾的天氣一般來說氣壓波動不明顯，穩定的氣壓導致霧霾的集聚。氣壓出現比較大范圍的波動，就能帶到空氣中顆粒物的流動，促進霧霾的盡快消散。

5　霧霾污染的氣象特征分析

5.1地面氣象特征

根據霾情爆發時的氣象監測，沈陽發生霧霾的幾天平均濕度都非常的高，而氣壓值都比較低。符合這個規則的幾天與霧霾最嚴重的幾天驚人的吻合，這意味著地面氣象特征能夠很好的反映霧霾的情況和變化。

5.2高空氣象特征

霧霾發生那幾天的高空氣象準確的表現了氣溫的分布，反映了逆溫層的生長和消失。高空氣象條件對于監測霧霾的發生有十分重要的作用。

6　結論

霧霾問題已經成為全國關注的焦點問題，解決霧霾問題需要我們把它重視起來。本文介紹了國內外相關研究的進展，分析了霧霾發生的氣象特征，對氣象條件對霧霾的影響進行了分析。

[1]江彬彬.中國東部地區嚴重霧霾事件的多源衛星遙感動態觀測及氣象特征 [D].浙江大學,2015.

[2]姚青,蔡子穎,韓素芹,曲平.2009年秋冬季天津低能見度天氣下氣溶膠污染特征 [J].氣象,2012,09:1096-1102.

[3]孔祥宇.成都市中心城區大氣重金屬污染特征分析與區域擴散預測 [D].成都理工大學,2010.

[4]廖曉農,張小玲,王迎春,劉偉東,杜佳,趙玲慧.北京地區冬夏季持續性霧-霾發生的環境氣象條件對比分析 [J].環境科學,2014,06:2031-2044.

X8[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-433-1

趙鐘博（1986～），男，研究方向為氣象預報。