朝陽地區大氣降塵量對霧霾天氣影響的初步分析

劉占昌谷惠剛李淑艷徐麗王小杰

（1.遼寧省建平縣氣象局，遼寧朝陽 122400；2.遼寧省朝陽縣氣象局，遼寧朝陽 122000）

朝陽地區大氣降塵量對霧霾天氣影響的初步分析

劉占昌1谷惠剛1李淑艷1徐麗1王小杰2

（1.遼寧省建平縣氣象局，遼寧朝陽 122400；2.遼寧省朝陽縣氣象局，遼寧朝陽 122000）

朝陽地區冬季和春季處在取暖季節，大量燃煤使得大氣降塵增多，另外由于植被較差，使得春季沙塵天氣增多，導致大氣降塵增多，使得霧霾天氣嚴重，給人們的生產生活帶來很大影響。本文利用朝陽地區2005年到2015年大氣降塵觀測資料進行初步分析得出：朝陽年度總降塵量變化波動較大，近幾年有減少的趨勢，建平年度總降塵量變化較小，數值無減少趨勢；降塵較多的月份朝陽是1、4月份，建平是3、4月份，降塵較少月份是8、9、10月份；大氣降塵具有明顯的季節變化，春季和冬季總降塵量明顯比夏季和秋季總降塵量要高得多，霧霾天氣同樣是春季和冬季出現的多。

朝陽地區 大氣降塵量 霧霾天氣 影響

1 引言

空氣是人類生存所需的重要物質基礎，隨著人類社會工業化的不斷發展，城市污染源在逐漸增多，向大氣中排放的廢氣時常危及到人們的健康乃至生命［1］。朝陽地區位于遼寧省西部，內蒙古高原東南坡降地段。屬典型的大陸性氣候，半干旱半濕潤易旱氣候類型。境內以丘陵山地為主，有大凌河、小凌河、老哈河、蹦河及青龍河五條流域。總面積22891平方公理［2-3］。朝陽地區是遼寧省的重點風沙區，地面多為沙地、稀疏草地和旱作耕地，植被稀少，特別是春季地面回暖解凍，地表裸露，多細沙塵土，狂風起時，沙塵彌漫，大氣降塵驟多，嚴重地污染了大氣環境，影響了人體健康，給人們的生產生活、交通安全及市容市貌帶來了不可低估的負面影響［4］。霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項組成，它們與霧氣結合在一起，讓天空瞬間變得陰沉灰暗。本文就朝陽地區大氣降塵量對霧霾天氣的影響進行了初步分析。

2 大氣降塵的定義及觀測內容

大氣降塵是指從大氣中靠重力作用自然沉降到地面的顆粒物，其直徑一般大于10微米。顆粒物在地面上的自然沉降能力主要決定于自身質量及粒度大小，但其他一些自然因素如地形和氣象條件（風、雨、雹、霧等）也起著一定作用。大氣降塵是大氣質量的優劣評價指標之一，對整個生態系統和人類健康有著直接的影響。大氣降塵觀測是研究大氣受到污染程度、沙塵天氣的影響評估等方面的重要因子。

大氣降塵觀測內容是：每月每平方公里面積上沉降顆粒物的噸數（t·km-2·mon-1）和沙塵天氣過程每天每平方公里面積上沉降顆粒物的噸數。

3 大氣降塵量的計算

大氣降塵量的計算采用公式如下：W=［（W1-Wa-Wb）/（s×n）］×30×104；式中：W為降塵總量，單位為t·km-2·mon-1（噸/千米2·月）取一位小數；W1為在105℃下降塵總量加蒸發皿質量，單位為克；Wa為在105℃下烘干的蒸發皿質量，單位為克；Wb為在105℃下與采樣操作等量的乙二醇溶液蒸發至干后的質量，單位為克；S為集塵缸口面積，單位為厘米2；n為采樣天數。

4 資料和方法

4.1 資料

本文選取朝陽地區2個觀測大氣降塵的國家一級臺站，葉柏壽站代表建平縣、朝陽站代表朝陽縣。利用這兩個站2005年到2015年11年的大氣降塵觀測資料進行分析，資料分別來自朝陽縣氣象局和建平縣氣象局。

4.2 方法

利用Excel軟件程序，分析了2005年到2015年這11年朝陽地區兩個觀測站年度總降塵量、月平均降塵量和季度平均降塵量的變化情況。

5 降塵結果分析

5.1 年度總降塵量

從圖一中可以看出，朝陽年度總降塵量變化波動較大，近幾年有減少的趨勢，建平年度總降塵量變化較小，數值無減少趨勢。朝陽年度平均降塵量為222.7噸/千米2·月。建平年度平均降塵量為243.5噸/千米2·月。朝陽年度總降塵量最大年份是2007年達414.1 噸/千米2·月，是歷年之最，年度總降塵量最小年份是2014年110.8 噸/千米2·月，是歷年最小。建平年度總降塵量最大年份是2005年達290.6噸/千米2·月，年度總降塵量最小年份是2008年216.8噸/千米2·月。

5.2月平均降塵量

從圖二中可以看出，朝陽、建平兩站2005-2015年月平均降塵量變化較大，朝陽月平均最大降塵量1月份達29.3噸/千米2·月，月平均最小降塵量是10月份9.7噸/千米2·月。建平月平均最大降塵量3月份達32.2噸/千米2·月，月平均最小降塵量是8月份11.5噸/千米2·月。在這11年降塵觀測中，朝陽月最大降塵量是2005年1月份達76.2噸/千米2·月，最小降塵量是2006年10月份的2.5噸/千米2·月。建平月最大降塵量是2006年3月份達57.4噸/千米2·月，最小降塵量是2015年11月份的7.6噸/千米2·月。

5.3 四季平均降塵量

從圖三中可以看出，朝陽、建平兩個觀測站春季和冬季總降塵量明顯比夏季和秋季總降塵量要高得多。朝陽降塵最多的季節是冬季達71.0噸/千米2·月，降塵最少的季節是夏季為39.9噸/千米2·月。建平降塵最多的季節是春季達92.1噸/千米2·月，降塵最少的季節是秋季為40.9噸/千米2·月。其中季節劃分為春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-11月）、冬季（12月至次年2月）。

6 大氣降塵的產生及對霧霾天氣的影響

從以上分析可以看出，大氣降塵有著明顯的季節變化，春季和冬季的降塵量明顯高于夏季和秋季的降塵量。因此，春季和冬季的空氣質量和污染程度都要比夏季和秋季的差很多。究其原因主要有二，一是在北方冬季和春季正處在取暖季節，大量燃煤使得大氣降塵增多，造成環境污染；二是遼西地區植被較差，春季沙塵天氣增多，使得大氣降塵增多，嚴重地污染了大氣環境。霧霾是霧和霾的統稱，但是霧和霾有著不同的意思。霧是由大量懸浮 在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統，多出現于秋冬季節，是近地面層空氣中水汽凝結的產物。霾是懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙粒或鹽粒的集合體，使空氣渾濁，水平能見度降低到10km以下的一種天氣現象。大氣降塵的增加使得霧霾天氣不斷增加，嚴重的影響了人們的身體健康，給人們的生產生活、交通安全及市容市貌帶來了不可低估的負面影響。

7 結語

（1）朝陽地區位于遼寧省的重點風沙區，地面多為沙地、稀疏草地和旱作耕地，植被稀少，特別是春季地面回暖解凍，地表裸露，多細沙塵土，狂風起時，沙塵彌漫，大氣降塵驟多，霧霾天氣增加，嚴重地污染了大氣環境，影響了人體健康，給人們的生產生活、交通安全帶來影響。

（2）每年的11月到次年4月是朝陽地區冬季取暖季節，此時大量燃煤使得大氣降塵增多，造成早晨和傍晚空氣混濁，霧霾明顯，環境污染十分嚴重。

（3）從這11年大氣降塵資料中可以看出，朝陽年度總降塵量變化波動較大，建平年度總降塵量變化較小；降塵較多的月份是3、4月份，降塵較少月份是8、10月份；大氣降塵具有明顯的季節變化，春季和冬季總降塵量明顯比夏季和秋季總降塵量要高得多，霧霾天氣同樣多出現在春、冬季節。

［1］張孟，林琳，張子宜.長春市空氣質量污染特征分析與防治對策［J］.氣象與環境學報，2009，25（3）：57-61.

［2］張國林，姚玉鳳，梁群.近500年遼寧西部地區干旱成因分析及防御［J］.中國農業氣象，2007，28（增）：215-218.

［3］張國林，梁群.從遼西地區森林毀滅看干旱發生頻度［J］.江西農業大學學報，2008，30（增）：80-83.

［4］夏廣鋒，胡成，周昊.遼西北沙化土地起塵量估算及對沈陽大氣環境影響的初步研究.氣象與環境學報，2007，23（6）：57-61.

劉占昌（1969—），男，遼寧建平人，工程師，主要從事應用氣象工作與研究。