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淺析哈爾濱市霾天氣的基本天氣因素特點

2016-11-15 01:10:11柴玉坤譚雪玥
黑龍江氣象 2016年3期

王 堯,柴玉坤,譚雪玥,楊 娟,王 文

(1.東北農業大學,黑龍江哈爾濱150001;2.通河縣氣象局,黑龍江通河150900)

淺析哈爾濱市霾天氣的基本天氣因素特點

王堯1,2,柴玉坤2,譚雪玥2,楊娟2,王文2

(1.東北農業大學,黑龍江哈爾濱150001;2.通河縣氣象局,黑龍江通河150900)

1 引言

秋冬兩季,哈爾濱市常受大陸冷高壓控制。在這種氣象條件下,大氣穩定度較強,空氣水平擴散性較差,加之秋冬兩季近地面容易形成逆溫層。這些氣象因素都非常有利于霧霾天氣的產生與維持。

而哈爾濱作為我國的農業大市,秸稈焚燒問題十分突出。已經成為哈爾濱大氣污染的重要源頭。2015年10月18-22日、26-27日哈爾濱出現了兩次較為嚴重的霾過程。其中18-22日過程中秸稈燃燒的貢獻對霾的影響尤為顯著。26-27日過程中由于沒有秸稈燃燒的支持,霾的強度明顯降低,且向其他市區的擴散強度明顯下降。

2 霾的主要成因

總的來說,霾形成主要原因有:污染源及相配合的氣象條件。

從氣象條件來說嚴重霾天氣形成有三方面因素。(1)水平方向靜風較多,基本環流形勢中層穩定等壓線較為平直,少波動,地面處于弱高壓控制或高低壓過渡帶控制。(2)垂直方向逆溫現象,大氣穩定導致污染物很難擴散出去。(3)懸浮顆粒物的增加,例如機動車輛的增多使污染物的排放增大,當逆溫、靜風等不利于擴散的天氣出現時,就形成霾。與此同時,焚燒秸稈和冬季燃煤供暖排放的污染物在低空不斷積累,共同導致嚴重霧霾天氣。

3 逆溫層與逆溫差對霾的天氣影響

通過兩張探空軟件統計出現霾天氣時的逆溫差和逆溫層厚度,通過T-LogP探空資料可計算出逆溫度數以及近地面的風速的大小。用L波段放球軟件可計算出逆溫層厚度。以2013年出現霾天氣最多的1月份的統計結果看出,逆溫差基本都在7℃以上,2013年1月23日的逆溫達到了12.8℃,逆溫層厚度為1109 m。逆溫層厚度也都較厚,基本都在400 m以上。

以2013年10月19-23日霧霾天氣為例:

此次過程逆溫層較正常情況下更為深厚,隨著天氣系統的維持穩定,少動,持續(不像輻射逆溫只是早晚存在,日出后即消散)造成哈爾濱市這個季節罕見的霧霾天氣,且維持五天之久。

圖12013年10月21日08時哈爾濱(a)探空T-LogP和(b)探測資料

圖1(a)可看出2013年10月21日08時逆溫差明顯達到了7℃左右,且近地面風速幾乎趨于靜風。圖1(b)更能準確計算逆溫差值為6.50℃,逆溫深厚,逆溫高度為750 m。另外哈爾濱從19日20時-22日20時持續存在逆溫并不斷加強。22日08時逆溫層頂達到1052 m(約900 hPa),22日20時逆溫差達7℃(圖略)。

圖22013年10月18-23日哈爾濱逆溫差和逆溫層厚度

圖2是根據探空資料計算出的逆溫差和逆溫層厚度。通過此圖可看出從19日20時-23日12時逆溫差都在4℃以上,最大逆溫差值為7℃。而逆溫層厚度基本都在200 m以上,最大厚度為973 m。逆溫差和逆溫層厚度也反映了逆溫層的強度。另外,逆溫差變化規律雖然不是太明顯,但基本可以與逆溫層厚度變化特點共同總結為08時的數值大于20時的數值。因此,可以說明08時的逆溫差和逆溫層厚度大于20時的逆溫差和逆溫層厚度,也能說明08時的逆溫層強度大于20時。

1002-252X(2016)03-0029-02

2016-6-1

王堯(1975-),男,黑龍江省通河縣人,哈爾濱工業大學,本科生,高級工程師.

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