淺析哈爾濱市霾天氣的基本天氣因素特點(diǎn)

王　堯，柴玉坤，譚雪玥，楊　娟，王　文

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，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(diǎn)

王堯1，2，柴玉坤2，譚雪玥2，楊娟2，王文2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，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(wěn)定度較強(qiáng)，空氣水平擴(kuò)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(chǎn)生與維持。

而哈爾濱作為我國(guó)的農(nóng)業(yè)大市，秸稈焚燒問題十分突出。已經(jīng)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(xiàn)了兩次較為嚴(yán)重的霾過程。其中18-22日過程中秸稈燃燒的貢獻(xiàn)對(duì)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(qiáng)度明顯降低，且向其他市區(qū)的擴(kuò)散強(qiáng)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(yán)重霾天氣形成有三方面因素。（1）水平方向靜風(fēng)較多，基本環(huán)流形勢(shì)中層穩(wěn)定等壓線較為平直，少波動(dòng)，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(xiàn)象，大氣穩(wěn)定導(dǎo)致污染物很難擴(kuò)散出去。（3）懸浮顆粒物的增加，例如機(jī)動(dòng)車輛的增多使污染物的排放增大，當(dāng)逆溫、靜風(fēng)等不利于擴(kuò)散的天氣出現(xiàn)時(shí)，就形成霾。與此同時(shí)，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(dǎo)致嚴(yán)重霧霾天氣。

3　逆溫層與逆溫差對(duì)霾的天氣影響

通過兩張?zhí)娇哲浖y(tǒng)計(jì)出現(xiàn)霾天氣時(shí)的逆溫差和逆溫層厚度，通過T-LogP探空資料可計(jì)算出逆溫度數(shù)以及近地面的風(fēng)速的大小。用L波段放球軟件可計(jì)算出逆溫層厚度。以2013年出現(xiàn)霾天氣最多的1月份的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看出，逆溫差基本都在7℃以上，2013年1月23日的逆溫達(dá)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(tǒng)的維持穩(wěn)定，少動(dòng)，持續(xù)（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(gè)季節(jié)罕見的霧霾天氣，且維持五天之久。

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

圖1（a）可看出2013年10月21日08時(shí)逆溫差明顯達(dá)到了7℃左右，且近地面風(fēng)速幾乎趨于靜風(fēng)。圖1（b）更能準(zhǔn)確計(jì)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(shí)-22日20時(shí)持續(xù)存在逆溫并不斷加強(qiáng)。22日08時(shí)逆溫層頂達(dá)到1052 m（約900 hPa），22日20時(shí)逆溫差達(dá)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(jù)探空資料計(jì)算出的逆溫差和逆溫層厚度。通過此圖可看出從19日20時(shí)-23日12時(shí)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(qiáng)度。另外，逆溫差變化規(guī)律雖然不是太明顯，但基本可以與逆溫層厚度變化特點(diǎn)共同總結(jié)為08時(shí)的數(shù)值大于20時(shí)的數(shù)值。因此，可以說明08時(shí)的逆溫差和逆溫層厚度大于20時(shí)的逆溫差和逆溫層厚度，也能說明08時(shí)的逆溫層強(qiáng)度大于20時(shí)。

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(yè)大學(xué)，本科生，高級(jí)工程師.