楊慶豐+龐麗潔+高嵩+楊海楓
摘要:近年來,隨著物質文明生活水平的不斷提高,交通車輛逐年增加,尾氣排放量增多,城市建筑迅速擴張,廣大農村大量焚燒秸稈等原因使得空氣中可以成為凝結核的雜質相對增加,尤其是冬季采暖季節,大氣中顆粒物(包括粗顆粒物PM10和細顆粒物PM2.5)濃度增加,更是為霾的發生提供了有利條件。在一定的氣象條件下,霾的天氣出現的次數就相對增多。霾對于人及動植物是災害性天氣。因此,把握和分析好霾天氣特點,準確做好霾的診斷預報并及時發布霾預警,把災害降到最低,是廣大氣象預報工作者和環保工作者的使命。
關鍵詞:凝結核;霾;PM2.5;氣象條件;預警
中圖分類號: P427.122 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2017.03.039
1霾的氣象觀測學定義和規定
氣象觀測學上較完整的霾定義:在氣團較干燥的情況下,通常濕度小于70%,大量極微細的塵粒、煙粒或鹽粒的聚合體,目力不能看出,均勻浮游空中,使得暗色或黑色遠物微呈淺藍色,使太陽等光亮物體呈土黃色或桔黃色,使水平能見度小于10.0公里時的空氣普遍渾濁現象。霾的核心物質是空氣中懸浮的灰塵顆粒,氣象學上稱為氣溶膠顆粒。當大氣凝結核由于各種原因長大時也能形成霾。在這種情況下,水汽進一步凝結可能使霾演變成輕霧、霧和云,所以霾又稱大氣棕色云。在一天之中任何時刻都可能出現。在一年之中,夏季最少,春秋次之,冬季最多。
根據近年來地面觀測業務的新規定,霾的取舍又有了新的變化,日內連續6小時或跨日界連續5小時取霾才可以日內或次日記霾等,所以和原來觀測時次或日內任何時段出現都可記霾,已大不相同,當然這也是科學發展以及從環保理念上需要重新衡量的結果。不管怎么定義,霾已經不再是個小小的天氣現象了,它的危害之處主要有兩點:對人的健康的直接危害,對動植物的危害之后還是間接地危害人類健康;它使能見度降低,不利于各種交通。對交通不利同樣不可小覷,交通的隱患可以直接危害人的生命及健康,以及財產的安全。
2 遼北地區的霾天氣系統成因分析和現象判定
實際生活中,霾到底是如何形成的?為什么冬季會愈演愈烈,十分嚴重呢?霾的物質因素其實天天存在,但為什么不是天天有霾呢?因為形成霾還需要一定的氣象條件,只有在特定的氣象條件下,才可以形成霾,這個特定的氣象條件就是冷空氣勢力弱、活動頻次低,也就是靜穩天氣。伴有上升運動的弱高壓,弱低壓或鞍型場系統,都算靜穩天氣,其普遍特點就是風速小,不利于污染物擴散,大氣壓強小。靜穩天氣出現時,本來氣壓值就低,一切細小的灰塵類的浮物已經因為大氣壓力的減小而呈欲漂浮起來的趨勢,加上數值預報782或783上有大面積的上升運動,就是說在近地層或1500米高度的層次上還有上升運動,如此一來,等于把漂浮起來的程度加強了,如果選擇這樣的靜穩天氣焚燒秸稈,再加上中、低空中還正好有逆溫層存在,低空排風小,高空上不去,那么在近地面到中低空之間就會出現雜質的堆積,使能見度VV和空氣質量AQI明顯下降。
霾的取舍和判定。當能見度和空氣質量都嚴重下降后,如果這時地面空氣濕度又不是很高,往往低于70%,風速又很小,則這時的天氣現象暫時取霾,至于日內是否取霾,還要看持續時間的長短是否達到霾的要求。雖然目前基層臺站還沒有PM2.5的儀器監測,但在國家級和一些省、市級已經對PM2.5進行了監測,并把PM2.5的指標列入霾的預警指標當中。有的以二級重度和嚴重來分,有的以輕度、中度和重度分三級。根據實際經驗,在遼北,如果這時的地面濕度大于95%而能見度小于1.0公里,且視野中白茫茫的則應取大霧,而如果地面濕度大于70%小于95%,能見度小于10.0公里,如聞著有煙味兒,那就取霾;如果沒有煙味,且空氣發白,則取輕霧。當霾和霧同時并存,就看以誰為主了。
以鐵嶺地區四站為例,分析遼北霾天氣的一些特點:同樣的天氣形勢下,處于坡崗地的昌圖站出現霾的幾率就小很多,且即使出現,時間很短,基本達不到新規定里霾要求的程度。而鐵嶺站雖然在山崗上,但因海拔低,且地處市中心,因此它和處于市中心且地勢較低的開原站出現的幾率就大些。而一旦不利于霾產生的條件出現,則霾散去也很容易。西豐站的海拔比昌圖的海拔高,但地處山區里的平原上,四周環山就容易產生霾,一旦發生,散去也較慢。
整體來說,霾在春季、秋季很少出現,夏季更少,唯有冬季略顯增多趨勢。但四站比較,一年也不過3~4次,多的達4~5次。
充分了解霾的特點,那么就可以按著霾的預警標準及時制作和發布預警信號,從而把災害降到最低限度。但預警不如預防,在靜穩天氣時段特別要注意,“限車,限排,限生產”,這個很有必要,否則在靜穩天氣帶中,氣流的上下游均會受害,例如京津的霧霾會波及到遼寧省和吉林省。
參考文獻
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