潘亮東 李沛 喻麗
摘要? 闡述了鹽城霧霾的成因及特點,分析了霧霾天氣預報的著眼點,并提出了相應的治理對策。
關鍵詞 鹽城;霧霾;成因;預報;分析
中圖分類號:X324 文獻標識碼:A 文章編號:2095-3305(2018)06-052-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.024
Causes and Forecast Analysis of Fog and Haze in Yancheng
PAN Liang-dong? et al(Sheyang Meteorological Bureau, Sheyang,Jiangsu 224300)
Abstract The causes and characteristics of fog and haze in Yancheng were expound, the key points of haze weather forecast were analyzed, and some corresponding countermeasures were put forward.
Key words? ?Yancheng; Fog and haze; Cause of formation; Forecast; Analysis
霧霾天氣成因有幾大因素,即污染源、大氣條件(大氣穩定度、擴散能力、溫濕風要素)、天氣氣候條件(天氣系統、局地氣候影響)、地理環境及地形作用。氣候對局地霧霾天氣的發生具有重要作用,近地層輻射降溫容易產生輻射逆溫,上層大氣邊界層中氣溫較高易形成上層逆溫層,大氣穩定,擴散能力弱,易形成污染物在區域大氣中聚集,導致霧霾天氣形成。霧霾天氣已成為一種災害性天氣,使人們身心健康和正常社會生產受到影響。
鹽城位于長江三角洲地區,近年來,城市面積不斷地擴大,經濟得到高速發展的同時,大量土地被工業化占有,植被面積不斷減少,機動車量迅猛增加,大氣污染情況也越來越嚴重。文中對鹽城霧霾成因、特點及危害分析,并提出治理大氣污染、改善空氣質量需從源頭做起,建立長效治理聯動機制。
1 鹽城霧霾的成因
1.1 地理因素
鹽城所處于長江三角洲城市群北翼,是江蘇省面積最大地級市,市域面積1.7萬km2,常住人口722.85萬人。鹽城全境為平原地貌,西北部和東南部高,中部和東北部低洼,大部分地區海拔不足5 m,最大相對高度不足8 m。氣候受海洋影響較大,屬北亞熱帶氣候向南暖溫帶氣候過渡地帶。
1.2 靜穩天氣利于霧霾形成
當大范圍近地面大氣層持續或超過24 h出現氣壓場較均勻、靜風或風速較小,易形成靜穩天氣。在靜穩天氣條件下,湍流受到抑制,特別是當逆溫層出現時,低空中水汽和顆粒物不易擴散,極易形成霧霾天氣。靜穩天氣多出現于秋冬,鹽城處于弱氣壓梯度區,地面風速不大,垂直和水平方向擾動小,靜風和小風天氣多,形成持續靜穩天氣,再加上南方暖濕氣流相對較強,因此出現大范圍持續霧霾天氣。
1.3 近地層大氣更加穩定,加劇霧霾出現
霧霾中污染物加入顯著改變了氣溶膠濃度,可促進水汽凝結,形成更多的云霧滴,水汽凝結時釋放的潛熱又有利于霧區的抬升和擴展;另一方面,云霧滴和氣溶膠的增加將更多的太陽輻射反射、散射回大氣中,使到達地面的輻射減少,地面氣溫下降,大氣層結穩定度增加,造成每日正常排放和轉化的氣溶膠粒子更易在近地層大氣中集聚,能見度進一步降低。
1.4 人為因素
1.4.1 尾氣排放 近年來,鹽城機動車保有量不斷增加,尾氣污染日趨嚴重。相關數據表明,由汽車尾氣提成放占大氣污染源比例在40%左右。
1.4.2 工廠污染 工業燃煤是形成霧霾重要原因之一。長期以來,我國經濟呈現粗放型增長,這也導致了污染物的排放總量一直居高不下。目前,鹽城造紙、化工等重污染高能耗企業仍占有較大比重,能源結構仍以低純度煤炭為主,產生大量二氧化硫、一氧化氮等污染物,造成大氣污染。
2 鹽城霧霾的特點
2.1 霧霾日多
霧霾是氣象觀測常規項目,近年來,霧霾日數同期內明顯增多,年霾日數在100 d以上,高于全國平均日數,且逐年呈上升趨勢。
2.2 霧霾強度大
取鹽城2017年1月的霧霾觀測數據為例,1月份總體超標天數達67.4%,其中嚴重污染占11.0%,重度污染20.1%,中度污染13.3%,輕度污染24.6%;PM2.5平均超標率為68.7%,月均濃度為1 290 μg/m3,最大日均值達765 μg/m3。
2.3 影響程度重
霧霾天氣導致的空氣質量和能見度下降給人民群眾的身體健康、交通出行和日常生活造成了嚴重影響。醫院就診人數明顯增加,其中呼吸道感染的病人偏多,且表現出明顯過敏癥狀。霧霾天氣還給航空、道路交通帶來嚴重影響,高速部分路段封閉。
3 霧霾天氣預報著眼點
3.1 霧霾天氣要素變化特點
3.1.1 風 輻射霧形成時,通常有貼近地面風速為1~3 m/s的微風或靜風現象,據統計,霧日≤3 m/s的微風出現概率在95%以上,靜風出現概率是52%,地面微風加強湍流活動,水汽交換加速,極易形成大霧天氣。
3.1.2 溫度 溫度也是形成霧的條件之一,據相關研究表明,地溫處于15~21℃時最易出現霧,以18℃時出現頻率最高。鹽城各季節氣溫變化較大,霧日以冬季最多,其次是秋季。
3.1.3 相對濕度 空氣相對濕度越大,空氣就越潮濕,近地面空氣濕度處于飽和狀態有利于形成大霧天氣,反之相對濕度小,空氣干燥,形成霧的可能性也就較小。
3.2 霧霾天氣預報著眼點
(1)晴朗的夜間或清晨,地面輻射較強,熱量消散快,近地面迅速升溫,水汽凝結,此時若低空存在輻射逆溫,在近地面形成大氣逆溫層并穩定維持,有利于近地面水汽積聚于逆溫層下,形成地面輻射霧。
(2)雨天轉晴后,地面具備充足水汽,相對濕度可達85%~100%,水汽達到近飽和狀態,700 hPa相對濕度在10%以下,此時也極易形成霧。
(3)一日中,08:00 500 hPa高空被偏西或西北氣流控制影響,700~850 hPa位西北氣流或高壓環流,850 hPa以下為弱風場,地面在高壓前弱氣壓場控制,風速≤2 m/s,也是形成大霧的有利天氣形勢。
(4)低層有逆溫層,隨著低層溫度下降促使水汽凝結,同時,中高層有小幅降溫,或者是增溫現象,這樣中低層之間就會形成一“暖蓋”,導致低層水汽飽和,也容易形成大霧。
4 霧霾的影響
霧霾成分復雜,長期接觸霧霾,易引起呼吸道疾病,嚴重者會誘發肺癌。霧霾對于心血管疾病也有極大威脅,使血管緊縮,堵塞加重,血壓升高,誘發中風等疾病。霧霾削弱大氣中紫外線,不利于兒童體內維生素D的吸收,易引起骨骼發育不良。持續霧霾天氣還容易造成心理上影響,加劇抑郁癥發生。霧霾天氣能見度降低,導致航班無法正常飛行,汽車司機難以分辨前方行車情況,交通擁堵,甚至引發交通事故。
5 防御治理對策
(1)加大對大氣污染防治科技研發支持和投入,強化氣溶膠和霧霾監測分析技術研發和系統建設,完善大氣成分監測體系,改進霧霾數值預報模式,有效提升霧霾天氣和大氣污染監測預報預警能力。
(2)大力開展霧霾天氣形成機理研究,及城市對邊界層動力熱力結構作用和對霧霾形成發展消散影響研究,提高霧霾監測預報預警能力,為霧霾防御及環境治理提供技術支撐。
(3)嚴重污染企業選址避免城區,增加城市綠地覆蓋率,對城市合理規劃,控制霧霾源頭,達到人與自然和諧共存。
(4)各級政府也要開展大氣污染聯防整治,加強立法,制定相關法律,提高大氣治理標準,限制企業隨意排放污染物,發展公共交通,推廣新能源汽車,倡導民眾綠色出行,減少汽車使用量,減少尾氣排放。鼓勵市民植樹造林,改善城市空氣質量,賦予公眾更多監督權,鼓勵市民為城市環保獻計獻策,通過科技投入改善人類生產方式,使用高效清潔燃料,控制污染物排放,減少霧霾形成。
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