王含月 趙旭輝 董 昊 趙思文
(1.安徽省生態環境監測中心 230000 2.遼寧省撫順市氣象局 113006)
沙塵天氣包括揚沙、浮塵、沙塵暴和強沙塵暴等[1]。受氣象條件變化影響,每年春秋季節轉換期間,中國北方沙源地區氣溫回升,干燥少雨,多大風天氣,沙塵天氣頻發。安徽省位于江淮地區,受沙塵影響時,雖不會出現上游地區遮天蔽日,黃沙閉目的“壯觀”景象,但其對空氣質量的影響卻不容忽視。
安徽省受沙塵影響自北向南有較明顯的地域特征。其中皖北區域地勢平坦,受北方沙塵侵襲最為嚴重,空氣污染呈現以下幾種特征:①受沙塵影響日期最多,較全省平均偏多近五成。②相對安徽省其他地區,沙塵天氣對其空氣質量影響最大。而江淮之間西部區域常出現“跳躍式”的沙塵污染傳輸路徑,即沙塵氣團不經過皖北區域,而經由北方沙塵-河南-湖北的偏西路徑傳輸至安徽省。且沙塵氣團抵達后,受大別山脈丘陵地形影響,易在本地發生積聚,對空氣質量造成的影響較大。
空氣質量選取安徽省68 個國控空氣質量監測點位監測數據作為代表。PM2.5、PM10的日及小時數據均為國控站點平均值,顆粒物為實際狀況(監測采樣時為實際氣溫和氣壓)監測數據資料,氣態污染物為參比狀態(25℃,1013.25hPa)監測數據資料[2]。
安徽省空氣污染的首要污染物以PM2.5、O3和PM10為主,其中PM10濃度分布呈現較明顯地域特征。自北向南呈現遞減規律,其中淮河以北區域(淮北、阜陽、亳州、宿州、淮南和蚌埠)、江淮之間區域(合肥、滁州和六安)和沿江江南區域(馬鞍山、蕪湖、宣城、銅陵、池州、安慶和黃山)分別為87μg/m3,78μg/m3,68μg/m3。PM10作為當日首要污染的超標天數中,北方沙塵傳輸影響是重要污染原因。受安徽省北平原南丘陵的地形影響,自北向南受沙塵影響程度逐漸降低,PM10濃度也呈現北高南低的分布[3]。分析2018-2019 年的沙塵過程發現,經過遠距離傳輸對安徽省產生影響的沙塵過程共14 次(2018 年9 次,2019 年5 次)可以總結出有2 條路徑對安徽省空氣質量影響最大、影響范圍最廣,見表1、表2。
其中一條為西北路徑,影響安徽省的沙塵過程中有五成通過此路程傳輸。起沙地區蒙古、內蒙、甘肅,少部分為寧夏及新疆地區,在蒙古氣旋疊加冷鋒系統的天氣形勢下,自內蒙、甘肅,經陜西、山西、河南等地,起沙后2 天左右到達安徽省境內,并最終在安徽省緩慢沉降,皖北地區和河南南部地區常形成連片污染區域。經此路徑傳輸的沙塵過程可在安徽省內造成顆粒物濃度急劇上升,污染物濃度峰值較高,站點PM10峰值最高可達746μg/m3以上[3]。

表1 2018 年-2019 年影響安徽省的沙塵傳輸路徑分析Table1 Analysis of Sand-Dust Transmission Path Affecting Anhui Province from 2018 to 2019

表2 2018 年-2019 年沙塵過程顆粒物峰值及影響范圍Table 2 Peak Pollutants and Affected Cities in Sand-Dust Process which Affected Anhui Province from 2018 to 2019
另一條為偏北路徑,途徑安徽省的沙塵有近三成通過此路程傳輸。起沙地區多為蒙古及內蒙東部,受生成于蒙古東部的蒙古氣旋影響,其后部偏北大風使沙塵氣團向南快速擴散,途經京津冀及山西、河南、山東等地,起沙后向下游輸送速度較快,1.5 天左右即可到達安徽省境內,最終在安徽、湖北及江浙地區等下游省份沉降,影響區域甚至可延伸至江西。經此路徑傳輸的沙塵對安徽常常自北向南造成大范圍的污染,沙塵影響可覆蓋至宣城和池州等沿江江南城市[4]。
3.1 安徽省空氣污染以PM2.5、O3和PM10為主,其中PM10近4 年年均濃度為70~85μg/m3,PM10作為當日首要污染的超標天數中,受北方沙塵傳輸影響為重要污染原因之一[4]。
3.2 2018 年~2019 年對安徽省產生影響的沙塵過程共14 次。其中五成通過西北路徑傳輸[5]。起沙后2天左右到達安徽省境內,經此路徑傳輸的沙塵可造成顆粒物濃度急速上升,站點PM10峰值最高可達746μg/m3以上。近三成通過偏北路徑傳輸。常伴隨著冷空氣南下活動,擴散速度快,常造成大范圍的污染,沙塵影響可覆蓋至宣城和池州等沿江江南城市[6]。