江苏省泰兴市雾霾气候特征、成因及控制措施
2014-01-31严晖
严 晖
(泰兴市环境监测站,泰兴 225400)
江苏省泰兴市雾霾气候特征、成因及控制措施
严 晖
(泰兴市环境监测站,泰兴 225400)
随着经济社会发展和城市化进程的加快,灰霾天气已成为一种常见环境灾害污染事件,低能见度雾霾天气现象更加引起人们重视。本文通过对雾霾天气造成的影响,研究了灰霾天气形成原因、影响因素与存在危害。探讨了灰霾天气控制措施、监测方法与治理对策。
雾霾天气;气候特征;成因危害;措施
前言
在气象学上,雾和霾是两个气象概念,两种天气现象。雾的气象学定义为:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0km[1]。水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现象称为霾或灰霾,其是由大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中造成的[2]。
雾霾天气是近年来出现的新的一种天气现象,是雾和霾的混合物。霾发生是相对湿度小于60%,且能见度小于10.0km 时的大气浑浊导致视野模糊造成的。雾导致能见度恶化,其发生是相对湿度大于90%、能见度小于1.0km 时大气浑浊导致视野模糊造成的[3]。
近年来,我国北方大部分地区,甚至在长江南部的部分南方城市都出现了雾霾天气。由于这种天气不仅导致能见度降低,而且由于空气中的污染物不能及时扩散,造成大气污染加重,对城市大气环境、群众健康、交通安全、农业生产等带来了的影响日益显著,极易酿成雾霾灾害。加强雾霾天气气候特征分析,研究形成的环境特征,对防治雾霾灾害、保障公众健康都具有重要理论意义与应用价值。
从中国环境监测总站的统计数据看,泰兴市是中国“中度重污染”城市[4]。
1.泰兴市雾霾的气候特征
泰兴气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候,其主要特点是四季分明。针对泰兴地区(王继志等,2002)对1980—2000年泰兴能见度和雾的时空演变特征进行了分析。根据1980—2010年泰兴市逐日气象资料[5],由图2可知,霾天气发生的转折点为1996
年,1996年后发生雾霾天气的天数较之以前有所增加。而在2008年达到最低值,这是由于当年泰兴市政府为奥运会而采取了一系列有效的大气污染治理措施,使得这一时间泰兴市空气质量处于良好状态,从而减少了雾霾天气的发生。
从1980—2010年月平均雾日和霾日对比发现[6]:泰兴大雾天气主要集中在秋季,而霾天气在各月出现均较频繁。泰兴霾天气的空间分布更集中于东南及城区;而大雾天气东南城区高发,西北部山区相对较少。对于泰兴东南及城区是大雾和霾的高发地区,大雾强度相对稍小,受雾霾影响较大。
通过分析泰兴雾霾日数及强度空间分布,发现泰兴东北部地区雾霾天气发生频率较低,这与泰兴西部和北部山区形成的马蹄形地形有关[7]。西南部地区发生雾霾强度与东北部相近,发生频率也较低。西北部地区是受雾霾影响最小的地区。整体特征表现为东南地区及城区受雾霾影响最严重,西北受雾霾影响最轻,而东北和西南受影响程度相似。
根据2011年泰兴市环保局公布的有关PM10(包括PM2.5)浓度数据分析[4],发现在春季、秋季有几个较高值出现,这是由于这个季节风沙较大,从而导致空气中PM10浓度较高。而进入冬天以后,由于北方地区相继启动集中供暖方式过冬,在供暖期间产生了大量的粉尘,加之冬季本身气压较低,不利于污染物的扩散,从而导致冬季PM10一直保持较高浓度[6]。
而在一日当中,PM2.5浓度较大的两个区段分别是早晨7点到7点和下午6点到8点,该时段均为上下班高峰期。从此可以看出交通工具尤其是汽车、公交车产生的尾气是PM2.5浓度升高的主要原因。值得注意的是,在传统节日春节期间,由于烟花爆竹的燃放导致空气中PM2.5浓度突增,但由于这段时间道路交通量较工作日少,故该时段内的浓度会被较快稀释扩散,浓度很快降低[6]。
气溶胶主要以细粒子为主,气溶胶体积尺度谱分布表现为双峰型结构。但对雾霾天能见度影响最显著的是气溶胶的消光能力,气溶胶的消光主要分为散射和吸收两部分。针对泰兴地区气溶胶散射系数和吸收系数的时间变化特征,研究结果显示泰兴地区雾霾期PM2.5浓度、气溶胶散射系数和气溶胶吸收系数均高于非雾霾期,城区的轻雾天气、雾霾类天气出现频率明显高于郊区。
2.泰兴市雾霾的成因分析
形成雾霾天气灾害的原因有很多,主要由以下几点:
(1)自然环境条件。泰兴市的雾霾天气主要由自身的天气情况造成,尤其是我国冬季气溶胶背景浓度高,地区近地面空气相对湿度比较大,在冷空气较弱和水汽条件较好的大尺度大气环流形势下,近地面低空为静风或微风,受大范围静稳天气的原因,沙尘的叠加,偏南气流湿度大,水汽使干细的粒子迅速膨胀,也催生了雾霾形成[8]。
(2)环境污染原因。近十年来,泰兴市污染物排放量大大超过环境承载力。资源约束越来越紧,环境压力越来越大。
(3)地理环境影响。随着经济建设的发展,城市里高楼林立,阻挡和摩擦作用使风流经城区时
被大大削弱。静风现象增多,不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释,容易在城区和近郊区周边积累。同时城市热岛效应愈发严重,高空气温远比低空气温要高,导致大气层低空的空气垂直运动受到限制,空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面。
(4)经济发展速度与生态保护工作不平衡。目前我国经济突飞猛进,但同时我国也是一个世界著名的加工国,政府大多以GDP指标作为衡量业绩的唯一标准,但却忽略了由此造成的不可恢复的生态环境问题。
3.泰兴市雾霾的控制措施
雾霾天气不仅会诱发呼吸道疾病,影响人的健康,同时还会导致交通不畅,包括地面交通和空中交通,给公众出行造成不便。雾霾天气对农业的影响涉及绿色植物光合作用减少,作物减产,同时还会使得家禽出现疾病的现象。持续的雾霾天气,会造成日照不足、气温下降,短时间内影响气温的上升,长时间来看有可能发生气候变化无常的现象。
治理雾霾天气措施应涉及多个方面,首先应治理污染,重点治理严重污染企业的废气排放。从根本上减少污染物的排放,减少上路车辆,减少污染排放源,大力推广清洁能源和清洁处理技术。其次是建立有效机制和监管体制,从泰兴实际情况出发,建立符合现实的污染物治理方案,加大绿地建设面积,并在全市范围内,尤其是施工单位进行宣传和监督,严格按照相关规定开展整治工作,带动全市公众从身边做起,治理雾霾。然后是在京津冀地区开展联合防控工作。由于泰兴地理位置的束缚,京津冀地区整体环境对泰兴市天气质量尤为重要,从整体出发综合防控,可以更好地把控这一地区的环境状况,从而能够有效地解决泰兴市空气质量问题。最后,建立一套科学的灾害天气预报系统,能够采用科学的手段,预测灾害天气的发生,增强风险评估和预警能力,在灾害天气发生前能够采取措施在一定程度上减少对公众的影响。
[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].泰兴:气象出版社,2003.
[2] 吴兑. 霾与雾的区别和灰霾天气预警建议[J]. 广东气象,2004(04).
[3] 吴庆梅,张胜军.一次雾霾天气过程的污染影响因子分析[J].气象与环境科学,2010,33(1):12-16.
[4] 钱峻屏,黄菲,黄子眉等.汕尾市雾霾天气的能见度多时间尺度特征分析[J].热带地理,2006,26(4):308-313.
[5] 王继志,徐祥德,杨元琴.泰兴城市能见度及雾特征分析.应用气象学报,2002,,13(特刊): 160–169.
[6] 胡友彪,朱正国.泰兴市空气质量时间变化特点分析[J].北方环境,2012(2):64-67.
[7] 周涛,汝小龙.泰兴市雾霾天气成因及治理措施研究[J].华北电力大学学报(社会科学版),2012(4):12-16.
[8] 于兴娜,李新妹,登增然登等.泰兴雾霾天气期间气溶胶光学特性[J].环境科学,2012,33(4) : 1057-1062.
Haze climate characteristics , causes and control measures in Taixing,Jiangsu province
Yan Hui
(Taixing Environmental Monitoring Station, Tai Xing 225400)
With the development of economics and society,and acceleration of urbanization,Haze weather has become a common environmental disaster.The low visibility weather fog haze phenomenon has attracted increasing attention.In this paper, the impact of the haze weather,the formation,infuence factors and hazards of haze weather have been studied.The control measurements,monitoring methods and treatment countermeasures of haze weather have been discussed systematically.
fog and haze;climate characteristics;cause-hazard;measures
X51
A
1674-6252(2014)01-0047-03
严晖(1973—),女,江苏省泰兴市,汉族,大学本科,高级工程师.研究方向:环境管理、综合分析.