铜陵市能见度的基本特征分析

马林 张兵 王正华

摘 要：该文利用铜陵市国家基本气象站1991—2009年相关气象资料，运用统计学方法，分析了铜陵市大气能见度的基本特征，为铜陵市大气能见度的研究和预报奠定理论基础，并为治理城市污染和改善大气环境提供依据。

关键词：能见度；特征；铜陵市

中图分类号 X823 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）12-0138-02

气象上一般以气象光学视程表示能见度[1]，即白炽灯发出色温为2 700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。影响大气能见度主要有自然因素和人为因素，自然原因主要包括雾、扬尘、降水等天气现象，人为因素主要包括汽车尾气、焚烧等[2]。近年来，由于城市规模的不断扩大和工业的迅速发展，增加了大气中有害颗粒物的排放，导致城市的能见度不断降低[3]，严重影响了居民生活和生态环境。因此，加强大气能见度的研究已成为当前城市气候研究的重点方向。

1 资料来源及处理方法

1.1 资料来源 铜陵市国家基本气象站，成立于1960年，起初为国家一般气象站，每天3次（08：00、14：00和20：00）人工定时观测。于2006年12月31日20：00升级为国家基本气象站，每天4次（02：00、08：00、14：00和20：00）人工定时观测。本文利用铜陵市国家基本气象站1981—2010年经质量控制的人工观测气象资料，按统计学方法进行分析，形成铜陵市能见度变化特征。

1.2 处理方法 由于受观测仪器、观测方式等条件所限，对能见度的研究多用历年气象资料的平均值进行统计分析[4]。以10.0km和1.0km作为标准[5]，表示能见度的好坏，即能见度低于10.0km为较差，低于1.0km则为差，本文中将能见度低于10.0km统称为恶劣能见度。

2 铜陵市能见度的基本特征

2.1 铜陵市能见度日变化特征 统计铜陵市1991—2009年20a能见度记录表明，如表1，最低能见度出现在08：00前后，平均9.7km，最好能见度出现在14：00之后，平均14.6km。这主要是由于通常夜间大气层结较为稳定，空气中气温相对较低，湿度相对较大，风速也偏小，使近地层的水汽压迅速下降达到饱和而凝结成雾（或霾），造成能见度偏低。而08：00前后，人类的活动也相对较为集中，从而加剧了空气受污染的程度。日出后，随着日照辐射的增强，空气中相对湿度减小，逆温层逐渐被抬升而消失，雾（或霾）逐渐消散，使能见度逐渐变好。14：00后动量下传，地面风速偏大，空气中污染物很容易扩散，也就造成了14：00后大气能见度通常是一日之中最好的时段。

2.2 铜陵市能见度季际分布特征 由图1可以看出，铜陵市能见度的年变化为单峰型。能见度最低值出现在12月和次年1月，随后能见度值逐渐增大，峰值出现在7月，平均15.6km。另外，图2也表明，铜陵市恶劣能见度多发生于秋（9—11月）、冬（12月至次年2月）季节，发生频次约占全年总频次的56.4%。这主要由于铜陵市濒临长江，常年气候温暖湿润，水汽充沛。且秋、冬季节高纬常有阻塞形势，多处于弱的槽后脊前，中纬气流平直，多盛行偏西气流，地面多处于高压底部偏东风范围内，等压线稀疏，风力小，空气的流动性很差，很大程度上限制了垂直与水平方向上空气与污染物的扩散。从而导致城市交通、生活、生产等排放的污染颗粒物在近地面不断积累，最终成为凝结核并形成雾（或霾）。

2.3 铜陵市能见度年际分布特征 统计表明，铜陵市能见度的年际变化曲线呈振荡变化，在均值附近上下波动，而铜陵市恶劣能见度出现频次却一直逐年增加，如图3。

3 铜陵市能见度的相关分析

3.1 铜陵市能见度与气象相关因子的关系 统计表明，铜陵市常年月平均相对湿度和风速变化曲率不大，较为平直，对能见度的消光系数[6]和稀释扩散影响变化不明显。而恶劣能见度发生频次与日照和气温明显呈反比（图4）。即当日照时数越大，气温越高，越不利于恶劣能见度的发生。

3.2 铜陵市能见度与大气颗粒物的关系 虽然恶劣能见度的形成与大气环流条件的关系非常紧密，但与城市化进程中环境的变化也有着不可分割的联系[7]。铜陵市有着丰富的矿产资源和3 000多年的铜开采历史[8]，矿业是铜陵市重要的支柱产业，并形成了有色金属采选冶、硫磷化工、水泥建材和黄金四大产业格局。而矿业开采、燃煤发电和冶炼排放带来的烟尘、粉尘、废渣、尾矿扬尘和选矿粉尘等，积聚在近地面层，不仅造成大气污染，当近地面层有水汽汇聚时，也极易形成大雾（或霾）等恶劣能见度天气。

4 结语

铜陵市能见度日变化较为明显，08：00最低，14：00后能见度值最高；年际变化不大；秋、冬季节恶劣能见度天气偏多，且频次逐年增多；日照时数、气温以及支柱产业带来的各种烟尘、废渣、粉尘等颗粒物对能见度影响较为明显。近年来，铜陵市一直在坚持转型与发展相结合，从改善环境质量入手，推动产业、企业和城市整体转型，深入实施节能减排，全面加强生态文明建设，努力探索铜陵特色的转型发展模式。

参考文献

[1]中国气象局.地面气象观测规范[S].北京：气象出版社，2003：17.

[2]张浩，石春娥，谢伟，等.安徽省1955-2005年城市大气能见度变化趋势[J].气象科学，2008，28（5）：515-520.

[3]Cheng M T，Tsai Y I.Characterization of visibility and actmos phcric acrosols in urban，suburban，andremote areas[J].The Science of the Total Enviromnent，2000，263：101-114.

[4]苏维瀚，张秋彭，沈济，等.北京地区大气能见度与大气污染的关系初探[J].大气科学，1986，10（2）：138-144.

[5]中国气象局.QX/T 114-2010.中华人民共和国气象行业标准：能见度等级和预报[S].北京：气象出版社，2010：1.

[6]中国气象局气象干部培训学院.气象观测教程（试用本）[M].北京：气象出版社，2015：50.

[7]李子华.中国近40年雾的研究[J].气象学报，2001，59（5）：616-624.

[8]王永贤.“十五”期间铜陵市环境空气质量状况及对策研究[J].科技信息，2007（2）：54-55.

（责编：张宏民）