鸡西一次罕见持续雾霾天气的成因及特征分析
2017-08-24杨淑梅董学贤
杨淑梅+董学贤
摘 要:本文通过环流形势、逆温层、能见度、相关的气象实况要素以及PM10和PM2.5的变化特征针对鸡西在2016年12月18—20日出现的历史上罕见的雾霾天气进行了分析,得出雾霾天气出现的指标:对提高雾霾天气预报预警能力保护生态环境、加快生态文明建设具有积极地推动作用。
关键词:雾霾天气;逆温层;逆温差
中图分类号:S165 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170733189
2016年12月18—20日鸡西出现了从持续时间和强度上属历史上最强的雾霾天气。霾天气到来时,空气质量下降,给人民日常生活带来不便;霾天气的空气中往往带有细菌和病毒,易导致多种疾病发生;在冬季发生雾霾天气,若遇空气污染严重可能形成烟尘(雾)或黑色烟雾等毒雾,严重威胁人的生命和健康。因此提前准确、及时有效地发布霾天气预报预警,做好霾天气预防措施是人们福祉安康的保障。
1 雾和霾的主要特征及区别
雾和霾的主要区别在于相对湿度的大小。雾呈灰色,相对湿度接近100%,生理上有潮湿的感觉。介于雾和霾之间还有一种天气现象称为霭(轻雾),空气中粒子的粒径较小(最大几个?m),相对湿度比雾低,对能见度的影响较小。
一般来讲,雾和霾的区别主要在于水分含量的大小:水分含量达到90%以上的叫雾,水分含量低于80%的叫霾。80%~90%之间的,是雾和霾的混合物。霾和雾有一些肉眼看得见的“不一样”:纯洁的雾应该是白色或者是灰色,霾则是黄色、橙灰色。
2 环流形势分析
从17日20:00,850hPa高空图上可以看出(图略),鸡西中层低涡北抬东移减弱,但依然是干冷空气入侵鸡西市上空的趋势。850hPa已经处于暖脊边缘,但仍是处于西北气流,温度降低,风速也不小,不利于雾霾的形成。
地面图看已经转入高压控制风力减少。同时结合卫星图像看低层仍是多云水汽条件很好。高层无云,低层云体并不厚实,有利于辐射降温,也有利于雾霾的形成。
此时天气形势逐渐转得有利于雾霾发展,基本可以判断已进入雾霾的生成阶段。
3 逆温层
从探空图上可以明显看到底层风力很小,近地层湿度很大逆温层有明显的抬升,但仍维持在200M左右的高度。中低层稳定。从18日20:00—20日08:00逆温层有一个明显的抬升过程,虽然逆温层高度没有明显的变化,但是形势一直有利于逆温层的维持。
4 气象要素特征
4.1 相对湿度和能见度特征
通过能见度与相对湿度逐小时对比分析,看出18日10:00—20日18:00基本属于雾霾天气,相对湿度数值看基本都接近100%,这使得雾霾混合物持续存在,地面污染物浓度累积升高,持续严重大雾灾害与持续累积高污染叠加,使得霾天气加重。
4.2 风速
风速一直小于3m/s,17日20:00后明显减小基本维持在1~1.5m/s。18日05:00—20日15:00出现静风,所以虽然形式上不利于雾霾的维持,但从这个风速因素上考虑雾霾无法减弱。21日09:00风速开始加大,雾霾天气减弱。
4.3 PM10与PM2.5的变化特征
当雾霾天气加重时,PM10与PM2.5值加大,污染物的进入标志着雾霾过程的开始。
说明气象条件与大气污染有极大的关系,可以非常明显的分辨出雾霾天气的时段,18日16:00后污染物激增19日夜間有短暂的下降,但20日凌晨再次回升。20日午后雾霾天气结束。
5 小结
可以总结出的一些东西,有利于雾霾形成或加强的条件:晴天无云或少云;高空槽前半夜快速过境近地层增湿;地面风速微弱;大气层结稳定,近地层有逆温存在;逆温层抬升,雾霾天气加强;雾霾通常发生在纬向环流的背景下,如果环流形势没有根本的变化,雾霾仍将维持或发展;850hPa及以下层次有暖中心、温度脊或暖平流存在,则更有利于近地层逆温的生成与维持。
有利于雾霾减弱或消散的条件:低层干空气、冷空气进入;地面风增强和日照加强;当有中低云移至雾霾区域;当有明显的降雪(雨)发生时;强冷空气爆发带来的高空风和地面风加大,要注意850hPa及以下锋区强度来判断何时雾霾减弱消散。
参考文献
[1]吴兑.霾与雾的区别和灰霾天气预警建议[J].广东气象,2004, 31(04):1-3.
[2]成都气象学院.气象学[M].北京:农业出版社,1980.
作者简介:杨淑梅(1964-),女,黑龙江鸡西,本科,高级工程师,研究领域:短期预报。