宜春市2010年～2015年酸雨天气特性分析

2017-11-02聂雄平聂春平

吉林农业 2017年21期

关键词：宜春市样本数宜春

聂雄平，聂春平

（宜春市气象局，江西宜春336000）

宜春市2010年～2015年酸雨天气特性分析

聂雄平，聂春平

（宜春市气象局，江西宜春336000）

在对宜春市2010年～2015年连续6年酸雨观测资料进行分析的基础上，结合地面气象要素，分析了宜春酸雨污染特征和变化趋势。结果表明，宜春市酸雨冬、春两季较为严重；酸雨的污染源为输入型的污染源，强酸雨发生时主要盛行风为W、NNE风。

酸雨；天气特性；分析

气象学上通常把酸碱度指数p H值＜5.6的酸性降水定义为酸雨。酸雨可造成森林退化、湖泊酸化、鱼类死亡、水生生物种群减少；农田土壤酸化、贫瘠，有毒重金属污染增加，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产；使建筑物和桥梁损坏，我国是继欧洲、北美之后世界第3大重酸雨区，酸雨正呈蔓延之势。吴建明等在江西省酸雨变化特征及其与气象条件的关系中对江西省酸雨特征进行了分析，结果表明，江西省整年都受到酸雨污染的威胁，但夏半年（7～8月）酸雨污染较轻，冬半年（1～3月）酸雨污染较重。陈梦成等建立江西降水p H值年度波谱分析数学模型。本文通过分析宜春市2010年～2015年酸雨资料，并结合当时的天气气象要素，来分析宜春市6年的酸雨污染变化情况，为宜春市生态环境建设、酸雨污染防控工作提供科学依据。

1 资料和方法

宜春市气象台是国家基准气候站，为了监测酸雨对宜春市的影响，宜春市气象台于2006年7月1日开始，按酸雨观测业务规范开展酸雨观测业务。资料来源于宜春国家基准气候站2010年～2015年连续6年酸雨观测资料，包括降水p H值、电导率K值、降水量及当时的风向、风速、温度和天气现象等气象参数。

酸雨观测资料中，平均降水p H值采用氢离子浓度[H+]-降水量加权法所得出的加权平均值，风向取当天降水前的正点观测值；年平均和多年来平均取算术平均值[1]。

按照日降水p H值将降水划分为：p H≥5.60为非酸雨、4.5≤p H＜5.6为弱酸雨、p H＜4.5为强酸雨三个等级。按降水量将降水划分为：小雨：1.0～10.0毫米；中雨：10.0～25.0毫米；大雨：25.0～50.0毫米；暴雨：≥50.0毫米四个等级。按季节划分为春季（3～5月），夏季(6～8月)，秋季（9～11月），冬季（12～2月）。

酸雨出现频率为年（或季、或月）内日降水p H值＜5.60（不含5.60）观测记录占总观测记录的百分比，强酸雨出现频率为p H值＜4.50观测记录占总观测记录的百分比。

降水样品的测量和质量控制严格遵守中国气象局《酸雨观测业务规范》。

2 结果与分析

2.1 酸雨的年变化特征统计

宜春市2010年～2015年的酸雨降水观测记录共有720个，剔除57个在采样过程中受昆虫、鸟粪等生物性杂物混入影响而形成的采样污染数据后，有663个有效酸雨降水观测记录。经统计，宜春市6年酸雨降水p H平均值为4.74，最小值2.55，出现在2010年2月25日；最大值是7.59，出现在2014年10月21日。其中，非酸雨的降水出现次数为88个，占总样本数的13.3%；酸雨降水出现次数为575个，占总样本数的86.7%；强酸雨降水出现次数为248个，占总样本数的37.4%。

2010年～2015年，宜春年平均K值为53.1μS/cm-1，最小值是7.3μS/cm-1，出现在 2015年 7月 24日；最大值是172.9μS/cm-1，出现在2015年3月25日。K值≤10.0μS.cm-1出现5次，占总样本数的0.7%，K值≥100.0μS.cm-1出现615次，占总样本数的92.8%，100.0μS.cm-1≤K≤1000.0μS.cm-1出现43次，占总样本数的6.5%(K为电导率，单位μS.cm-1，其大小表明大气降水的洁净程度)。

由表1此可见，宜春2010年～2015年年平均p H值都在5.60以下,虽然强酸雨出现的频率在逐年减小，这表明导致出现酸雨的环境污染得到一定的控制，酸雨状况有所改善，但酸雨出现的频率仍然比较高。

表1 宜春市2010年1月～2015年12月平均降水的pH值、K值、酸雨出现频率

2.2 酸雨的季、月变化特性

经统计宜春市2010～2015年各月的p H值在4.23～5.12之间波动，总体偏酸性。1～4月酸雨p H值基本稳定不变。5～9月呈现缓慢上升趋势。10月份之后又呈现下降的趋势，这也与各季p H值的变化相吻合，宜春市夏、秋两季受冷、暖空气及台风影响，降水较多，降水对大气的污染物有一定的稀释作用，酸雨污染就相对较轻，酸度变低。冬、春季降水减少，酸雨污染相对较重（见图 1，图 2）。

3 宜春市降水pH值与气象要素的关系

3.1 宜春市降水pH值与降水量的关系

将酸雨观测样本中每天的降水按量级1.0毫米≤R≤9.9毫米、10≤R≤24.9毫米、25毫米＜R≤49.9毫米、50毫米≤R分为小雨、中雨、大雨、暴雨4个级别，将每个级别中的降水p H值进行平均（见表2）。

表2 宜春市2010年～2015年pH值与降水量之间的关系

由表2可以看出，在4种降水中小雨的p H均值最小，酸雨、强酸雨频率也最大，观测中的389个小雨记录中p H平均值为4.68，酸雨频率88.4%；暴雨的p H均值为5.10，酸雨频率78.1%。这表明降水有利于污染物的沉降，降水越强，降水量越大越有利于污染物的沉降稀释。p H值随着降水量的增加增大，酸雨、强酸雨频率随雨量等级的升高而降低，两者存在一定的正相关。这也与国内有些学者的研究相似。

3.2 宜春市降水pH值与气压的关系

表3 宜春市2010年～2015年pH值与气压的关系

从表3可以看到，当气压越低时，p H值越大，K值越小。反之，当气压越高时，p H值、K值越大。这与冬、春季冷空气活动频繁、冷高压强大，气压偏高，而夏季基本无冷空气活动，气压偏低。

3.3 宜春市降水pH值与气温、湿度的关系

如表4，温度、湿度与酸雨月平均值之间存在着相对的正相关关系：气温越高，p H均值就越大，7月和8月的平均气温升到最高点，相应的p H均值也升至最高点。气温越低，p H平均值就越小，1～3月的气温降到最低点，而p H平均值也降到最低点。湿度与酸雨月平均值之间也有一定的正相关：在最小湿度最大的5～9月这4个月中，p H平均值也达到了最大。

表4 宜春市2010年～2015年pH值与气温、湿度的关系

图1 宜春市2010年～2015年月酸雨pH值、K值出现频率

图2 2010年～2015年各季pH值

图3 2010年～2015年酸雨风向频率图

3.4 宜春市降水pH值与风向的关系

如图3，宜春2010年～2015年酸雨风向频率图可以看出，宜春出现强酸雨时的盛行风向是偏西风与东东北风，占总数据的43%，这与宜春所处的地理环境有关，污染物的流动输送主要在风的动力驱动下完成，而新余、萍乡位于宜春的东、西两个方向，据萍乡、新余30年整编资料显示，萍乡的主导风向为东北—西南风，新余的主导风向为东北风，萍乡、新余的污染物在扩散输出的过程中将经过宜春中心城区，属于输入型的污染源。