沙尘天气对宝鸡空气质量影响程度的研究

徐衡

摘要： 文章主要针对宝鸡市受沙尘影响程度，选择宝鸡市周边上风向三不同方位城市沙尘期间颗粒物浓度变化进行分析，研究不同天气形势下沙尘的改变状态。分析不同沙尘天气类型下沙尘输入对宝鸡市空气质量的影响。

Abstract： Aiming at the influence degree of dust on Baoji City， this paper selects 3 cities from different direction upwind Baoji， and analyzes the change of the concentration of particulate matter during the dust. The change of dust in different weather conditions is studied. The influence of dust input on the air quality of Baoji City under different dust weather types is analyzed.

关键词： 宝鸡市；沙尘输入；空气质量

Key words： Baoji City；dust input；air quality

中图分类号：P425.5+5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）01-0245-04

0 引言

宝鸡市沙尘暴多发生在每年的春秋季节，近几年冬季偶尔也出现沙尘影响。本文就是在宝鸡市大气污染特征的基础上结合气象条件，评估沙尘对环境质量的影响程度，为空气质量预警及防控沙尘提供重要的技术支持。

1 宝鸡市区气象扩散条件特点

陕西关中地区在污染扩散条件方面存在“先天不足”。地形方面，关中地区在秦岭和黄土高原的包围下形成东西向的喇叭形开口，污染物只能在有西北风的时候被吹散，其他风向下都会导致本地污染物的积累甚至外地污染物的输入。气象特征方面，关中地区常年主导风向为东北风，全年静风频率为35%。而在冬季，静风频率更是高达45%，且仅有不到20%的天气形势有利于大气污染扩散。宝鸡市位于关中平原最西端南、西、北三面环山的特殊地型致使环境容量小，不利于污染物扩散。秋冬季宝鸡地区边界层高度一般只有500-600米左右，抑制了大气垂直交换，地面污染物堆积，容易形成污染天气。而且存在大气污染条件下的“空气压缩”效应。大气污染越重，边界层的高度越低，形成进一步的“空气压缩”，使大气污染加剧，恶性循环。根据研究1960年至2013年宝鸡市人均气候舒适度指数平均每10年增加0.38，春季上升幅度最大0.64每10年，其次为冬季0.53每10年[1]。气候变暖。根据宝鸡市气象台对宝鸡市区2016年气象变化特征统计：2016年全市年平均气温13.1℃，较常年偏高1.4℃，较2015年偏高0.4℃，全年平均气温位列历史第二高，2016年降水量为1998年以来历史最少。2016年全市年降水量469.1mm，较常年偏少2 成，较2015 年偏少130.8mm。此外，2016 年全市日照時数为1968.8 小时，与常年持平，较2015 年偏多7.6 小时。从2016年气象条件来看，2016年降水量明显偏少。

陕西关中地区污染物排放总量过高，单位面积内的生产、生活排放远远超过了环境承载能力。现阶段只依靠减排来改善环境质量现状不现实，也不可能。如何能更好实现大气环境改善目标，早日实现蓝天绿水，在现阶段我们在制定和落实大气污染防治方案时就应该合理的考虑气象条件对大气环境质量的影响。宝鸡市目前工业结构相对简单，以机加工行业为主，且燃煤大户相对集中，所以污染源排放控制相对容易，同时城市大气污染源排放在短时间内变化不大，相对稳定。

国外关于空气质量影响因素的研究从自然影响因素来看，Chan Y-C etal（2005）指出沙尘暴可以明显增加城市空气中污染物的含量[2]；从自然因素看，王淑云等（2006）在分析气象因素与空气质量的关系时，得出低风速、弱气压、高湿度等容易引发空气污染，而降水对空气有净化作用，但微量降水的净化作用并不明显[3]。

近几年各个区域、城市研究结果表明，各种气象要素与大尺度天气形势密切相关，天气形势的变化，必将导致气象要素的变化，因此大气对污染物稀释扩散能力将受到天气形势的制约。而天气形势的影响主要分为有利扩散型强气压场和不利扩散型弱气压场两种。也验证了目前我国环境治理正处于三个阶段的第二阶段，容易受天气条件的影响而出现反弹。

2 沙尘天气

沙尘天气的概念沙尘天气是一个气象学名词，在气象学有明确的定义和分类，根据沙尘天气，发生时的风力、能见度和空气状况，又可以把沙尘天气分为沙尘暴、扬沙和浮尘三种天气现象。

根据沙尘暴发生时的风速和水平能见度又可以把沙尘暴分为沙尘暴、强沙尘暴和特强沙尘暴。扬沙风将地面尘沙吹起，使空气相当馄浊，水平能见度在公里至公里以内的天气现象。扬沙与沙尘暴都是由本地或附近地区的沙尘被风吹起而造成的，其共同特点是能见度明显下降，空气混浊，呈现灰黄色。两者大多在冷空气过境或受冷锋、咫线等天气系统影响的时候才会出现。浮尘尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水平能见度小于公里的一种天气现象。浮尘多数是远处的沙尘经上层气流传输而来，或为沙尘暴、扬沙出现后尚未沉降的细粒悬浮在空中而成。影响沙尘天气的因素沙尘天气的形成需要三个必备条件：强风、强对流不稳定和丰富的沙尘物质源。每年初春，在太平洋上形成夏威夷高压，亚洲大陆形成印度低压，强烈的偏南风由海洋吹向陆地，控制大陆的蒙古高压开始由西向北移动，寒暖气流在此交汇，较重的西伯利亚寒流自西向东来势快，常形成沙尘暴[4，5]。所以研究宝鸡市沙尘输入影响及沙尘预报具有重要意义，能够为预防沙尘带来的危害做好准备工作提供依据[6]。endprint