浅谈本底状况下大气能见度变化趋势

东元祯 李明 李宝鑫

【摘 要】根据瓦里关2010-2018年能见度及同期地面气象要素（风速、温度、气压和相对湿度）观测资料。分析了瓦里关大气能见度的变化特征以及大气能见度与气象要素之间的关系。分析表明，大气能见度呈逐年下降趋势。一年之中，能见度最小值出现在夏秋两季，最大值出现在冬春两季。

【关键词】大气能见度;年变化;季节变化;月变化;气象要素

中图分类号： P427.2文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）25-0221-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.107

On the Trend of Atmospheric Visibility under Background Conditions

DONG Yuan-zhen LI Ming LI Bao-xin

（China Global Atmosphere Watch Baseline Observatory，Xining Qinghai 810001，China）

【Abstract】According to the observational data of visibility and surface meteorological elements（wind speed， temperature，air pressure and relative humidity） of Wariguan from 2010 to 2018.The variation characteristics of atmospheric visibility in Valiguan and the relationship between atmospheric visibility and meteorological factors were analyzed. The analysis shows that the atmospheric visibility is decreasing year by year.In a year， the minimum visibility occurs in summer and autumn， and the maximum visibility occurs in winter and spring.

【Key words】Atmospheric visibility;Annual variation;Seasonal variation;Monthly variation;Meteorological elements

0 引言

自20世纪70年代以来，由于世界各大城市空气污染程度日益严重，导致城市大气能见度降低，成为公众和环保部门关注的问题之一[1]大气能见度的好坏不仅体现出局部地区的大气环境质量，而且与人们的日常生活息息相关，特别是对海、陆、空交通运输的制约更为明显。低能见度的出现会给人们带来诸多不便和各种危害，常常是发生交通和飞机起降等重大事故的重要原因。因此，探讨和掌握大气能见度的变化特征及其主要影响因素，是实现大气能见度预测预报的基础，是保证交通安全、提高人們生活质量的需要，同时也可以及时地反馈某一地区大气环境质量的变化，对人类的正常生活起着重要的指导意义。

1 研究背景及研究意义

瓦里关地处青海省海南藏族自治州境内的瓦里关山顶（海拔3816米，东经100°55E，北纬36°17N）。该山属于青藏高原东北边缘的青海南山山系，呈西北-东南走向，是一个孤立的纺棰状山体，相对高差约为600米，距工业区和人口稠密区较远[2]。该山及周围广大地区的自然环境以浅草植被和干旱、半干旱的荒漠草原及沙洲居多。在西部方圆数百千米范围内，人烟稀少，除了分散的居民区和小集镇之外，没有大的污染源。

由于瓦里关地处无人区，故所提供的能见度数据已经剔除了人为因素，所反映的能见度资料均为受自然因素影响下的变化趋势。现如今很多站点所做的能见度观测均受到人为因素影响，无法准确的观测大气本底状况下能见度变化趋势，所以本文对大气本底条件下能见度变化研究有着重要的意义和指导作用。

2 资料来源

本文采用型号为芬兰Vaisala公司推出的FD-12P的单光路前向散射仪，其原理是透射仪测量的是衰减系数，而散射仪则直接测量来自一个小的采样容积的散射光强。通过散射光强来有效地计算消光系数是建立在以下3个假设的基础上的：（1）假定大气是均质的，即大气是均匀分布的;（2）假定大气消光系数R 等于大气中雾、霾、雪和雨的散射，图1是FD12P结构图，即假定分子的吸收、散射或分子内部交互光学效应为零;（3）假定散射仪测量的散射光强正比于散射系数。

FD-12观测时，仪器通常十五秒会读取一个数据作为瞬时值，然后进行十分钟滑动平均计算获得十分钟平均能见度数据。

3 数据分析

3.1 瓦里关能见度年纪变化特征分析

对2010-2018年瓦里关能见度观测数据进行分析，得出进五年内能见度年平均值为27650.48米，其中2010年能见度年平均值最高，维持在33420.1764米，而2018年度年平均值仅为19566.24米（见图2）。总的来说，近五年来，能见度总体趋势呈下降趋势。

3.2 2010年至2018年各季度能见度特征分析

总体来看，冬春两季能见度明显好于夏秋两季，春季呈明显下降趋势，下降幅度为20.3%;夏季大致持平，但均低于能见度平均水平;秋季先降后升，九月到十月呈明显上升趋势，涨幅达53.92%;冬季则持续秋末的上升趋势，一直维持在一个较高的水平。