华北地区雾霾成因分析VIP专享VIP免费

华北地区雾霾成因分析姚燕良（华北科技学院，北京东燕郊101601）摘要：2015年11月，我国华北部地区先后遭遇多次大范围持续雾霾天气，给人们生产生活造成了严重影响。分析雾霾成因和治理雾霾迫在眉睫。关键词：雾霾；大气污染；静稳天气；大气气溶胶中图分类号：TU83文献标志码：A0引言雾霾是秋冬季节常见的天气现象。雾和霾虽然同为视程障碍物，但是二者之间却有极大差别。雾—空气中的水汽凝结现象，是自然的天气现象，和人为污染不存在着必然联系；霾—指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒，气象学上称为气溶胶颗粒。二者可从空气湿度上进行大致判断，一般情况下，相对湿度大于90%时称作雾，小于80%时称为霾，80%～90%之间则为雾霾混合物。雾和霾一天当中，角色可能发生交替，也可能在同一区域内有些地方是霾有些地方为雾。雾和霾同时存在，且区域性能见度低于10公里的空气普遍浑浊现象被称为“雾霾”天气。由于能见度的降低不仅有“积极”参与的云雾滴的作用，还有气溶胶粒子的贡献，且其中的细粒子排放主要来自人类活动，因此雾霾不是纯粹的自然现象，雾霾天气的出现是气象问题，更是环境问题。2015年11月，我国中东部地区先后遭遇多次大范围持续雾霾天气，其影响范围、持续时间、雾霾强度历史少见。雾霾天气导致空气质量和能见度下降，造成呼吸系统和过敏等疾病的发病率增加，高速公路封闭，航班延误或取消，给人民群众的身体健康和生活造成严重影响。1雾霾天气成因分析2015年11月，华北地区出现多次大范围的雾霾天气过程，是由于华北地区气象条件、地形地貌和人类生产活动共同作用的结果。1.1大气环流异常导致静稳天气增多，有利于形成雾霾静稳天气是指当大范围近地面大气层持续或超过24h出现气压场比较均匀、静风或风速较小的天气。在静稳天气条件下，湍流受到抑制，特别是当逆温层出现时，不利于低空中的水蒸汽和颗粒物的扩散，特别容易形成雾霾天气。静稳天气多发季节为秋冬两季。2015年11月大气环流于往年较异常而导致静稳天气偏多，为大范围持续雾霾天气的出现提供了有利条件。11月份，由于西伯利亚地区冷高压异常偏弱，北半球西风指数较常年明显偏大，表明高空西风分量较强，环流比较平直，纬向型环流较弱，极不利于引导极地冷空气进入我国，特别是华北地区；再就是华北地区的海平面气压值较常年偏小1～5hpa（百帕），处于弱气压梯度区，地面风速不大，垂直和水平方向扰动小，静风和小风天气多，故形成持续静稳天气。根据气象局资料分析，2015年11月我国中东部大部地区稳定类天气出现的频率较常年明显偏多，其中华东地区为56.5%、华南57.3%、西南63.7%，而华北地区高达64.5%，均为为近10年最高。另外，今年华北地区暖湿气流也较往年异常，导致近地面空气湿度大，因此出现大范围持续雾霾天气。1.2华北地区大气气溶胶浓度高有利于形成雾霾华北地区大气气溶胶浓度在全国范围来说处于较高水平，有利于催生雾霾天气的形成。大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称,主要包括沙尘、碳（有机碳和黑碳）、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和海盐等六大类。冬季华北地区燃煤采暖、春秋季农村地区秸秆焚烧都会造成碳气溶胶的浓度明显增加。我国华北地区重工业相对比较发达，排放的二氧化硫较多，由于气温高可加速二氧化硫转化为硫酸盐，所以夏季华北地区硫酸盐气溶胶浓度较其他季节和地区都高。因城市汽车使用量大大高于农村，所以城市中硝酸盐和硫酸盐气溶胶浓度大大高于农村。气溶胶中空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物称为PM10，2.5微米以下的称为PM2.5。Aaron利用Terra卫星遥感数据反演得到全球PM2.5浓度分布，结果表明全球大部分地区年均PM2.5浓度<10微克/立方米，而在我国华北地区则达到70-100微克/立方米，部分地区甚至>100微克/立方米，明显处于较高水平；我国PM10的浓度也远高于欧美地区。近年来，由于煤炭消耗量和机动车数量急剧增长等因素，我国气溶胶浓度不断上升。科学研究表明，气溶胶中PM10和PM2.5的浓度与能见度由密切的关系。有研究证明，北京地区能见度与PM10、PM2.5浓度的相关系数分别达到-0.622...