摘要：本文利用大气环境监测数据和气象资料等，对2017年12月30日―2018年1月1日浙江北部一次重度大气污染的气象特点及成因进行分析。结果表明：在污染天气出现的过程中，除了温州外，浙江北部和浙江中部地区的PM2.5浓度先呈现出大幅度增加的趋势，其中以嘉兴市污染最为严重；因大浙江北部部分地区的能见度在2000m以下，属于重度霾；浙江北部的重度污染来源地市安徽和江苏省，还要受到冷空气影响，1000m以上有冷平流输送，而1000m以下没有明显的冷平流输送，且冷空气活动强度较弱，但是存在改变边界层风向的条件，进一步推动了粒子向东南方向输送。
关键词：大气污染 气象特点 成因 浙江北部
引言
近些年来，随着人们生活水平的增强，社会大众对“PM2.5”、“雾霾”等空气质量问题的关注度日益增强，每次重污染天气过程出现的过程中几乎都会产生较大的舆论影响。大气现象的理论和实践表明，对于同一污染源导致的空气污染物浓度，在不同气象条件下产生的影响不尽相同，由此不难看出大气扩散条件是影响污染天气能否形成的重要因素。另外，污染物的汇聚会有众多来源不稳定的均压场出现，并为近地层局地环流群体的出现提供了有利条件，是产生局地污染的主要原因。2017年12月30日-2018年1月1日，浙江北部出现了一次重度污染事件，污染物粒子浓度呈现出大幅度增长的趋势，且空气能见度较低，在冬季频繁出现的重污染天气中非常具有代表性。本文利用大气环境监测数据和气象资料对这次浙江省北部的重污染天气过程进行分析，探讨其变化特征和成因。
1、研究资料和方法
本文主要利用浙江省常规地面资料和高空气象观测资料、六种主要大气污染物和自动站逐时监测资料、宁波市镇海激光雷达观测资料等，对2017年12月30日-2018年1月1日浙江北部一次重度大气污染的气象特点及成因进行分析。
2、污染天气实况
2.1污染物浓度变化
2017年12月30日-2018年1月1日，浙江省北部地区中度以上的持续时间超过20h，而浙江中南部地区也出现了不同程度的污染，其中PM2.5是这次污染天气的主要污染物，结合污染物区域动态变化信息，出现这次重污染天气过程的主要原因可能是浙江省污染与东侧污染物带东移南下造成的。
结合PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3 六种污染物监测浓度变化信息，在污染天气出现的过程中，浙江省各地的的PM10和PM2.5质量浓度的增长幅度极为明显，其它污染物浓度没有太大变化。从12月30日14时开始，除了温州外，浙江北部和浙江中部地区的PM2.5浓度先呈现出大幅度增加的趋势，其中以嘉兴市污染最为严重，该地的PM2.5浓度在30日18时~23h这段时间内增加了260μg?m-3，浙江北部四个市的PM2.5浓度均在200μg?m-3以上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过分析各市PM2.5浓度最大值出现的时间，其中30日20时杭州市达到最大，23时嘉兴市最大，宁波和舟山则分别出现在了30日的22时和23时，浙江中南部的金华、温州的最大值则出现在了31日的04时和07时。由此不难看出，PM2.5质量浓度从西北向东南逐渐转移，污染强度从大到小依次是浙江北部、浙江中部和浙江南部地区。
2.2天气现象变化
2017年12月30日，浙江西部到东部地区先后出现了降雨天气，只是以零星小雨天气为主，地面相对湿度达到了90%左右，浙江北部地区的PM10和PM2.5浓度呈现出大幅度增加的趋势，且伴随有低能见度天气。因空气湿度较大，对于气溶胶粒子吸湿增长提供了有利条件，提升了消光性能，也是造成能见度下降的主要原因之一，由此不难看出气溶胶粒子浓度的大幅度增加和空气湿度较大是产生低能见度天气的主要原因。12月31日02时浙江北部各市区的旺盛时间段5km以下能见度和相对湿度分布情况，浙江中北部地区的能见度均不足2000m，其中杭州西南部和台站天台山区的能见度不足1000m，且相对湿度超过了95%，可将这次天气现象看作污染性质较高的雾；小部分地区的相对湿度位于80%~90%之间，属于湿霾天气，因大部分地区的能见度在2000m以下，属于重度霾。
3、浙江省北部重度大气污染成因
3.1天气形势
2017年12月29日20时500hPa处，有一冷槽出现在高空处，且不断向东转移最后对河套东部地区产生影响，有一短波槽则出现在华中上空且向东转移，有弱的冷平流出现在槽后。其后的冷槽继续东移，而短波槽在东移时逐渐填塞。到了30日08时，35°N以南的中东部地区存在平直的纬向环流，850hPa及以下的温度槽表现的较为明显，地面图上有锋面东移逐渐南下。30日下午到夜间，锋面从西北向东南转移的过程中开始对浙江及其沿海地区产生影响，700hPa中低层以下的华中和华东地区盛行偏北和西北风，31日浙江中部地区24h的降温幅度达到了3~5℃左右，而浙江沿海地区从30日夜间开始有6-8级的大风天气出现；该次大风天气的出现为上游地区污染物粒子的输入提供了有利的条件。因冷高压逐渐向东转移，31日08时，冷高压东侧的偏北气流开始对浙江北部地区产生影响，到了20时，冷高压中心仍旧在苏州南部和浙江北部地区维持，浙江西部以偏南风为主，东部则以偏北风为主，地面风向呈现出反气旋式的辐散，风力强度较弱，因扩散的影响粒子浓度逐渐下降，且日变化特征较为明显。
3.2 污染物粒子来源的后向轨迹分析
嘉兴市2017年12月30日23时起1000m以下层次粒子主要来源于上游的江苏、安徽境内，其中1000m和500m的运动速度较快，而200m和50m的运动速度则较慢。1000m以下无粒子沉降现象，只有稍微抬升趋势，1000m和200m轨迹上的-24h高度分别达到了850m和54m；1500m和2000m的轨迹粒子主要来源华北区域，且下沉趋势明显。1500m和2000m轨迹处的环境温度增加趋势较为明显，说明粒子从冷区转移到暖区，移动轨迹上输送有冷平流，有明显的冷空气存在，而1000m以下的轨迹温度没有太大变化，说明没有明显的冷平流输送，冷空气强度较弱。由此不难看出，出现在浙江北部的重度污染来源于安徽和江苏省，还要受到冷空气影响，1000m以上有冷平流输送，而1000m以下没有明显的冷平流输送，且冷空气活动强度较弱，但是存在改变边界层风向的条件，进一步推动了粒子向东南方向输送。另外，污染物粒子浓度变化受边界层粒子水平输送的影响较大，在一定程度上限制了污染物的垂直扩散，间接决定了污染天气的维持。
参考文献：
[1]刘玉兰，梁培，刘娟，等 . 1961-2008 年银川市灰霾天气的气候特征 [J]. 气象与环境学报， 2012,28(1): 55~58
[2] 朱佳雷， 王体健， 邢莉， 等 . 江苏省一次重霾污染天气的特征和机理分析 [J]. 中国环境科学， 2011, 31(1):1943-1950.
论文作者:张国超1 马龙2
论文发表刊物:《科技新时代》2019年4期
论文发表时间:2019/6/19
标签：浙江论文; 污染物论文; 浓度论文; 天气论文; 粒子论文; 能见度论文; 平流论文; 《科技新时代》2019年4期论文;