近35a山西雾霾天气的时空分布及变化趋势

利用地面气象观测数据,以雾和霾天气发生日数为指标,分析了山西雾霾天气的时空分布特征,雾霾天气的变化特点及趋势。分析结果表明：①山西省大雾天气有东南部多于西北部的空间分布特征;山西霾日数具有盆地多于山区,南部多于北部,高值区总体呈东北一西南走向,随海拔高度的升高霾日数逐渐减少的特征;②霾天气主要出现在每年的10～12月和I～5月,夏季降水日数多湿沉降明显使得霾日明显减少,春季风力大,空气的水平运动强,对污染物的水平输送明显,也使得霾日数相对较少;一年四季,春季是出现大范围雾天气最少的季节,秋季则是一年当中出现大范围雾天气最多的季节,每年的8～10月是大范围雾频发的月份;⑤I978～2012年山西省5站以上和10站以上霾日数分别以每年7天和4天的趋势增多;大于5站的雾日数徘徊在平均值77．8天上下,大于10站的雾日数徘徊在平均值36．8天上下;④大风日数的减少是霾日数增多的主要气候因素;雾霾天气是多种因素共同作用的结果,污染源排放与特殊的地理环境形成了雾霾天气的气候特征,适宜的气象条件则是雾霾天气的天气学成因。     

成品油的雾霾秘密

1月29日11时,来自北京各监测站点实时数据显示:全市PM2.5近一小时均值平均突破350μg/m3,质量状况为"严重污染"。当天北京发布霾黄色预警,预计大部分地区将维持能见度小于3000米的霾。持续雾霾天气造成的空气污染,使得舆论对"污染源"的讨论     

雾霾造成生殖能力衰退

中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书：应对气候变化报告（2013）》（以下简称“绿皮书”）指出,近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中,雾日数呈明显减少,霾日数明显增加,且持续性霾过程增加显著。统计数据显示．我国雾霾天气成因具有明显的季节性变化。1981年至2010年,霾天气出现频率是冬半年明显多于夏半年,冬半年中的冬季霾目数占全年的比例为42．3％。     

霾、雾与浮尘

地球大气中一直含有大量微小的灰尘、烟粒、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等颗粒物质,气象学上将这些悬浮在空气中的微小的颗粒物质称为大气气溶胶。通常情况下,自然界能够较长时间悬浮在空气中的气溶胶粒子,直径在10微米以下,肉眼不能分辨,因此不会引起人们的注意。在特定的气象条件下(如静风、逆温等稳定大气状态下),如果人类社会向大气排放过多的污染物质,使空气中的气溶胶不断在某一区域聚集致使其浓度过大,产生可见的光散射作用,人们就能感觉到大气混浊、视野模糊。如果由于悬浮在空气中不可见的微小颗粒散射作用出现水平能见度小于10千米的天气现象时,就称霾(音mái)。形成霾的核心物质是悬浮在空气中的微小颗粒,这些颗粒的直径分布在0.001微米到10微米之间,它们对光线的散射作用,使空气变混浊,影响视野。在有霾的天气里,看远处的物体如同隔了一层纱,物体颜色减弱、边缘模糊。由于直径在10微米以下的颗粒物属于可吸入颗粒物的范畴,能够通过呼吸直接进入人的呼吸系统,诱发各种呼吸系统疾病,因此有霾的天气里要减少户外活动或采取个人有效防护措施。形成霾的颗粒来源于自然和人类活动排放。自然界产生的颗粒物主要包括灰尘、矿物、硫酸盐、硝酸盐等气溶胶物质;人类活动排放的颗粒物主要包括燃烧化石燃料(煤和石油等)和生物质燃烧(植物秸秆、动物尸体和生活垃圾等)、工业生产和生活活动等过程中,产生大量含有很多有毒和有害水溶性粒子的气溶胶。严重的城市空气污染会加大霾发生的频率,稳定的大气状态是发生霾的重要天气条件。人类可以通过控制大气中的工业排放量或保护植被、改善自然环境等减少霾发生的频次,却无法人为清洁整个大气层。大气的净化主要依靠自然过程自我净化。形成霾的粒子依靠自身重力作用降落到地面的过程非常缓慢,但在不稳定大气状态下,形成霾的粒子会在风或对流作用下向远处和高空输送,在光化作用或遇到合适的水汽条件时,作为云、雾的凝结核,形成云、雾和雨滴,最终降落到地面。清除空气中悬浮粒子最直接有效的自然过程是降水冲刷。容易与霾混淆的天气现象有雾、轻雾(旧称霭)和浮尘,它们的共同特征是使能见度恶化,影响视程。它们的区别主要有几个方面：第一,形成条件和所含颗粒物不同。起雾过程本质上都是由于空气中的水蒸气遇冷达到饱和,空气相对湿度达到100%,就产生了凝结态的雾滴(能悬浮在空气中的微小水滴),因此,形成雾和轻雾现象的物质颗粒主要是水汽。霾和浮尘天气一般相对湿度低于80%,因此形成霾和浮尘的天气现象的物质颗粒主要是“干粒子”。浮尘天气一般出现在大风、沙尘暴天气之后的无风或风较小的天气条件下,其颗粒物主要是裸露的地表或建设工地等处的尘土被风吹向空中,大风过后较大的尘土粒落地,而直径在100微米以下的微小尘粒继续飘在空中并向下风方向移动,形成浮尘天气。霾一般出现在气团稳定、较干燥的天气条件下,粒子除包括尘土外更多的是其他气溶胶,粒子平均直径一般也比浮尘小。第二,影响视线程度不同。水平能见度低于1千米为雾,在1～10千米之间为轻雾。霾和浮尘的水平能见度均在10千米内。从视觉上来说,雾和轻雾通常为乳白色,浮尘一般呈土黄色,而霾在不同的光线背景下颜色有所变化——远处明亮的物体呈浅黄色或橙红色,暗的物体则呈蓝灰色。第三,形态和尺度不同。雾一般呈乳白色,像云一样,不均匀,有雾区与无雾区有明显界线,水平尺度大小相差悬殊,垂直厚度一般在几百米以下。霾和浮尘比较均匀,与晴空区没有明显的界线,水平尺度在数十千米以上,垂直厚度可达数千米。第四,对环境的影响不同。自然界的雾除了影响交通,不会影响人类健康,有利于促进植物生长。形成霾和浮尘的颗粒物会严重损害人类健康,也会影响植物的正常生长。2006年4月16—17日的一场浮尘天气,仅在北京市的降尘量就达到30万吨,北京市民经历了从黄天到黄地的过程,看到了北京一夜之间成为土城,但未必能想到如果没有“及时雨”冲刷,植物将被叶面上的尘土憋死。期盼着“阴霾终将去,浮尘昨日天”,各国政府和全人类正在为此努力着。     

高速公路交通气象服务成套支持技术

不利天气条件会导致高速公路路段出现诸如能见度低、路面积冰（积水、雪）打滑等恶劣路况,蕴藏着多种交通事故隐患,甚至可能引发重大交通事故。而高速公路交通对气象条件的高度敏感性决定了现代公路运输体系所追求的“高速、高效、安全、舒适”很大程度上受其影响和制约。在全球气候变暧导致气象灾害频次增加、强度增强的大背景下,大雾、暴雨、道面结冰等灾害性天气及由次生的泥石流、塌方等地质灾害,     

认识PM2.5

随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和大气颗粒物大量增加,直接导致了大气能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。研究表明,大气颗粒物中的PM2.5是能见度降低的主要原因。本文就PM2.5的定义、成分与来源、危害、与能见度的关系、监测技术、相关标准,以及防治手段等进行了介绍。     

成品油的雾霾秘密

1月29日11时,来自北京各监测站点实时数据显示:全市PM2.5近一小时均值平均突破350μg/m3,质量状况为"严重污染".当天北京发布霾黄色预警,预计大部分地区将维持能见度小于3000米的霾.持续雾霾天气造成的空气污染,使得舆论对"污染源"的讨论发酵.网络上关于"中石化成品油硫含量为欧洲的15倍"的说法,一时成为网民抨击中国油品差的有力佐证. 央企利益拖油品后腿 1月23日,北京环保局宣布:"经国务院批准,自2013年2月1日起,北京市在全国率先开始执行第五阶段机动车排放标准",即北京市对新增轻型汽油车实施北京地方标准(京五排放标准).自2013年3月1日起,停止在京销售和注册登记不符合京五排放标准的轻型汽油车.国五标准"不合时宜"地推出,更加强化了市民"油品质量是雾霾罪魁祸首"的认识,中石油、中石化两大炼油企业被再次逼入舆论场.     

认识PM2.5

随着工业的发展,机动车辆的增多,污染物排放和大气颗粒物大量增加,直接导致了大气能见度降低,使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。研究表明,大气颗粒物中的PM2．5是能见度降低的主要原因。本文就PM2．5的定义、成分与来源、危害、与能见度的关系、监测技术、相关标准,以及防治手段等进行了介绍。     

汉成帝下罪己诏“治理”雾霾

饱受雾霾之苦的今人,不免感叹:“要是在古代该有多好啊!”古代没有现代工业,没有汽车尾气,环境污染没有现在严重,但不能说古代没有雾霾. 在古代,霾主要指由于刮风、雨雾和尘土飞扬,造成空气混浊,大面积灰蒙昏暗的现象.东汉许慎在《说文解字》中说:“霾,风雨土也.从雨,狸声.《诗》曰:‘终风且霾.’”刘熙《释名·释天》解释说:“风而雨土为霾.霾,晦也,言如物尘晦之色也.”《晋书·天文志中》对于霾有更确切的解释:“天地四方昏蒙若下尘,十日五日已上,或一月,或一时,雨不沾衣而有土,名曰霾.”《诗经》有关于霾的记载,“霾”字在甲骨文卜辞中就有出现,说明霾很早就出现在人类的生活中了.     

历代帝王如何治“霾”

霾与政治变化当然没有因果关系,但因为认识的局限性,帝王认为出现雾霾就是天怒,遇大“霾灾”需要做法事祈祷上苍原谅. 据说古人远行的时候,会带上一把家乡的泥土,遇水土不服时,和水服下即可痊愈.又据说北京没这风俗,原因是常年雾霾,他们离家的时候,已经带了一肺.     

“盲降”并非由飞机“自动降落”

<正>中国民用航空局要求自2014年1月1日起,全国旅客吞吐量排名前十的机场必须具备二类"盲降"资格。这一举措旨在提高低能见度天气条件下的航班运行效率,然而由于很多民众对"盲降"这一航空领域的概念并不了解,而是将其直观地理解为"闭着眼睛开飞机"/"盲目降落"等,进而对这种做法的安全性产生了极大怀疑。实际上"盲降"是Instrument Landing System(缩写为ILS)意译的俗称,通常被直译为仪表着陆系统或仪器降落系统,这种降落     

控制大城市人口对缓解雾霾适得其反

正2016岁末,严重雾霾再次笼罩华北地区,并将持续到2017年1月上旬。而仅在十几天前,中国大范围地区已经遭遇一次强雾霾天气,多地PM2.5指数爆表。这种频繁的空气污染严重危害了人们的日常生活和工作;不少地方的幼儿园和中小学甚至因此实施弹性停课。雾霾的成因是大量悬浮颗粒物在特定气象条件下在空中堆积。通常认为,悬浮颗粒物主要来自机动车排放、燃煤、工业污染和建筑扬尘等,都是人类活动的产物。鉴于此,就有人认为人口控制     

多源卫星遥感大气污染综合监测技术

随着城市化进程的加快,珠江三角洲已经成为高度城市化的城市群区域,由于大气污染物的高强度和集中性排放,导致了大范围光化学烟雾污染、颗粒物细粒子污染和灰霾天气等十分严峻的大气复合污染的态势。     

常见的天气符号

天气预报天天在电视荧屏上与观众见面 ,成为广大群众极为关心的节目 ,深受好评。为了方便大众收看天气预报节目 ,更好地为公众服务 ,气象部门制定了“公众气象服务天气符号暂行标准 (试行 )” ,作为全国统一的气象服务常用的天气符号已在使用。如图 1所示 :图 1　公众气象服务天气符号暂行标准 (试行 )　　这些天气符号的含义是 :晴　天空云量不足 3成。多云　天空云量占 3～ 8成。阴　天空云量占 9成或以上。雾　近地面空中浮游大量微小的水滴或冰晶 ,水平能见度下降到 1公里以内。小雨　日降雨量不足 10毫米。中雨　日降雨量 10 .0～ 2 4.…     

科学争议之嬗变:中日“沙尘”历史纷争研究

通过分析日本历史文献,认为中日"沙尘"之历史纠葛是由多种因素纠缠而成的复合型科学与社会问题。基于将长期模糊的"霾"与"沙尘"历史资料的不确定性进行甄别与区隔,纠正日本所谓古代"霾"天气是一种"来自中国大陆的历史性灾害"之错误印象。通过揭示该灾害天气的历史文献记录在日本的稀缺,证明"沙尘"并非该国古代重要灾害性天气。近代气象科技进入日本后,东亚"沙尘"天气与中国大陆之间正式实现挂钩。而未来的新一轮东亚沙尘活动活跃期以及两国关系转冷引发的政治对立与话语挑衅,使得这一纷争逐步激化。通过梳理两国官方与学界近年来化解中日"沙尘"纷争的努力,可知该问题的解决之道还在于舆论喧嚣之外的务实治理举措。     

中国气候变化与气象灾害的联系

近二十年来，气候变化，特别是全球变暖问题引起了各国政府和公众的高度重视。最新的观测研究结果表明，全球平均温度自19世纪以来升高了大约0．6℃。气候是在较长时间内的天气特征的综合，但这种综合绝非简单地指平均值，某地出现的天气条件的概率和极端值也都属于气候。气候的定义从其本质上看与某种天气事件的概率分布有关。当某地天气的状态严重偏离其平均态时，就可以认为是不易发生的事件。在统计意义上，不容易发生的事件就可以称为极端事件。干旱、暴雨洪涝、高温热浪和低温冷害等事件都可以看成极端气候事件。某一地区的极端气候事件（如热浪）在另一地区可能是正常的。平均气候的微小变化可能会对极端事件的时间和空间分布以及强度的概率分布产生巨大影响。事实上，当某地的气候长期处于一种稳定的状态时，人类和生态系统等与之相适应。但气候发生变化时，一些极端的天气和气候事件频繁发生，会产生重大的自然灾害。     

空间天气学的基本问题

空间天气学是监测、研究和预报地表２０－３０ｋｍ之上的日地空间环境中会给地面和空间的技术系统和人类健康带来严重损害的天气条件的变化规律,为人类生存和发展服务的多学科交叉的新学科,它的建立和发展涉及空间天气监测,空间天气变化规律研究,空间天气预防;空间天气服务以及空间天气的技术支撑系统。解决这些问题的关键是空间天气研究应成为一种国家行为。     

沙尘暴天气环境质量等级划分与预警系统建立研究

沙尘暴天气环境质量等级划分与预警系统建立研究提出沙尘天气源地的概念,并根据传输和影响对其进行了分类,对影响中国的沙尘天气的传输路径进行了分类总结,对典型沙尘天气过程进行了模拟研究;建立了沙尘暴天气环境质量等级划分复合指标体系,确定了沙尘暴天气环境质量贡献的贡献率和绝对贡献;建立了沙尘天气的预警预报系统,提出了减缓沙尘天气的应对策略。结合我国的实际情况,在我国西北地区和北京开展了现场观测和资料分析,开展了沙尘暴天气环境质量等级划分与预测系统建立研究,该研究具有十分重要的科学意义和良好的应用前景。     

沙尘对我国西北干旱气候影响机理的研究

气候干旱化、水资源短缺是全球变化的主要特征之一。我国西北地区表现尤为突出,植被退化、荒漠化加剧、沙尘天气频发,严重制约了当地经济发展和西部大开发战略的实施。以往对沙尘天气的灾害性及其加速土地荒漠化研究较多,然而关于其向大气中输送的大量沙尘气溶胶对气候的影响,没有引起足够重视。干旱区降水效率低,而且干旱越严重越难形成降水的现象已引起科学家的高度关注,但是沙尘气溶胶扮演什么角色、通过什么途径与机制对云和降水产生影响尚不清楚。我国西北地区是全球主要的沙尘源区,受青藏高原或蒙古气旋影响,沙尘气溶胶可输送至对流层中上部及下游较远地区,对区域乃至全球气候产生重要影响。因此,沙尘对干旱气候的影响是一个重要科学问题。     

沙尘暴的数值预报与卫星资料同化技术研究

沙尘暴是一种强灾害性天气,不仅对工农业生产、交通、建筑设施、人民生命财产等造成严重危害,而且可对全球和区域的气候和生态系统产生重要影响.近年来,沙尘暴作为一个全球性的气候与环境问题,受到了各国政府的高度关注.