浅谈轻雾和霾的区别及观测要点

随着我国社会经济建设的发展,城市悬浮物和污染物排放大量增加,雾霾天气出现的次数越来越多,空气质量下降,能见度降低,影响了居民的日常生产生活,雾霾天气越来越多的受到公众的关注。雾与霾是两个非常容易混淆的概念,在地面气象观测中,雾、轻雾、霾执行了新的观测标准,但由于轻雾与霾在能见度影响方面存在着共性,对地面观测有时容易造成判断失误,现将轻雾与霾天气的区别及观测要点探讨如下,供地面观测参考。     

基于自动能见度观测的雾和霾天气判别指标研究

利用重庆沙坪坝气象站人工与自动能见度对比观测资料,分析了2种资料的一致性和差异,在1~10km能见度范围内,自动观测能见度值比人工观测能见度值偏低15%左右.按照人工能见度10km作为轻雾或霾的判别阈值,利用自动能见度观测值则应将轻雾和霾的判别阈值调整为8.5km.利用逐时自动能见度、相对湿度及PM2.5资料建立了重庆雾、霾天气判别指标,即:自动观测能见度≥1km且8.5km时,当相对湿度85%,判识为霾,当相对湿度≥85%且95%时,如果ρ(PM2.5)≥90μg/m3,判识为霾,如果ρ(PM2.5)90μg/m3,判识为轻雾;自动观测能见度1km时,当相对湿度≥95%判识为雾,反之应为雾、霾混合物.     

自动判别对雾霾日数的影响分析

利用1999—2018年的雾霾观测资料,对气候特征相近的3个国家气象观测站保定、高阳、徐水的雾霾日数变化进行统计分析,研究因观测方法的改变导致雾霾日数的变化,探讨产生变化的原因。结果表明,与人工观测相比,自动判别会引起霾、雾、轻雾日数不同程度的增加,其中的霾增加最为显著;自动判别采取瞬间观测记录方式是造成雾霾日数偏多的主要原因;自动判别霾现象日数据记录订正方法使用后,相比订正前,霾日数据序列的连续性有很大改善。     

对河池市霾、轻雾天气现象观测浅析

轻雾与霾对于不同的地区形成的原因不一样,通过对河池市轻雾与霾的形成分析,从中找出普遍性与特殊性,以便更准确地提供这两种天气现象的气象资料。     

近43年安阳市雾日和霾日时空特征分析

采用气候倾向率、气候趋势系数、Mann-Kendall检验和Morlet小波等研究方法,对安阳市5个站点1971—2013年的雾霾资料进行分析研究,结果表明:11971—2013年安阳全区年均雾日数和霾日数地域分布相似,均呈由西南向东北递减的特点.年平均轻雾日数以汤阴为中心,向周围递减,东部多与西部,平原多于山区.2雾日和霾日均呈现秋、冬季较多,春夏季少.3安阳全区雾日整体呈波动减少趋势,气候倾向率-1.4 d/10a.轻雾日呈波动增加趋势,气候倾向率6.1 d/10a.全区霾日数1986年前为减少趋势,1986年后呈增多趋势,其中2006年后增幅趋缓.4安阳市平均年雾日数在2008年发生突变减少;全市平均年轻雾日在1993年发生突变减少,2001年发生突变增多;安阳站的年霾日数在2005年发生突变增多.5安阳市雾日数第1主周期为22年,轻雾日数主周期为24年,霾日数主周期18年.     

PWD20能见度仪及与目测能见度对比分析

分析总结PWD20能见度仪在使用中所出现的故障及原因,其测量的准确性、可靠性与人工目测估计值对比分析发现:80.6%的目测值大于自动观测值,能见度在0～1.0 km时二者平均差值较小为0.11 km,能见度在5.0～20.0 km时二者平均差值较大,但变化趋势基本一致.人工目测与自动观测能见度的相关系数受轻雾影响时最好为0.92,受雨、雪影响时较好为0.76,受霾、浮尘、扬沙、烟影响时较差为0.49.定时能见度的平均差值14时最大,20时其次,08时最小.     

北京地区轻雾的气候特征分析

利用北京20个常规气象站的地面观测资料,分析了北京地区轻雾的气候特征。结果表明：北京地区轻雾年出现频率接近50％,而大雾的出现频率不到5％;轻雾日数的空间分布呈三个高值区,分别以昌平、密云和中心城区为中心,城区高于郊区,平原高于山区;整体趋势上以每10年14．9天的幅度增多,而从2006年到2010年,有逐年下降的趋势;夏季轻雾出现频率最高,秋季次之,冬季和春季最低;一年中,7月和8月轻雾日数最多,2月最少。     

近3年南京霾天气特征及与气象要素的关系

本文利用2008-2010年南京站的逐日地面观测资料,分析了近3年南京霾天气特征及其与气象要素的关系。结果表明：南京的霾以轻微和轻度为主,一年四季均出现较多,其中冬季最强;一天中11时出现霾最多,05时出现最少;风速在1—4m／s时霾出现得最为集中,约占82．3％,出现霾时东到东南风的概率最大;霾出现时相对湿度在70％～80％之间的最多,较严重的霾天气的发生需要较大的相对湿度条件。API指数与霾天气的关系分析表明,非霾日的API指数主要集中在空气质量优秀和良好等级,霾日的API指数主要集中在良好和轻微污染等级,达到污染级别的霾日仅占总霾日的24％。     

南京北郊冬季典型灰霾天气气象成因及来源分析

2015年1月14~28日南京发生了入冬以来最为严重的持续性霾污染事件。利用地面气象资料、后向轨迹分析和污染物浓度数据,结合加强观测实验所获得的3 h高频次PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的数据,分析了此次霾过程的成因和污染物来源。结果表明高压系统和静稳的均压场是观测期间霾过程形成的天气背景。后向轨迹和气态前体物的分析结果显示第一次霾过程的形成受到山西河北境内高污染气团区域传输的影响。第二次霾过程是一次短时局地污染事件,主要是由于低风速和极低的边界层高度等不利的扩散条件导致污染物在近地层的堆积。OC/EC计算结果(7.66)结合卫星火点资料和轨迹分析进一步说明第三次霾过程受到南方生物质燃烧的影响。高相对湿度有利于二次污染物的生成,因而加剧了第四次霾过程的污染程度。CO、SO_2、NO_2与颗粒物浓度显著相关,OC/EC比值范围2.54~11.61,表明化石燃料和生物质燃烧以及汽车尾气排放是此次观测期间霾形成的主要污染来源。     

重庆主城区霾天气特征及气象影响因子分析

利用重庆主城区沙坪坝气象站1980-2012年观测资料,对主城区霾天气变化特征、气象影响因子进行了分析.结果表明:重庆主城区霾日数1980-1991年总体呈上升趋势,1992-1999年波动较大,2000-2006年总体呈上升趋势,2007-2012年总体呈下降趋势;霾日数冬季最多,秋季次之,夏季最少,月平均值呈"V"型分布,12月最多,1月次之,7月最少;霾天气受气象条件影响,较小的风速(风速≤2.0m/s)、较高的相对湿度有利于霾天气的出现.对近年来霾天气成因进行了初步探讨,结果表明,特殊的地形和气象条件、能源消费量持续增长和以煤炭为主的能源消费结构以及机动车尾气污染是重庆主城区近年来霾天气频发的重要原因.     

上海干霾与湿霾气溶胶消光特性的比较

利用2009年3月2010年2月上海市城市环境气象中心的微脉冲激光雷达资料,通过分析消光系数和光学厚度(AOD)等光学特性参量揭示了上海地区发生干霾和湿霾时气溶胶的垂直分布特征,并分析了相对湿度对干霾和湿霾的影响.结果表明:干霾日的发生频率要明显高于湿霾日;不同强度霾中,干霾在轻微霾与轻度霾中所占比例较多,而中度霾和重度霾中湿霾的比例增大,其中重度霾中湿霾多于干霾;湿霾时段的消光系数变化波动明显比干霾时段剧烈,干霾时消光在0.10 km 1左右波动,而湿霾时消光从0.01~1.00 km 1变化不等;在500 m以下的近地面大气,湿霾的消光基本大于干霾;干霾时段AOD无明显季节变化,而湿霾时段AOD变化趋势表现为春季>冬季>夏季>秋季,且90%来自于低层大气(0~1 km)的贡献;夏季相对湿度较大,湿霾最多,但湿霾中重度霾所占比例是所有季节中最小的,轻微霾比例最大;而春、秋、冬三季发生湿霾时的能见度明显低于干霾时,说明湿度的增加对消光的贡献明显增大.     

安徽省霾污染的季节变化特征及其主导气象因子研究

基于1980~2010年期间63个国家级气象站的地面观测资料,对安徽省霾污染的季节变化特征及其相对湿度和风速等主导气象因子进行了研究.结果表明:(1)1995年前,安徽省的霾频次呈现出冬季春季秋季夏季的季节变化特征;其后季节差异减小,霾天气趋于常年化.(2)近30年来,夏秋季霾频次逐年明显上升(1995年前后增加最明显),春冬季则表现出微弱的增长趋势.(3)霾发生时,四季的风向均表现出高东北风频次、多静风、低偏南风频次的分布特征;夏秋季霾发生时的风速明显减小,48.5%和54.5%的霾发生时的风速(14时)小于2m/s.(4)安徽省大部分区域的霾易生成于高相对湿度(70%)环境下,但高污染的合肥和蚌埠,约71.2%和68.9%的霾生成于低相对湿度(70%)下.(5)夏秋季,生成于不同相对湿度下的霾频次逐年显著增加(置信度95%),且发现小风日数(日均风速≤2m/s)显著增加也可能是夏秋霾增加趋势的原因之一.     

浅析浮尘和轻雾的观测

在地面观测中,浮尘和轻雾有时可能同日相继出现,容易误判这两个天气现象。这两个天气现象同日相继出现在克拉玛依市极为少见,根据克拉玛依地面观测资料近10年来。共出现过2次(2004年11月24日和2008年12月21日),就这2次天气现象同日相继出现,谈一下自己的体会。     

兰州市霾日与气象参数和空气质量的关系

利用1961-2006年兰州市的常规气象观测资料及探空资料和兰州市2001-2005年的空气污染监测资料,统计分析了各种气象因子对兰州市霾的出现的影响及相关关系,同时研究了霾对空气质量的影响.研究表明当地面静风或风速较小(≤2 m/s)、气压场减弱、连续不降水日数达到28天以上时,最有利于霾的形成;不同时次霾出现的相对湿度条件有很大的不同,在14:00和20:00霾的出现次数均随湿度的增加而减少,而在2:00和8:00时则相反,霾出现次数随湿度的增加而增加;当有低空逆温层出现时,尤其是冬半年,极有利于霾的发生,且逆温层厚度越大,霾发生的可能性就越高;霾日的空气质量等级大多在轻微污染及以上,空气污染与霾日的出现有很大的相关性.     

银川市低空逆温特征及其对雾、霾的影响

根据2011—2015年国家气候基准站逐日08时和20时探空观测资料,能见度、相对湿度以及雾、霾观测资料及银川市环境监测站的PM10质量浓度数据,用数理统计及其相关分析方法,研究银川市低空逆温特征及其对雾、霾的影响.结果表明,银川市四季均有逆温出现,秋冬季节逆温的出现频率最高、厚度最厚、强度最强,08时较20时逆温的出现频率更大、厚度更厚、强度更强,悬浮逆温底高更低,雾、霾天气与逆温的季节变化特征一致;银川市四季低空逆温的厚度、强度和持续性均与PM10的质量浓度呈正相关关系,且在秋冬季节最显著;逆温持续时间越长,雾、霾现象越严重,逆温层越厚,强度越强,空气质量等级为优或良的概率越低,而为轻度、中度及重度污染的概率越高.低空逆温是影响银川市雾、霾天气的主要污染气象条件之一.     

北部湾海雾气候特征及变化初步解释

利用广西北部湾典型地面气象观测站数据,全面分析广西北部湾地区轻雾、大雾的年际、年代际、逐月变化规律;并在此基础上利用气温和相对湿度多个气候因子分析北部湾海雾气候特征变化的可能原因。结果表明:广西北部湾地区多数站点轻雾发生频次呈增加趋势,其发生频次经过不同次数和幅度的波动。总体来说,多数站点轻雾20世纪70年代前为降低趋势,70年代后为增加趋势;各站点轻雾年代际变化规律波动较大。北部湾地区多数站点大雾发生频次呈减少趋势,较之于轻雾而言,其波动更频繁,周期更短。多数站点20世纪80年代前为增加趋势,80年代后为减少趋势;各站点大雾年代际变化规律波动也较大。各站点轻雾、大雾主要集中发生在每年在1~4月和12月,这5个月轻雾出现概率达53.9%~83.3%、大雾出现概率达80.1%~98.4%。北部湾地区温度的升高和大气湿度的降低是其轻雾日数增加和大雾日数减少的可能原因。     

鄂西北灰霾气候突变及特征分析

利用1971年～2010年鄂西北17个气象站霾观测资料,运用线性倾向估计、正交分解、小波分析和突变分析等方法,分析了近40a来鄂西北霾的长期变化特点和演变规律.结果表明,鄂西北霾日数1月最多,最少是7～8月,冬季占全年灰霾日总数的48%以上.年灰霾日数总体呈明显的上升趋势,气候倾向率达3.8d/10a,尤其是90年代后呈急剧上升的趋势.年灰霾日数变化可分为5个阶段,其中90年代中后期和本世纪初是灰霾的两个急剧上升阶段,全年灰霾平均天数为22.2d.灰霾日数区域分布为老河口最多,其次为丹江口,最少为房县.霾具有显着的年际和年代际变化特征,存在8a的显著年际周期,灰霾突变期出现在2002年.     

南宁市霾日数变化特征及其与环流背景的联系

论文分析了广西南宁市1996—2015年的霾日数变化特征,并探讨了不同环流形势背景对霾的影响。结果表明:近20年来南宁出现的霾日数共计1 218天,平均每年出现60.9天。霾日数主要集中在秋冬季,冬季最多,占全年43.1%,其次为秋季,占全年30.8%,夏季最少,仅占全年的6.8%。1月是南宁霾出现最多的月份,7月是霾日数最少的月份。近20年来,南宁霾日数总体呈增加趋势(4.2d/a)。本世纪以来,霾日呈较快的上升趋势,到2007年达到峰值,然后开始下降并趋于稳定。霾日数的这种变化特征与该地区经济发展和人类活动引起的污染排放密切相关,特别是SO_2和烟尘排放量的变化。另一方面,霾日数也受大气环流形势的影响。统计结果揭示,影响南宁秋冬季霾日数的环流形势主要分为三类:冷高压脊控制型、入海高压后部型和热带气旋外围型。当南宁受冷高压脊控制或入海高压后部影响时,空气中污染物明显增多,易于霾日的出现。而受热带气旋外围影响时污染物浓度相对而言较小。     

2003-2013 年高雄市霾日数变化规律与影响因素研究

利用2003-2013年高雄站的气象观测数据，统计分析了高雄地区日平均能见度低于5km、平均相对湿度低于80%的霾天气的长期变化。研究发现：近年来高雄市的霾日数在逐年减少；霾日在一年内各季节均有发生，霾日数在冬、秋、春、夏季依次减少。全年霾日一月份发生最多，七月最少，一天内 11:00 发生霾的可能性最大。在相对湿度小于 80%时，随着相对湿度的增大，霾发生的可能性增大；气温越低，越易出现霾日；当风速<3 m/s 时，霾发生的可能性最大，并且其主导风向为 NNW。霾与空气污染指数在年际变化和月变化上都有一定的相关性；PM2.5和 PM10的浓度越大时，对霾的形成越有利。
     

介休市50年烟霾天气变化规律分析

根据介休市50年的低劣能见度天气观测资料,分析了介休市低劣能见度天气的变化规律,结果表明:低劣能见度出现频率随年代变化呈明显的上升趋势,烟、霾等天气现象时低劣能见度天气的变化规律影响较大.