江西省区域霾天气过程典型个例分析

江西省区域霾天气过程典型个例分析

刘 波 , 张娟娟

【摘 要】 利用2011—2017年江西省基本气象观测资料，统计分析了江西省区域霾天气过程的时空分布特征，并选取典型个例进行天气学分析及模拟。结果表明：江西省区域霾天气过程的月、季变化特征明显，呈北多南少的空间分布特征。区域霾天气过程的天气形势可分为高压类、低压类和均压类，其中高压底部类出现次数最多。3个典型个例中江西地面分别处于高压底部、冷锋锋区和均压场，配合500 hPa高度层的平直西风气流、西北气流或西南气流控制，925 hPa高度层的反气旋控制，整层大气处于非常稳定的状态。江西中北部上空为弱的气流下沉区，相对湿度非常低，为逆温或中性层结。后向轨迹模拟显示，高压底部与冷锋锋区个例过程输送带均为西北路径，均压场个例过程污染物气团为西南气流输送。 【期刊名称】气象与减灾研究 【年(卷),期】2018(041)004 【总页数】7

【关键词】 区域霾，时空分布，天气形势 修订日期：2018-08-28.

基金项目： 江西省气象局重点项目“区域霾天气过程预报方法研究”.

刘波,张娟娟. 2018. 江西省区域霾天气过程典型个例分析[J]. 气象与减灾研究，41(4)：315-321.

Liu Bo, Zhang Juanjuan. 2018. Typical case analysis of regional haze weather processes in Jiangxi province[J]. Meteorology and Disaster

Reduction Research，41(4)：315-321.

0 引 言

随着经济的快速发展，城市建设、工业建设和机动车保有量迅速增加，空气污染物排放量迅速增长，使得霾天气日趋严重，成为一种灾害性天气。高歌(2008)分析了1961—2005年间中国霾日数气候特征和变化趋势，指出全国平均年霾日数呈明显的增加趋势,而人类活动造成的大气污染物增加及天气气候变化是长江中下游、珠江流域等地霾日数呈现增加趋势的可能原因。胡亚旦和周自江(2009)利用1961—2007年全国721个气象站的霾天气观测资料，分析了中国大陆地区霾天气的时空分布特征，指出中国霾天气的总体趋势为波动增多。吴兑等(2010)分析结果表明20世纪80年代以后中国霾天气明显增加，与经济活动密切相关。在对霾天气的气候特征及其变化趋势有了一定研究的基础上，学者们又进一步研究了霾天气的区域性特征。宋连春等(2013)指出中国霾分布呈现东多西少的空间分布特征。赵普生等(2012)研究指出京津冀范围内霾天气具有明显的区域性特点。俞爱科等(2015)指出宁波区域霾的增多与大气环流密切相关。此外，也有不少人对江西地区霾天气进行了分析，如蒋璐君等(2015)对江西省中北部地区一次典型灰霾天气过程进行了分析；吴珊珊等(2014)对江西省霾天气的气候特征及其与气象条件的关系进行了分析。目前，关于江西省区域性大范围霾天气的相关研究还不多见。文中基于江西省气象观测资料定义江西区域霾，对江西区域霾的天气形势进行了分型统计，并选取典型个例分析江西区域霾天气出现的特点，以期为区域霾预报提供参考依据。

1 资料和方法

研究区域为江西省，地理范围为(24°29′—30°04′N、113°34′—118°28′E)。所

用资料包括2011—2017年中国气象局提供的常规地面观测资料及探空资料、NCEP 1°×1°再分析资料和GDAS 0.5°×0.5°数据。

霾的判别主要在于湿度及能见度，文中对于江西省霾的判别依据中国气象局2016年下发的地面气象观测业务技术规定。Watson(2002)研究表明，利用14时(BT)实测气象资料进行霾天气统计更能反映区域霾天气的实际变化特征。因此，文中将江西省国家气象站14时出现任意10站及以上能见度小于10 km(人工观测)或7.5 km(自动观测)，相对湿度小于70%，且排除降水、吹雪、雪暴、扬沙、沙尘暴、浮尘和烟幕等天气现象，记录为1次区域霾天气过程。 文中，应用统计学和天气学分析方法对典型区域霾天气过程的主要天气形势和主要气象要素进行分析，污染物扩散传输采用HYSPLIT模型进行模拟。该模型是由美国国家海洋和大气管理局和澳大利亚气象局联合研发的一种用于计算和分析大气污染物输送、扩散轨迹的专业模型，具有处理多种气象要素输入场、多种物理过程和不同类型污染物排放源功能的较为完整的输送、扩散和沉降模式，目前已经被广泛应用于多种污染物在各个地区的传输和扩散的研究。

2 江西省区域霾时空分布特征

2.1 月、季分布

2011—2017年江西省共发生区域霾天气过程300次(图1)，主要发生于12月和1月，占比达49%，而7—9月出现区域霾天气过程的次数很少。这可能是由于江西冬季多静稳天气形势，易产生边界层以下逆温，不利于大气及污染物扩散，故霾多发；而夏季地面温度高，多午后热对流天气，上下湍流交换明显，同时降水较多，有利于空气污染物扩散、稀释，故不易产生霾。 2.2 空间分布