烏海市1月一次連續(xù)空氣重污染過(guò)程分析

1、    烏海市1月一次連續(xù)空氣重污染過(guò)程分析    摘要：2015年1月10日13日，烏海市出現(xiàn)了一次明顯的連續(xù)空氣重污染過(guò)程，這次污染過(guò)程持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。利用同期空氣污染指數(shù)和常規(guī)氣象觀測(cè)資料，本文對(duì)這一期間的空氣污染氣象條件進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。結(jié)果表明，這次持續(xù)污染過(guò)程是出現(xiàn)在風(fēng)速小、無(wú)雨和有輕霧或霾的氣象條件下，高空主要受偏西氣流控制，地面形勢(shì)主要為高壓底部或是倒槽頂部。極厚極強(qiáng)的逆溫層的持續(xù)存在是造成污染物高濃度最重要的氣象條件。關(guān)鍵詞：連續(xù)污染;偏西氣流;逆溫;霧霾：x16 ：a ：2095-672x（2019）05-0-01doi：10.16

2、647/15-1369/x.2019.05.122abstract：using the same period of air pollution index and conventional meteorological data，the analysis was taken in detail on the continuous heavy air pollution process of wuhai in 10-30 anuary，2015.the result indicates that this continuous air pollution process occurred un

3、der the misty or hazy conditions with gentle breeze and no rain. at the high level there is westerly flow，while the surface is the bottom of the high pressure or the top of the inverted trough.the persistence of extremely thick and strong inversion layer and minimal wind speed is the most important

4、meteorological condition for high concentration pollution.keywords： continuous air pollution;inversionlayer;fog;haze烏海市是中國(guó)內(nèi)蒙古自治區(qū)西部的新興工業(yè)城市，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城市人口的不斷增加，烏海市以各種方式排放到大氣中的污染物也不斷增加，大氣污染環(huán)境問(wèn)題日顯突出。魏利敏等1對(duì)烏海市空氣污染濃度的時(shí)間分布特征進(jìn)行了分析;王鳳饒珊珊琴等2對(duì)烏海市污染濃度和氣象要素資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出了污染物濃度與溫度、相對(duì)濕度、氣壓、風(fēng)速、總云量和能見(jiàn)度等氣象要素的相關(guān)性?，F(xiàn)用污染物監(jiān)測(cè)

5、資料和地面、高空氣象觀測(cè)資料，對(duì)2015年1月10日13日烏海市的一次連續(xù)污染過(guò)程進(jìn)行分析，以揭示此次污染過(guò)程的成因。1 污染過(guò)程分析2015年1月10日12日，烏海市出現(xiàn)了一次連續(xù)重污染過(guò)程， pm2.5濃度逐日平均值（圖1）維持在150g/m?以上。從10日開始，烏海市環(huán)境中的污染濃度值呈上升趨勢(shì)，達(dá)到164g/m?，之后污染濃度值繼續(xù)上升，12日升至187g/m?，升到最高，13日開始下降。10日至12日污染濃度值均超過(guò)國(guó)家規(guī)定的環(huán)境空氣質(zhì)量五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限制。2 高空形勢(shì)分析2.1 500hpa形勢(shì)分析初期10日（圖略）歐亞形勢(shì)為兩槽一脊，烏拉爾山地區(qū)和我國(guó)東北地區(qū)為一低渦，貝加爾湖為高壓脊

6、，烏海處于脊底西北氣流中，11日和12日（圖略）烏拉爾山低渦東移至貝加爾湖西側(cè)，冷空氣位置偏北，烏海開始受低渦底前部的偏西氣流控制;同時(shí)，由于暖脊不斷東移，中層溫度明顯增加，給逆溫層的出現(xiàn)提供了良好的條件，由此可見(jiàn)，穩(wěn)定少變的天氣形勢(shì)是連續(xù)污染出現(xiàn)的主要原因。此時(shí)蒙古西部有一個(gè)淺槽生成，13日（圖略）移至河套地區(qū)加深，帶來(lái)冷空氣，打破河套地區(qū)的穩(wěn)定狀態(tài)。2.2 850hpa形勢(shì)分析10日（圖略），烏拉爾山地區(qū)為一冷渦，烏海處于大陸高壓頂部的偏西氣流中，風(fēng)速8m/s;11日烏拉爾山低渦東移南壓，蒙古地區(qū)有淺槽生成，河套地區(qū)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)速下降，為46m/s;12日副熱帶高壓東撤，烏海處于高壓外圍

7、的偏南氣流中，風(fēng)速為26m/s，偏南風(fēng)有利于水汽的輸送，濕度增大;13日河套地區(qū)有低渦生成，并有冷空氣侵入，有利于污染物的擴(kuò)散。2.3 地面形勢(shì)分析在烏海市此次污染過(guò)程中，10日11日（圖略）處于高壓底部的東風(fēng)氣流中，由地面向上為一致的下沉氣流，污染物失去了向上擴(kuò)散的動(dòng)力，同時(shí)由于暖平流的影響，大氣層結(jié)穩(wěn)定，使得對(duì)污染物擴(kuò)散起一定作用的湍流運(yùn)動(dòng)受到了抑制。12日（圖略）烏海市處于倒槽頂部的偏東氣流中 ，隨著相對(duì)濕度的增大，污染物與水汽相互作用，形成氣溶膠，pm2.5的濃度持續(xù)增高。13日下午有一次冷空氣南下，地面氣壓梯度加大，風(fēng)力增大，打破大氣的穩(wěn)定層結(jié)，有利于空氣污染物的擴(kuò)散，空氣污染過(guò)程結(jié)

8、束。3 氣象要素分析3.1 地面風(fēng)10日11日，烏海市的地面主導(dǎo)風(fēng)向以偏南風(fēng)居多，原因是偏南風(fēng)引起周圍高濃度污染物傳輸至烏海上空，在烏海沉降累計(jì)。日平均風(fēng)速都在1.5m/s以下，大氣的水平擴(kuò)散能力較弱。13日14時(shí)地面風(fēng)力較大，大氣的水平擴(kuò)散條件轉(zhuǎn)好，污染物濃度開始下降。由此可見(jiàn)，極小風(fēng)速的持續(xù)為污染物累積提供了條件。3.2 能見(jiàn)度和天氣現(xiàn)象2015年1月10日13日烏海市的日平均能見(jiàn)度都在10000m以下，其中12日平均能見(jiàn)度最低，為4900m。天氣現(xiàn)象為霾或輕霧，10日霾或輕霧持續(xù)時(shí)間為14h，11日也是14h，12日持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，為24小時(shí)，且12日的污染濃度最高。13日13時(shí)能見(jiàn)度上升

9、到10000m以上，污染濃度開始下降。3.3 相對(duì)濕度污染過(guò)程期間，烏海市的相對(duì)濕度都在50%以上，濕度較大，有利于形成氣溶膠，使pm2.5的濃度持續(xù)增高。3.4 低層逆溫污染過(guò)程期間烏海市的逆溫強(qiáng)度，1月10日逆溫層最厚，伸展至816hpa，逆溫強(qiáng)度最小，為1.81/100m，11日逆溫層最薄，逆溫強(qiáng)度最大，為2.46/100m。極強(qiáng)、極厚逆溫層的存在，使得大氣污染物在低空連續(xù)多日滯留，只能在近地層作水平漫延，帶來(lái)了持續(xù)的空氣污染事件。4 結(jié)論（1）此次空氣污染過(guò)程中高空主要為偏西氣流，地面處于高壓底部，系統(tǒng)維持少變，處于一個(gè)穩(wěn)定的層結(jié)狀態(tài)，不利于污染物的擴(kuò)散，高空冷空氣入侵，地面風(fēng)力加大，有利于污染物的擴(kuò)散;（2）地面主導(dǎo)風(fēng)向中，偏南風(fēng)較多，平均風(fēng)速不到1.5m/s，頻繁出現(xiàn)的靜風(fēng)導(dǎo)致大氣水平擴(kuò)散能力變?nèi)酰瑢?dǎo)致污染物不能夠被有效、及時(shí)地?cái)U(kuò)散;（3）當(dāng)在地面或地空盛行偏南風(fēng)的時(shí)候，因?yàn)轱L(fēng)的輸送作用，污染物在下風(fēng)側(cè)的烏海地區(qū)進(jìn)行堆積，導(dǎo)致空氣更加嚴(yán)重;（4）此次連續(xù)空氣污染事件是出現(xiàn)在風(fēng)速小、濕度大、無(wú)雨和有輕霧或霾的氣象條件下，每日都存在逆溫層，逆溫強(qiáng)度最大為2.46/100m，逆溫層的存在抑制了大氣對(duì)流和湍流的形成。參考文獻(xiàn)1魏麗敏，王鳳琴等.烏海市空氣污染濃度的時(shí)間分布特征j.內(nèi)蒙古氣象，2010（3）：22-24.2王鳳琴，趙旭春.烏海市空氣污染濃度預(yù)