安陽(yáng)市夏季大氣污染成因分析

安陽(yáng)市夏季大氣污染成因分析

1夏季年內(nèi)2年生安頓市管轄五個(gè)站（南安、林州市、滑縣、唐陰縣和內(nèi)黃縣）夏季（6月至8月）的平均降雨量為373mm。如果夏季前五個(gè)站點(diǎn)的平均降水量不到多年的平均值（185毫米），則認(rèn)為該年是該地區(qū)夏季的一個(gè)重要年份。按照這一標(biāo)準(zhǔn),1957～1998年42年中,安陽(yáng)共有4個(gè)區(qū)域性大旱年份,即1965、1983、1986和1997年,夏季平均降水量依次為125、170、169和115mm。由此可以看出,夏季大旱年份約占1/10。從時(shí)空分布看,夏季大旱年有的間隔時(shí)間長(zhǎng),有的間隔時(shí)間短,但無連年出現(xiàn)的情況。2夏旱的原因2.1歐亞500hpa季平均高度變化特征由1965、1983、1986和1997年夏季歐亞500hPa季平均高度圖與距平圖(圖略)可以看出:凡是安陽(yáng)夏季出現(xiàn)大旱的年份,和安陽(yáng)降水密切相關(guān)的東亞沿海低槽與太平洋副高均出現(xiàn)異常。2.1.1東北方沿海低槽4個(gè)大旱年份,500hPa從朝鮮半島南部、日本島西南部至我國(guó)東部海上,均有一個(gè)至少20位勢(shì)米的負(fù)距平中心存在,表明東亞沿海低槽較常年深厚,而且位置偏東,至少偏東5個(gè)經(jīng)距,安陽(yáng)正好處于槽后,經(jīng)常受槽后西北氣流影響。由于低槽偏東,低槽后部的冷空氣擴(kuò)散南下或西南下時(shí),不易影響到安陽(yáng)或影響很弱,造成安陽(yáng)夏季降水異常偏少。2.1.2降水異常偏少安陽(yáng)夏季降水與副高的位置與強(qiáng)度有極密切關(guān)系。1965、1986和1997年,我國(guó)東部沿海及其以東海面上均為大片負(fù)距平區(qū),表明西太平洋副高較常年均異常偏東、偏南和偏弱,偏東至少6個(gè)經(jīng)距,導(dǎo)致副高邊緣的西南氣流影響不到安陽(yáng),造成降水異常偏少。而1983年則是一個(gè)特殊的年份,大陸東南部至東南沿海上為大片正距平,表明副高較常年偏強(qiáng),西伸脊點(diǎn)超過了105°E,超過常年約20個(gè)經(jīng)距。但是整個(gè)副高要比常年偏南,脊線位于18°N附近,而常年則位于25°N附近,偏南約7個(gè)緯距,同樣導(dǎo)致副高邊緣的西南氣流異常偏南而影響不到安陽(yáng),造成安陽(yáng)降水偏少。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:一般雨帶位置都是在副高平均脊線以北8～10個(gè)緯距附近。而安陽(yáng)1983年則遠(yuǎn)離副高平均脊線約18個(gè)緯距。2.2沒有形成干旱由6～8月份太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)隨時(shí)間變化圖(圖略)可以看出:太陽(yáng)黑子隨時(shí)間變化有一定規(guī)律,即存在11年準(zhǔn)周期。而夏季降水與太陽(yáng)黑子的變化大部分也有相對(duì)應(yīng)的關(guān)系,即6～8月份太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)處于谷點(diǎn)或從谷點(diǎn)開始上升時(shí),容易造成安陽(yáng)降水極少而形成大旱。但必須有一個(gè)前提,即太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)谷點(diǎn)前面的峰值必須超過130,而且峰值越大,越容易出現(xiàn)大旱。安陽(yáng)1965年和1997年的夏季大旱,出現(xiàn)在太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)由谷點(diǎn)開始上升時(shí)期;1986年的大旱,出現(xiàn)在太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)谷點(diǎn)期。如果峰值不超過130,即使在下個(gè)谷點(diǎn)開始上升時(shí)期,也不會(huì)出現(xiàn)大旱,有可能還會(huì)出現(xiàn)降水偏多的情況,旱年往往向后推遲,且程度較輕,1977年就是這種情況,降水為487mm,屬偏多,但在太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)由谷點(diǎn)繼續(xù)上升的1978和1979年,則出現(xiàn)偏旱情況,降水均在230mm左右。1983年是一個(gè)特殊年份,即大旱出現(xiàn)在太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)由峰點(diǎn)到谷點(diǎn)的下降期,同時(shí)前面的峰點(diǎn)雖有的超過130,但下個(gè)谷點(diǎn)期不一定出現(xiàn)大旱,這些情況尚有待進(jìn)一步研究。2.3特征季節(jié)及季節(jié)與沒有改變期1994年7月之后厄爾尼諾現(xiàn)象對(duì)安陽(yáng)夏季降水有明顯的影響。1959～1998年出現(xiàn)較明顯的厄爾尼諾事件10年(次),它發(fā)生與存在的時(shí)間及強(qiáng)弱和安陽(yáng)汛期降水有密切的關(guān)系(見附表)。由附表可以看出:當(dāng)年春季出現(xiàn)厄爾尼諾或存在厄爾尼諾現(xiàn)象時(shí),絕大部分年份(只有1994年除外)安陽(yáng)汛期降水偏少或特少,形成干旱或大旱,而且厄爾尼諾事件越強(qiáng),干旱現(xiàn)象愈嚴(yán)重。4個(gè)大旱年份均是較強(qiáng)的厄爾尼諾年份,即當(dāng)年春季出現(xiàn)或存在較強(qiáng)的厄爾尼諾事件。2.4月之后78月從6～8月500hPa亞洲逐候西風(fēng)環(huán)流指數(shù)坐標(biāo)圖(圖略)可看出:4個(gè)大旱年夏季西風(fēng)急流軸均比較偏北,安陽(yáng)一直處于急流軸南側(cè)(安陽(yáng)地處36°N,急流軸在45°N以北)。1983年整個(gè)夏季西風(fēng)急流軸都在45°N以北,安陽(yáng)7月3～25日降水只有22.3mm,僅占多年平均的1/4,而8月中、下旬僅有16.1mm,不足多年平均的1/5。1986年入夏到6月第6候,西風(fēng)急流就出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象,6月份安陽(yáng)降水只有4.5mm,不足多年平均的1/5,7～8月份整個(gè)西風(fēng)急流軸都在45°N以北。1965和1997年這兩年從入夏伊始,亞洲西風(fēng)急流就明顯偏北,在65°N附近一直維持一支強(qiáng)大的西風(fēng)急流,從6月第5候開始,西風(fēng)急流略有南壓,直到盛夏結(jié)束仍全部處于45°N以北,特別是1997年夏季,降水只有123mm,為安陽(yáng)有史以來降水最少的一年,不及多年平均的1/3。綜上所述,4個(gè)大旱年份安陽(yáng)地區(qū)上空的大氣環(huán)流基本上都是呈反氣旋式切變,從而造成了安陽(yáng)區(qū)域夏季長(zhǎng)時(shí)間干旱少雨。為進(jìn)一步證明急流軸偏北容易造成安陽(yáng)地區(qū)干旱,我們計(jì)算了一個(gè)一般澇年(1984年)逐候西風(fēng)環(huán)流指數(shù)圖,結(jié)果表明:該澇年急流軸的位置在40°N或附近,比大旱年偏南5個(gè)緯距以上。3陽(yáng)春氣候環(huán)境①夏季安陽(yáng)出現(xiàn)區(qū)域性大旱的年份,都是大氣環(huán)流異常造成的,主要表現(xiàn)在東亞沿海低槽較常年異常深厚和偏東以及西太平洋副高異常偏東、偏南和偏弱。②當(dāng)年6～8月份太陽(yáng)黑子相對(duì)平均數(shù)處于谷點(diǎn)或從谷點(diǎn)開始上升時(shí),容易出現(xiàn)安陽(yáng)區(qū)域性夏季大旱。但必須