銅陵市能見度的基本特征分析

馬林 張兵 王正華

摘 要：該文利用銅陵市國家基本氣象站1991—2009年相關氣象資料，運用統(tǒng)計學方法，分析了銅陵市大氣能見度的基本特征，為銅陵市大氣能見度的研究和預報奠定理論基礎，并為治理城市污染和改善大氣環(huán)境提供依據(jù)。

關鍵詞：能見度；特征；銅陵市

中圖分類號 X823 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）12-0138-02

氣象上一般以氣象光學視程表示能見度[1]，即白熾燈發(fā)出色溫為2 700K的平行光束的光通量在大氣中削弱至初始值的5%所通過的路徑長度。影響大氣能見度主要有自然因素和人為因素，自然原因主要包括霧、揚塵、降水等天氣現(xiàn)象，人為因素主要包括汽車尾氣、焚燒等[2]。近年來，由于城市規(guī)模的不斷擴大和工業(yè)的迅速發(fā)展，增加了大氣中有害顆粒物的排放，導致城市的能見度不斷降低[3]，嚴重影響了居民生活和生態(tài)環(huán)境。因此，加強大氣能見度的研究已成為當前城市氣候研究的重點方向。

1 資料來源及處理方法

1.1 資料來源 銅陵市國家基本氣象站，成立于1960年，起初為國家一般氣象站，每天3次（08：00、14：00和20：00）人工定時觀測。于2006年12月31日20：00升級為國家基本氣象站，每天4次（02：00、08：00、14：00和20：00）人工定時觀測。本文利用銅陵市國家基本氣象站1981—2010年經(jīng)質量控制的人工觀測氣象資料，按統(tǒng)計學方法進行分析，形成銅陵市能見度變化特征。

1.2 處理方法 由于受觀測儀器、觀測方式等條件所限，對能見度的研究多用歷年氣象資料的平均值進行統(tǒng)計分析[4]。以10.0km和1.0km作為標準[5]，表示能見度的好壞，即能見度低于10.0km為較差，低于1.0km則為差，本文中將能見度低于10.0km統(tǒng)稱為惡劣能見度。

2 銅陵市能見度的基本特征

2.1 銅陵市能見度日變化特征 統(tǒng)計銅陵市1991—2009年20a能見度記錄表明，如表1，最低能見度出現(xiàn)在08：00前后，平均9.7km，最好能見度出現(xiàn)在14：00之后，平均14.6km。這主要是由于通常夜間大氣層結較為穩(wěn)定，空氣中氣溫相對較低，濕度相對較大，風速也偏小，使近地層的水汽壓迅速下降達到飽和而凝結成霧（或霾），造成能見度偏低。而08：00前后，人類的活動也相對較為集中，從而加劇了空氣受污染的程度。日出后，隨著日照輻射的增強，空氣中相對濕度減小，逆溫層逐漸被抬升而消失，霧（或霾）逐漸消散，使能見度逐漸變好。14：00后動量下傳，地面風速偏大，空氣中污染物很容易擴散，也就造成了14：00后大氣能見度通常是一日之中最好的時段。

2.2 銅陵市能見度季際分布特征 由圖1可以看出，銅陵市能見度的年變化為單峰型。能見度最低值出現(xiàn)在12月和次年1月，隨后能見度值逐漸增大，峰值出現(xiàn)在7月，平均15.6km。另外，圖2也表明，銅陵市惡劣能見度多發(fā)生于秋（9—11月）、冬（12月至次年2月）季節(jié)，發(fā)生頻次約占全年總頻次的56.4%。這主要由于銅陵市瀕臨長江，常年氣候溫暖濕潤，水汽充沛。且秋、冬季節(jié)高緯常有阻塞形勢，多處于弱的槽后脊前，中緯氣流平直，多盛行偏西氣流，地面多處于高壓底部偏東風范圍內，等壓線稀疏，風力小，空氣的流動性很差，很大程度上限制了垂直與水平方向上空氣與污染物的擴散。從而導致城市交通、生活、生產(chǎn)等排放的污染顆粒物在近地面不斷積累，最終成為凝結核并形成霧（或霾）。

2.3 銅陵市能見度年際分布特征 統(tǒng)計表明，銅陵市能見度的年際變化曲線呈振蕩變化，在均值附近上下波動，而銅陵市惡劣能見度出現(xiàn)頻次卻一直逐年增加，如圖3。

3 銅陵市能見度的相關分析

3.1 銅陵市能見度與氣象相關因子的關系 統(tǒng)計表明，銅陵市常年月平均相對濕度和風速變化曲率不大，較為平直，對能見度的消光系數(shù)[6]和稀釋擴散影響變化不明顯。而惡劣能見度發(fā)生頻次與日照和氣溫明顯呈反比（圖4）。即當日照時數(shù)越大，氣溫越高，越不利于惡劣能見度的發(fā)生。

3.2 銅陵市能見度與大氣顆粒物的關系 雖然惡劣能見度的形成與大氣環(huán)流條件的關系非常緊密，但與城市化進程中環(huán)境的變化也有著不可分割的聯(lián)系[7]。銅陵市有著豐富的礦產(chǎn)資源和3 000多年的銅開采歷史[8]，礦業(yè)是銅陵市重要的支柱產(chǎn)業(yè)，并形成了有色金屬采選冶、硫磷化工、水泥建材和黃金四大產(chǎn)業(yè)格局。而礦業(yè)開采、燃煤發(fā)電和冶煉排放帶來的煙塵、粉塵、廢渣、尾礦揚塵和選礦粉塵等，積聚在近地面層，不僅造成大氣污染，當近地面層有水汽匯聚時，也極易形成大霧（或霾）等惡劣能見度天氣。

4 結語

銅陵市能見度日變化較為明顯，08：00最低，14：00后能見度值最高；年際變化不大；秋、冬季節(jié)惡劣能見度天氣偏多，且頻次逐年增多；日照時數(shù)、氣溫以及支柱產(chǎn)業(yè)帶來的各種煙塵、廢渣、粉塵等顆粒物對能見度影響較為明顯。近年來，銅陵市一直在堅持轉型與發(fā)展相結合，從改善環(huán)境質量入手，推動產(chǎn)業(yè)、企業(yè)和城市整體轉型，深入實施節(jié)能減排，全面加強生態(tài)文明建設，努力探索銅陵特色的轉型發(fā)展模式。

參考文獻

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[2]張浩，石春娥，謝偉，等.安徽省1955-2005年城市大氣能見度變化趨勢[J].氣象科學，2008，28（5）：515-520.

[3]Cheng M T，Tsai Y I.Characterization of visibility and actmos phcric acrosols in urban，suburban，andremote areas[J].The Science of the Total Enviromnent，2000，263：101-114.

[4]蘇維瀚，張秋彭，沈濟，等.北京地區(qū)大氣能見度與大氣污染的關系初探[J].大氣科學，1986，10（2）：138-144.

[5]中國氣象局.QX/T 114-2010.中華人民共和國氣象行業(yè)標準：能見度等級和預報[S].北京：氣象出版社，2010：1.

[6]中國氣象局氣象干部培訓學院.氣象觀測教程（試用本）[M].北京：氣象出版社，2015：50.

[7]李子華.中國近40年霧的研究[J].氣象學報，2001，59（5）：616-624.

[8]王永賢.“十五”期間銅陵市環(huán)境空氣質量狀況及對策研究[J].科技信息，2007（2）：54-55.

（責編：張宏民）