乌海市灰霾天气的气候特征分析

乌海市灰霾天气的气候特征分析
孙红斌;王晓丽;刘克利;袁梅
【摘要】利用乌海市1971—2009年每天4个时次（或3个时次）的常规地面观测资料和2004—2009年的空气质量状况（PM10、SO2、NO2浓度值）,统计分析了乌海市灰霾的分布特征和规律以及出现灰霾时的相对湿度、平均水平能见度、2分钟平均风速、风向特征和空气质量状况。

得到：（1）乌海市1971—2009年共出现165次灰霾天气,2004年以后出现了161次,最多出现在2007年和2009年;春季出现次数最多,冬季最少;4月出现最多,1月和2月出现最少;82.4%的灰霾天气出现在08时。

（2）当出现灰霾时,相对湿度在60%以下占71%,相对湿度在70%以上时绝大部分是与雾同时出现;灰霾天气出现最多风向是偏南风,最多风速是≤3.0 m.s-1。

（3）2004—2006年出现灰霾时92%的空气质量出现了三级轻微或轻度污染,2007年以后出现灰霾时,在冬半年空气质量绝大部分为三级轻微或轻度污染,
而在夏半年大部分空气质量为良。

%Using the convention ground observation data for four time orders（three time orders） every day from 1971 to 2009 years and air quality condition（the concentration of PM10、SO2、NO2） from 2004 to 2009 years.The distribution characteristics and law of haze and the relative humidity,average horizontal visibility,average wind speed per two minute,wind direction characteristic and air quality condition when the haze appeared were analyzed.The results showed that there were 165 times haze weather from 1971 to 2009 years,after 2004 years,the haze weather appeared for 161 times,the 2007 and 2009 years were maximum years,the most haze weather appeared on April of spring,and the least on January and February of winter,the 82.4 percent
haze weather appeared in 8：00 Am.The relative humidity of 71% haze weather was under 60%,the haze weather appeared with fog when the relative humidity above 70%,the most wind direction was southerly wind,the major wind speed was ≤3.0 m·s-1.When the haze weather appeared from 2004 to 2009 years,92% air was three-level slight pollution,after 2007 years,this phenomenon appeared in winter,but the air quality was well.
【期刊名称】《内蒙古气象》
【年(卷),期】2011(000)004
【总页数】3页(P15-16,59)
【关键词】灰霾;特征;空气质量
【作者】孙红斌;王晓丽;刘克利;袁梅
【作者单位】内蒙古气象科技服务中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古气象科技服务中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古气象科技服务中心,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古气象科技服务中心,内蒙古呼和浩特010051
【正文语种】中文
【中图分类】P463.3
引言
乌海市地处内蒙古西部，位于106°36′～107°46′E，39°10′～39°55′N，平均海拔1150m，东临鄂尔多斯高原，西接阿拉善草原，南连银川平原，北近河套沃野，
其属于典型的大陆性气候，四季分明，冬寒夏热。

乌海市矿产资源丰富，储备量大，是一座新兴的资源型工业城市。

近几年随着城市的进一步发展，造成了近地层污染物、粉尘等微小颗粒物浓度增加，再加上春季的沙尘天气，使灰霾天气在乌海市频繁出现，给人们的生活和健康带来了不利影响。

所以，研究其分布特征和规律，可为乌海市灰霾天气的预报和防御提供一定的科学依据。

1 资料和方法
本文分析资料采用乌海市1971—2009年每天4个时次（或3个时次）的常规地
面观测资料，其中各时次观测记录中只要有一个时次出现灰霾现象，即记为一个灰霾日（次）；空气质量状况（PM10、SO2、NO2浓度）来自于乌海市环境监测站，其资料年代较短，只有2004—2009年。

利用统计方法对乌海市出现的165
次灰霾进行分析，并与其对应出现的水平能见度、相对湿度、2分钟平均风速、风向资料和空气质量状况进行统计分析。

2 分布特征
统计全区12个主要城市(呼和浩特、包头、集宁、东胜、临河、乌海、巴彦浩特、赤峰、通辽、乌兰浩特、海拉尔)出现灰霾的次数，39a共出现了334次，乌海市就出现了165次，占49.4%，是全区出现灰霾最多的城市，尤其是2004年以后
急剧增加。

2.1 年际变化
1971—2009年39a中，有9a出现了灰霾天气，它们是1971、1973、1981、2004、2005、2006、2007、2008、2009年，其他年份未出现过。

从图1可以
看到：乌海市从2004年开始频繁出现，2007年和2009年出现最多，各出现了46次，其次是2008年出现30次。

图1 乌海市1971—2009年各年灰霾次数变化
2.2 年代变化
从图1也可看到，乌海市20世纪70年代和80年代各出现2次，90年代没有出现过，2004—2009年出现了161次，占总次数的98%。

2.3 年、季变化
从乌海市1971—2009年各月出现灰霾次数统计得到(见表1)：各月均出现过灰霾，在4月出现最多，5月次之；最少出现在2月和1月。

把3—5月划分为春季，6—8 月为夏季，9—11 月为秋季，12、1、2月为冬季，发现春季出现灰霾次数
最多，为51次，占总次数的31%，冬季最少，仅为22次，夏季和秋季相差不大。

表1 乌海市1971—2009年各月出现灰霾次数月份 1 23 4 5 6 7 8 9 10 11 12次数 4 212 20 19 16 1813 17 17 11 16
2.4 日变化
一日内绝大部分灰霾出现在08时，为136次，占总次数的82.4%，其次是14时，02时出现最少（见表2）。

表2 乌海市灰霾出现的时次时间 08 14 20 02次数 136 19 9 1
3 出现灰霾天气时主要气象要素统计特征
3.1 相对湿度
从统计的165次出现灰霾时的相对湿度分析（见表3）：相对湿度在60%以下占
了71%，有31次相对湿度在70%以上，此时绝大部分是与雾同时出现，这也说
明雾和灰霾在观测时有时很难区分。

表3 乌海市1971—2009年出现灰霾时风速和相对湿度
3.2 水平能见度
通过统计得到：乌海市是全区出现灰霾时水平能见度最低的城市，平均水平能见度为5.9km。

3.3 风速
165次灰霾天气出现时，有134次风速≤3.0 m·s-1，占 81%，只有 9 次风速＞
5.0 m·s-1，说明当风速比较大时，出现灰霾的概率很小。

3.4 风向
按16个方位统计，得出风向玫瑰图（图2），乌海市出现灰霾时，最多风向是SSE，其次是S和SSW；最少风向是N，仅出现过1次，静风次数也较少，说明
灰霾发生时，偏南风出现的概率较大。

图2 乌海市风向玫瑰图
4 出现灰霾时空气质量状况
统计乌海市2004—2009年出现灰霾时的空气质量，发现2004—2006年出现灰霾时,92%的空气质量出现了三级轻微或轻度污染天气。

2007—2009年，在冬半
年出现灰霾时，空气质量绝大部分为三级轻微或轻度污染，而在夏半年出现污染天气不多，大部分空气质量为良。

分析其原因，可能有两种情况：一种是由于灰霾是由大量极细微的干尘浮游在空中组成，除了PM10外，还有更小的微粒，如
PM2.5等，目前空气质量状况没有包括PM2.5；另一种就是灰霾观测中没有统一
标准，具有人为性和区域性，这也是目前在研究灰霾中普遍存在的问题。

5 小结
（1）乌海市1971—2009年共出现165次灰霾天气，2004年以后出现了161次，占总次数的98%，最多出现在2007年和2009年；90年代没有出现过；春季出
现次数最多，冬季最少；4月出现最多，5月次之，1月和2月出现最少；82.4%
的灰霾天气出现在08时。

（2）乌海市当出现灰霾时相对湿度在60%以下占71%，相对湿度在70%以上时绝大部分是与雾同时出现；灰霾天气出现最多风向是偏南风，最多风速是≤3.0 m·s-1，说明当风速比较大时，灰霾天气出现的概率比较小。

（3）乌海市2004—2006年出现灰霾时92%的空气质量出现了三级轻微或轻度
污染，2007年以后在冬半年出现灰霾时空气质量绝大部分为三级轻微或轻度污染，
而在夏半年出现灰霾时大部分空气质量为良。

参考文献:
【相关文献】
[1]陆雍森.环境评价[M].上海:同济大学出版社，2002.
[2]王明星.大气化学[M].北京:气象出版社，2005.。