石家庄市空气污染预警天气背景分析及模型的建立

收稿 日期 ：０ ７— ６ ４ 修订 日期 ￣０ ７—０ —１ 。 ２ ０ ０ —１ ； ２０ ８ ３ 基金项 目： 北京 区域气象 中心气象科 技开发基 金项 目“ 石家庄市 环境 空气质量三级预警技术的研究” 资助 。 作者简介 ： 陈静 ， ，９ ４年生 ， 女 １６ 高级工程师 ， 主要从事生态环境及气象预报服务。
石家 庄 市 空气 污 染预 警 天气 背 景分 析及 模 型 的建 立
陈静 郭卫红 王素丽２
（． １ 石家庄市气象局 ， 石家庄 ０ ０ ８ ； ． ５ ０ １ ２ 赞皇县气象局 ， 赞皇 ０ １ ３ ） ５ ２０ 摘 要： 根据石 家庄市环境空气质量三级预警标准 ， 系统分析 了造成石 家庄 高浓度污染的天气背景 、 气象要 素特征 ， 建立 了
科学 中， 并成为当代环境科学研究的一个热点＿ ２。 １１ 空气污染预警也正逐渐成为城市污染调控的主要措
施和途 径 。
石家庄地处太行山东麓 ， 西南方 至西北方 为山
脉 ， 地 区 为平 原 。这 种 半 山半 平 原 的 特殊 地 理 其他 特征 ， 形成 了其 自身 的气 候特 点 ， 而影 响 石家 庄 的 进 大气环 境 。如地 方 性 山谷 风 明 显 ， 季 大 气层 结 稳 冬
时， 市公 安交 通 管 理 局 实 行 机动 车 单 、 号 限 行 ； 双 市 发改委 、 关 县 （ ） 有 市 区政 府 负 责有 关 重 污 染 企 业 重
使用低流煤 ， 拆除采暖用的小锅炉 ，０ 浓度偏高的 Ｓ２ 态势 得 到控制 ， 全年 可 吸入 颗粒 物 Ｐ ｏ Ｍ１ 为首 要 污染
关键词 ： 空气污染； 预警模型 ； 天气背景； 集成预报
１ 引言
近年来 ， 预警 的理 论 和 方 法 逐 渐 被 引 入 到 环境
的方法建立集成预警模型， 并对预警方法进行探讨。 ２ 资料应用
污染物浓度 资料来源于石 家庄市环境 监测站 ２０ 年 １ ０２ 颗 粒 物 （ Ｍ】） 二氧 化硫 （０ ） 二氧化 氮 Ｐ ０， Ｓ ２和 （ ） Ｎ 的逐 日平均浓度资料 ； 象资料为与污染资 气
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第 ２ 卷 第 ６期 ３ ２０ ０ ７年 １ ２月
气 象 与 环 境 学 报
Ｊ ＯＵＲ Ｌ ＯＦＭＥ Ｅ Ｒ Ｏ Ｄ ＮＶＩ Ｏ ＮＡ Ｔ Ｏ ＯＬ ＧＹ ＡＮ Ｅ Ｒ ＮＭＥ Ｔ Ｎ
Ｖ０． ３Ｎｏ ６ １２ ． Ｄｅｅ ｅ ０ ７ ｃ ｍｂ ｒ２ ０
表 １ 石家庄市环境空气质量预警调控应急 为“
表 １ 环境 空气质量预警级别划分
定 改善 。２０ ０ ４年 ５月石 家庄 市 委 、 市政 府 颁 布制
定了“ 石家庄市环境空气质量预警调控应 急方案” 。
该方 案在 空气 污染指数 达 到预 警 的标 准后 一 些企 业
将被 限制 生产 ， 机动车将实行单 双号 限行等措施。 预警方案的实施为石家庄空气污染预报技术提出了 更高的要求 ， 空气污染预报将直接参与到生产和管 理领域 ， 其成败直接关系到社会 的和谐发展、 企业 的 经济 效益 。因此 ， 开展 空气 质量 预 警技 术 的研 究 ， 提 高空气质量预报准确率特别是高污染预报能力对开 展预警服务具有重要意义。本文重点从影响大气污 染扩散 的气象角度 ， 对环境质量达到红色预警标准 的主要天气系统 、 气象要素指标进行分析研究 ， 利用 数值预报 的结果与统计预报相结合 ， 采用集成预报 方案” 规定 的环境空气质量预警级别及对应污染物 指数和浓度范围， 即当环境空气污染指数预报值在
１０ １０为一 级 预警 （ 色 预警 ）环境 空 气污 染指 ０— ２ 黄 ； 数预 报值在 １１ １０为二级 预警 （ 色 预警 ）环境 ２— ５ 橙 ；
空气污染指数预报值 大于 １０为三级预警 （ ５ 红色预
警 ） 。 为 保 证 预警 应 急 方案 的实 施 ， 家庄 市 大 气 污 石
料相对应的石家庄市气象台地 面观测资料 、 区域 自
动站观测资料 、 石家庄机场探空资料 以及中国气象
局下发 的 ＭＩＡＰ Ｃ Ｓ资料 和数 值预报 产 品。
定， 全年风频率以静风为多等 ， 这些气候因子使得城 市大气 污染 扩 散 能 力 差 。随 着 城市 的发 展 ， 染 物 污
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第 ６期
陈静等 ： 石家庄市空气污染预警天气背景分析及模型的建 立
染治理 指挥 部颁布 了石 家庄 市空 气质 量 预 警调 控 应
急方 案实施 细则 ， 并制定 了各级预警 的应急措施 。 其中红色预警应急措施 为： 环境空气污染指数连续 ３ｄ Ⅲ级 以上 ， 未 来 天 气 仍 不 利 于 污 染 物 扩 散 为 且 时， 在严格执行 Ⅱ 级预警应急措施 的基础上 ， 市气象 局要提供详 细气象资料 ， 在新 闻媒体上发布提示敏 感人 群 减 少户 外 活 动 的预 告 ， 提 示 建 设 工地 做 好 并 防尘工作； 当预报的首要污染物为二氧化氮 （ ０ ） Ｎ ２
排放总量不断增加 ， 使得大气污染呈较重的态势 ， 环 境 问题 已成 为 制 约 石家 庄 可 持 续 发 展 的主 要 因素 。 为治理石家庄市的大气污染 ， 石家庄市政府采取 了 系列环境保护措施 ， 大气污染初步得到扼制并有
一 一
３ 环境 空气质量 三级预警标准及污染现状
３ １ 环境 空气质量 三级 预警标 准 ．
高浓度污染的天气模 型和预警判别指标 ； 并结合数值预报产品建立 了集成预报模 式， 在此基础上利用数值预报产品提取预 警指 标。 建立了经验指标法定性判别与定量预报相 结合的空 气污染预警 系统。经业务应 用表 明： 系统 可以提 高高浓度污染的预报 准 确率 ． 开展 空气污染预警较为有效的方法。 是