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近50年中国霾年代际特征及气象成因

潘玮 左志燕 肖栋 张人禾

潘玮, 左志燕, 肖栋, 等. 近50年中国霾年代际特征及气象成因. 应用气象学报, 2017, 28(3): 257-269, DOI: 10.11898/1001-7313.20170301.
引用本文: 潘玮, 左志燕, 肖栋, 等. 近50年中国霾年代际特征及气象成因. 应用气象学报, 2017, 28(3): 257-269, DOI: 10.11898/1001-7313.20170301.
Pan Wei, Zuo Zhiyan, Xiao Dong, et al. Interdecadal Variation of Haze Days over China with Atmospheric Causes in Recent 50 Years. Joumal of Applied Meteorological Science, 2017, 28(3): 257-269, DOI: 10.11898/1001-7313.20170301.
Citation: Pan Wei, Zuo Zhiyan, Xiao Dong, et al. Interdecadal Variation of Haze Days over China with Atmospheric Causes in Recent 50 Years. Joumal of Applied Meteorological Science, 2017, 28(3): 257-269, DOI: 10.11898/1001-7313.20170301.

近50年中国霾年代际特征及气象成因

DOI: 10.11898/1001-7313.20170301
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41375092

国家自然科学基金项目 41205059

“十三五”国家重点研发计划项目 2016YFA0601502

详细信息
    通信作者:

    左志燕, email:zyzuo@camscma.cn

Interdecadal Variation of Haze Days over China with Atmospheric Causes in Recent 50 Years

  • 摘要: 根据1961-2013年全国745个国家基准站的长期观测资料,分析中国霾日数年代际变化特征及可能的气象成因。结果表明:近50年来,中国霾天气主要集中在东部从华南到华北的大部分地区,霾日数呈增加趋势。秋冬两季是霾天气发生最频繁、变化最明显的两个季节。中国东部淮河以南地区秋冬两季霾日数在2000年前呈增加趋势,其后增加趋势变得较为平缓,20世纪90年代前霾日数与近地面风速呈显著负相关关系,90年代后则与大气相对湿度呈显著负相关关系,随着90年代前近地面风速减小和90年代后大气相对湿度降低,该区域霾日数表现出明显的增加趋势。中国东部从淮河到华北大部分地区秋冬两季霾日数1980年后增加趋势变得不明显,这可能与该区域近地面风速和大气相对湿度的变化趋势较为平缓有关。
  • 图  1  1961—2013年中国霾日数的气候平均态 (填色) 及标准差 (等值线,单位:d)

    Fig.  1  The distribution of annually mean haze days (the shaded) and standard deviations (contour, unit:d) in China during 1961-2013

    图  2  1961—2013年中国霾日数变化趋势 (达到0.05显著性水平) 的空间分布 (填色)

    Fig.  2  Trend of annual haze days passing the test of 0.05 level in China during 1961-2013(the shaded)

    图  3  1961—2013年中国年霾日数秋冬两季EOF分析

    (a) 秋季第1模态空间分布,(b) 秋季第1模态对应的时间系数,(c) 秋季第2模态空间分布,(d) 秋季第2模态对应的时间系数,(e) 冬季第1模态空间分布,(f) 冬季第1模态对应的时间系数,(g) 冬季第2模态空间分布,(h) 冬季第2模态对应的时间系数

    Fig.  3  The EOF analysis of haze days in autumn and winter during 1961-2013

    (a) the spatial distribution of the first characteristic vector in autumn, (b) the temporal variation of the first characteristic vector in autumn, (c) the spatial distribution of the second characteristic vector in autumn, (d) the temporal variation of the second characteristic vector in autumn, (e) the spatial distribution of the first characteristic vector in winter, (f) the temporal variation of the first characteristic vector in winter, (g) the spatial distribution of the second characteristic vector in winter, (h) the temporal variation of the second characteristic vector in winter

    图  4  1961—2013年中国南部及北部秋冬两季标准化霾日数逐年变化

    (a) 南部霾日数, (b) 北部霾日数

    Fig.  4  Time series of normalized haze days over southern and northern China in autumn and winter during 1961-2013

    (a) haze days in southern China, (b) haze days in northern China

    图  5  1961—2013年秋冬两季气候平均态近地面风场

    (a) 秋季风场, (b) 冬季风场

    Fig.  5  Climatological surface horizontal wind in autumn and winter during 1961-2013

    (a) wind in autumn, (b) wind in winter

    图  6  1961—2013年中国南部及北部秋冬两季霾日数与近地面风速的21年滑动相关系数

    Fig.  6  21-year sliding correlation coefficients between haze days and surface wind speed over southern and northern China in autumn and winter during 1961-2013

    图  7  1961—2013年中国南部及北部秋冬两季近地面风速的时间演变曲线

    Fig.  7  Time series of surface wind speed over southern and northern China in autumn and winter during 1961-2013

    图  8  1961—2013年中国南部及北部秋冬两季比湿、饱和比湿及相对湿度的时间演变曲线

    Fig.  8  Time series of specific humidity, saturation specific humidity and relative humidity over southern and northern China in autumn and winter during 1961-2013

    图  9  1961—2013年南部及北部秋冬两季相对湿度与霾日数的21年滑动相关系数

    Fig.  9  21-year sliding correlation coefficients between haze days and relative humidity over southern and northern China in autumn and winter during 1961-2013

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-01
  • 修回日期:  2017-03-09
  • 刊出日期:  2017-05-31

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