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珠江三角洲霾天气的近地层输送条件研究

吴兑 廖国莲 邓雪娇 毕雪岩 谭浩波 李菲 蒋承霖 夏冬 范绍佳

吴兑, 廖国莲, 邓雪娇, 等. 珠江三角洲霾天气的近地层输送条件研究. 应用气象学报, 2008, 19(1): 1-9..
引用本文: 吴兑, 廖国莲, 邓雪娇, 等. 珠江三角洲霾天气的近地层输送条件研究. 应用气象学报, 2008, 19(1): 1-9.
Wu Dui, Liao Guoliang, Deng Xuejiao, et al. Transport condition of surface layer under haze weather over the Pearl River Delta. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(1): 1-9.
Citation: Wu Dui, Liao Guoliang, Deng Xuejiao, et al. Transport condition of surface layer under haze weather over the Pearl River Delta. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(1): 1-9.

珠江三角洲霾天气的近地层输送条件研究

资助项目: 

广东省自然科学基金项目 0400392

广东省自然科学基金项目 033029

863计划项目 2006AA06A306

广东省重点科技攻关项目 2005B32601011

国家自然科学基金项目 U073304

973项目 2006CB403701

国家自然科学基金项目 40375002

广州市应用基础研究项目 2004J1-0021

广东省重点科技攻关项目 2004A30401002

国家自然科学基金项目 40418008

Transport Condition of Surface Layer Under Haze Weather over the Pearl River Delta

  • 摘要: 近年来, 珠江三角洲地区气溶胶污染日趋严重, 霾天气造成能见度恶化和空气质量下降。近地层输送条件即地面流场与大气污染物稀释扩散密切相关。利用2004—2005年广东省466个地面自动气象站资料、广州观象台常规气象资料、珠江三角洲大气成分站网器测能见度资料、珠江三角洲城市环境监测站网的PM10浓度资料等, 使用矢量和分析方法, 分析珠江三角洲近地层风及其对严重霾天气过程和清洁对照过程的影响。结果表明: 2004年霾天气高发季节, 东亚纬向环流比2005年同期显著, 纬向环流不显著的年份, 气流南北交换显著, 冷空气跨越南岭、到达珠江三角洲的机会比较大, 伴随冷空气的大风等天气有利于污染物扩散; 纬向环流显著的年份, 冷空气跨越南岭、到达珠江三角洲的机会比较小, 污染物易于堆积。珠江三角洲霾天气具有区域性特征, 旱季出现最多, 雨季出现最少。严重霾天气过程出现在每年12月至次年4月, 清洁对照过程出现在台风直接影响或冷空气活动频繁的季节。与2004年相比, 2005年的静风频率较低, 且旱季风速较大, 不利于霾天气的形成。矢量和分析表明:区域霾天气过程与区域内静小风过程, 即出现气流停滞区有密切联系, 清洁对照过程与强平流输送有关。
  • 图  1  计算水平空间矢量和示意图

    Fig. 1  Derived horizontal spatial vectors and schematic diagram

    图  2  亚洲纬向环流指数序列

    Fig. 2  Series of zonal circulation indexes for Asia

    图  3  2004年和2005年广州平均风速变化

    Fig. 3  Variation of mean wind speed in Guangzhou during 2004—2005

    图  4  2004年珠江三角洲平均流场 (单位: m·s-1)

    Fig. 4  Mean stream field of the Pearl River Delta in 2004 (unit: m·s-1)

    图  5  2005年珠江三角洲平均流场 (单位: m/s)

    Fig. 5  Same as in Fig.4, but for the year of 2005

    图  6  广州严重霾日的逐月变化

    (能见度<5 km, 相对湿度<90%)

    Fig. 6  Monthly variation of serious hazy days in Guangzhou

    (visibility <5 km, relative humidity <90%)

    图  7  2004年1月1—13日 (a) 和2005年11月12—24日 (b) 珠江三角洲日平均风速与广州VAPI的点聚图

    Fig. 7  Scatter diagram for diurnal mean wind speed in the Pearl River Delta and VAPI in Guangzhou during Jan 1—13, 2004 (a) and Nov 12—24, 2005 (b)

    图  8  风的120 h矢量和 (a) 2004年1月5—9日, (b) 2005年11月16—20日 (单位: m·s-1)

    Fig. 8  Sum of wind vectors for 120 hours during Jan 5—9, 2004 (a) and Nov 16—20, 2005 (b)(unit : m·s-1)

    表  1  2004年、2005年珠江三角洲6城市霾日数 (单位: d)

    Table  1  Number of hazy days for six cities in the Pearl River Delta in 2004 and 2005 (unit:d)

    表  2  典型霾天气过程的选取

    Table  2  Selection of weather processes for typical hazy weather

    表  3  清洁对照天气过程的选取

    Table  3  Selection of weather processes for clean control

    表  4  典型霾天气过程的选取 (VAPI=73.9)

    Table  4  Same as in Table 2, but for VAPI=73.9

    表  5  清洁对照天气过程的选取 (VAPI=73.9)

    Table  5  Same as in Table 3, but for VAPI=73.9

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    [2] 吴兑, 邓雪娇, 毕雪岩, 等.细粒子污染形成灰霾天气导致广州地区能见度下降.热带气象学报, 2007, 23(1):1-6. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200701000.htm
    [3] 吴兑, 毕雪岩, 邓雪娇, 等.珠江三角洲气溶胶云造成的严重灰霾天气.自然灾害学报, 2006, 15(6):77-83. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZRZH200606013.htm
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    [8] 邓雪娇, 李春晖, 毕雪岩, 等.南海季风建立前后珠江三角洲的陆气热量交换与热力边界层结构特征.气象学报, 2007, 65(2):280-292. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200702013.htm
    [9] 邓雪娇, 黄健, 吴兑, 等.深圳地区典型大气污染过程分析.中国环境科学, 2006, 26(增刊):7-11. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGHJ2006S1002.htm
    [10] 赵庆云, 张武, 王式功.空气污染与大气能见度及环流特征的研究.高原气象, 2003, 22(4):394-396. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200304012.htm
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    [12] 吴兑.再论都市霾与雾的区别.气象, 2006, 32(4):9-15. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX200604001.htm
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    [14] Feng Y, Wang A, Wu D, et al. The influence of tropical cyclone Melor on PM10 concentrations during an aerosol episode over the Pearl River Delta region of China: Numerical modeling versus observational analysis. Atmos Environ, 2007, 41 : 4349-4365. doi:  10.1016/j.atmosenv.2007.01.055
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-08-18
  • 修回日期:  2007-07-09
  • 刊出日期:  2008-02-29

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