留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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. J Appl Meteor Sci, 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. J Appl Meteor Sci, 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

  • [1] 张小曳, 孙俊英, 王亚强, 等.我国雾-霾成因及其治理的思考.科学通报, 2013, 58(13):1178-1187. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB201313003.htm
    [2] 中国气象局.地面气象观测规范.北京:气象出版社, 2003.
    [3] 徐晓斌.我国霾和光化学污染观测研究进展.应用气象学报, 2016, 27(5):604-619. doi:  10.11898/1001-7313.20160509
    [4] Ma J, Xu X, Zhao C, et al.A review of atmospheric chemistry research in China:Photochemical smog, haze pollution, and gas-aerosol interactions.Adv Atmos Sci, 2012, 29(5):1006-1025. doi:  10.1007/s00376-012-1188-7
    [5] 廖国莲, 曾鹏, 郑凤琴, 等.1960-2009年广西霾日时空变化特征.应用气象学报, 2011, 22(6):732-739. doi:  10.11898/1001-7313.20110611
    [6] 黄健, 吴兑, 黄敏辉, 等.1954-2004年珠江三角洲大气能见度变化趋势.应用气象学报, 2008, 19(1):61-70. doi:  10.11898/1001-7313.20080111
    [7] 吴兑, 吴晓京, 李菲, 等.1951-2005年中国大陆霾的时空变化.气象学报, 2010, 68(5):680-688. doi:  10.11676/qxxb2010.066
    [8] 高歌.1961-2005年中国霾日气候特征及变化分析.地理学报, 2008, 63(7):761-768. doi:  10.11821/xb200807010
    [9] 宋连春, 高荣, 李莹, 等.1961-2012年中国冬半年霾日数的变化特征及气候成因分析.气候变化研究进展, 2013, 9(5):313-318. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHBH201305001.htm
    [10] Zhang X Y, Wang Y Q, Niu T, et al.Atmospheric aerosol compositions in China:Spatial/temporal variability, chemical signature, regional haze distribution and comparisons with global aerosols. Atmospheric Chemistry and Physics, 2012, 12(2):779-799. doi:  10.5194/acp-12-779-2012
    [11] 尹志聪, 王会军, 郭文利.华北黄淮地区冬季雾和霾的时空气候变化特征.地球科学, 2015, 45(5):649-655. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201505009.htm
    [12] 尹志聪, 王会军, 袁东敏.华北黄淮冬季霾年代际增多与东亚冬季风的减弱.科学通报, 2015, 60(15):1395-1400. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB201515008.htm
    [13] 张雅斌, 林琳, 吴其重, 等."13·12"西安重污染气象条件及影响因素.应用气象学报, 2016, 27(1):35-46. doi:  10.11898/1001-7313.20160104
    [14] 颜鹏, 刘桂清, 周秀骥, 等.上甸子秋冬季雾霾期间气溶胶光学特性.应用气象学报, 2010, 21(3):257-265. doi:  10.11898/1001-7313.20100301
    [15] Song Y F, Liu Y J, Ding Y H.A study of surface humidity change in China during the recent 50 years.Acta Meteor Sin, 2012, 26:541-553. doi:  10.1007/s13351-012-0501-9
    [16] 丁一汇, 柳艳菊.近50年我国雾与霾的长期变化特征及其与大气湿度的关系.中国科学 (地球科学), 2014, 44(1):37-48. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201401005.htm
    [17] Li Q, Zhang R H, Wang Y.Interannual variation of the wintertime fog-haze days across central and eastern China and its relation with east Asian winter monsoon.Int J Clim, 2016, 36(1):346-354. doi:  10.1002/joc.4350
    [18] Lin C G, Yang K, Huang J P, el at.Impacts of wind stilling on solar radiation variability in China.Nature Scientific Reports, 2015, 5, 15135, DOI: 10.1038/srep15135.
    [19] Xiao D, Li Y, Fan S J, et al.Plausible influence of Atlantic Ocean SST anomalies on winter haze in China.Theoretical and Applied Climatology, 2015, 122(1):249-257.
    [20] Zhao S, Li J P, Sun C.Decadal variability in the occurrence of wintertime haze in central eastern China tied to the Pacific Decadal Oscillation.Sci Rep, 2016, 6, 27424, DOI: 10.1038/srep27424.
    [21] Feng J, Liao H, Li J P.The impact of monthly variation of Pacific-North America (PNA) teleconnection pattern on wintertime surface-layer aerosol concentrations in the United States.Atmospheric Chemistry and Physics, 2016, 16:4927-4943. doi:  10.5194/acp-16-4927-2016
    [22] 靳军莉, 严鹏, 马志强, 等.北京及周边地区2013年1-3月PM2.5变化特征.应用气象学报, 2014, 25(6):690-700. doi:  10.11898/1001-7313.20140605
    [23] 司鹏, 高润祥.天津雾和霾自动观测与人工观测的对比评估.应用气象学报, 2015, 26(2):240-246. doi:  10.11898/1001-7313.20150212
    [24] 吴兑, 廖国莲, 邓雪娇.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. doi:  10.11898/1001-7313.20080101
    [25] 史军, 崔林丽, 贺千山, 等.华东雾和霾日数的变化特征及成因分析.地理学报, 2010, 65(5):533-541. doi:  10.11821/xb201005003
    [26] 张利, 吴涧, 张武.1955-2000年中国能见度变化趋势分析.兰州大学学报 (自然科学版), 2011, 47(6):46-55. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LDZK201106011.htm
    [27] 吴兑.再论相对湿度对区别都市霾与雾 (轻雾) 的意义.广东气象, 2006(1):9-13. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GDCX200601002.htm
    [28] Schichtel B A, Husar R B, Falker S R, et al.Hzae trends over the United Sates 1980-1995.Atmos Environ, 2001, 35:5205-5210. doi:  10.1016/S1352-2310(01)00317-X
    [29] Doyle M, Dorling S.Visibility trends in the UK 1950-1997.Atmos Environ, 2001, 36:3161-3172.
    [30] 吴兑, 吴晓京, 朱小祥.雾与霾.北京:气象出版社, 2009.
    [31] 赵普生, 徐晓峰, 孟伟, 等.京津冀区域霾天气特征.中国环境科学, 2012, 32(1):31-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGHJ201201004.htm
    [32] 胡亚旦, 周自江.中国霾天气的气候特征分析.气象, 2009, 35(7):73-78. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2009.07.011
    [33] 孙彧, 马振锋, 牛涛.最近40年中国雾日数和霾日数的气候变化特征.气候与环境研究, 2013, 18(3):397-406. doi:  10.3878/j.issn.1006-9585.2013.12170
    [34] 张人禾, 李强, 张若楠.2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析.中国科学 (地球科学), 2014, 44(1):27-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201401004.htm
  • 加载中
图(9)
计量
  • 摘要浏览量:  3598
  • HTML全文浏览量:  1389
  • PDF下载量:  1113
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回