虎林市酸性降水的季節變化及其氣象條件

張秀艷，劉傳順，尹增風，王春麗

（1.虎林市氣象局，黑龍江虎林158400；2.黑龍江省氣候中心，黑龍江哈爾濱 150030）

虎林市酸性降水的季節變化及其氣象條件

張秀艷1，劉傳順2，尹增風1，王春麗2

（1.虎林市氣象局，黑龍江虎林158400；2.黑龍江省氣候中心，黑龍江哈爾濱 150030）

根據虎林市酸雨監測站2007～2008年的酸雨監測資料，分析了酸雨的季節變化特征，同時分析了酸性降水與氣象條件的關系。統計得出在129個降水樣本中，PH值＜5.6的酸性樣本49個，占38.0%，PH值≥5.6樣本80個，占62.0%；酸雨在秋季出現頻率最高，夏季次之；分析酸雨的形成與大氣的污染物、風向風速和降水量有密切關系。

酸雨；季節變化；氣象條件

1 引言

目前，酸雨與全球氣候變暖，臭氧層破壞并列為世界三大生態環境災難，中國已成為續歐洲、北美之后的世界第三大酸雨區［1］。我國的酸雨區主要出現在長江以南的廣大地區，但北方個別城市月年平均PH值＜5.6的現象頻頻出現，給我們在重視環境保護，關注氣候變化方面提出了一個嶄新的課題［1］。20世紀90年代初，全國建成了近90個酸雨監測站，初步建成了全國酸雨監測網，2006年下半年，黑龍江省在虎林市增設了酸雨監測站，通過對2 a多酸雨觀測資料的分析，初步總結出虎林酸性降水的季節變化，及與氣象條件的關系，為進一步保護環境，減小自然災害提供決策依據。

2 觀測方法與資料分析

虎林市酸雨監測站設在虎林市氣象局，自2006年7月開始常規酸雨觀測、觀測方法按照國家《酸雨觀測業務規范》進行。

降水樣本PH值的測量使用PH計，降水樣品的K值使用電導率儀測量，降水采樣以當日08：00為一個采樣日界。在一個降水采樣日內，降水量達到1.0 mm或以上，采樣一個日降水樣品，若一個降水采樣日內有幾次降水過程，則多次采樣后合并為一個日降水樣品。

本文對2007～2008年的129個降水樣本進行了統計分析，在統計酸性降水季節變化特征的同時，結合同步的氣象條件，分析酸性降水與各氣象要素之間的關系。

3 酸雨的變化特征

3.1 酸雨的年變化

根據中國氣象局《酸雨觀測規范》的有關規定，降水的PH值分為3個等級：

（1）PH<4.5，強酸降水樣本

（2）4.5≤PH<5.6,弱酸降水樣本

（3）PH≥5.6非酸降水樣本

根據降水的PH值等級劃分，在2 a（2007～2008年）間129個降水樣本中，PH值<5.6的酸性樣本49個，占38.0%，非酸降水樣本80個，占62.0%。在酸性降水中，強酸性降水出現了9次，占總降水樣本數的6.9%。2 a中所測降水樣本的平均PH值為5.48，其中酸雨樣本平均PH值為4.99，2007年出現酸雨次數為21次，占該年降水次數的30.0%，2008年出現酸雨次數為28次，占該年降水次數的47.4%。對比2 a酸雨觀測資料，結果顯示，酸雨出現次數是增加的，酸性降水的平均PH值降低的，可以看出，降水酸度呈上升趨勢。

3.2 酸雨的月分布

酸性降水在各月的分布也有其特點，統計情況見表1。

分析表1可以看出：

表1 各月份的降水酸性特征

（1）平均PH值<5.6的月份有2、5、7、8、9、10和12月，出現頻率是以10月63.6%為最多，可見虎林市酸雨在秋季（9～10月）出現頻率較高，夏季次之。

（2）5月和7月出現的酸雨頻次最多，分別為10次和8次，但酸雨頻率較大，主要原因是降水次數多，頻繁的降水吸附大氣中的酸性物質較多有關。

（3）從PH值按月分布的變化來看，自1月開始逐月降低，到5月達到一年的次低值，然后逐月緩慢上升，到11月份以后，降到本年最低值。

（4）酸雨頻率總的變化有一個明顯特征，就是冬半年（10月至次年3月）要高于下半年（4～9月）。

4 酸雨形成的氣象條件分析

虎林市酸雨中酸性物質主要是大氣中的SO2和NOX等污染物，這些污染物主要來源于人類的生產、生活活動，同時氣象條件的不同也可引起酸雨強度的不同。

4.1 酸雨與大氣污染物濃度關系

人類排放的污染氣體與氣溶膠粒子可造成大氣環境和其他生態環境日趨酸化。根據虎林市環境監測站資料分析得出：虎林市生成酸雨的主要物質是硫化物，其次氮氧化物，污染物的濃度分布變化特征是冬半年（10月至次年3月）要高于夏半年（4～9月），這與酸雨頻率總的變化特征一致，可以看出，大氣污染物是導致虎林市酸性降水的一個原因。

4.2 酸雨與風向風速的關系

對流層中，如熱量，污染物，濕度等各種參量的輸送，在水平方向上受到風的影響，在垂直風向上受到揣流的制約，排放到大氣中的污染物往往在風作用下，被遠距離輸送，影響其他地區，這取決于風的來向、污染源和測站所處的位置。

風速對酸雨發生是有影響，從統計結果看，酸雨出現時，風速一般小于3級，主要原因是風速越大，單位時間內污染物被輸送得越遠，混入的空氣越多，污染物的濃度越低，發映了風對污染物水平輸送的同時也有稀釋和沖淡的作用；從局地分析，西南風時降水的酸性高是由所處的地理位置所造成，虎林市西南方2 km是珍寶島藥廠，西北方向8 km有水泥廠，南面2～4 km處有兩處是發電廠和水泥廠，當吹偏西南風時，廠區的致酸性物質就隨風輸送到市內上空，企業所釋放的硫化物和氮氧化物在空中成為雨滴下落而成為酸雨，即使無降水，只要在偏西和偏南風的作用下，這些污染物也會飄落在市區的地面上。

4.3 酸雨與降水量的關系

結合129個降水樣本的PH值和降水量，將PH值分成9個區段，各區段降水樣本PH值的百分比和降水量的百分比如圖1所示。從中可以看出：

圖1 PH值各區段降水樣品百分比與降水量百分比

（1）PH值為5.2～5.6的區段出現的頻率最高，為20次，占總次數15.5%，降水量達338.6 mm,占總降水量的25.5%。

（2）PH值<5.6的酸性降水區段47次，對應降水量較多，為749.1 mm，占總降水量的56.5%。

（3）PH值>7.0的降水9次，占總數的7.0%，降水量為75.5 mm，占總降水量5.7%。

分析還發現：降水量R≥25.0 mm降水過程13次，PH值<7.0有12次，而且有8次是酸性降水，占61.5%，8個PH值>7.0降水過程平均降水量只有9.6 mm。在對25.0 mm以上降水和10.0 mm以下降水的樣本PH值進行統計（區段分布見圖2）后發現，在強降水過程和弱降水過程中，酸雨出現的頻率和強度存在著明顯的差異，即在25.0 mm以上降水樣本中酸性樣本多，10.0 mm以下的降水樣本中非酸性樣本多，可能是云層較厚，發展較高的云，含酸性物質較多。

圖2 降水量R≥25.0 mm和降水量R≤10.0 mm的PH值區段分布

5 結論

（1）虎林市酸雨污染較輕，屬弱酸性。在2 a129個降水樣本中，酸性樣本49個，占總樣本38.0%，非酸性樣本80個，占總樣本62.0%，最小的PH值為3.71，最大的PH值為8.02，對比2 a酸雨觀測結果，酸雨出現次數是增加的，平均PH值降低的，可見降水酸度呈上升趨勢。

（2）從PH值月分布分析，酸雨主要集中在5～10月，其變化趨勢與虎林大氣污染物濃度變化有關。

（3）虎林市酸性降水的形成還與風向風速有關，偏西和偏南風不僅能輸送到本地上空，這與本地的地理位置有關。

（4）酸雨出現的頻率和強度與降水的強弱有較大關系，當出現25.0 mm以上的降水時，降水的酸性較強，酸雨樣本占66.7%。

［1］薛德強，鹿鍵.青島降水的酸性分析［J］.山東氣象，1996（1）：12-13.

［2］酸雨觀測業務規范［S］.北京：氣象出版社，2005.

P458.1+2

A

1002－252X（2010）02－0023－03

2010－3－6

張秀艷（1969-），女，黑龍江省虎林市人，成都信息工程學院，本科生，工程師.