2016年12月12—21日遼陽地區持續性霧霾天氣過程分析

高凌峰　趙婷婷　安娟

摘要 2016年12月12—21日遼陽地區出現持續霧霾過程，其中20日20：00能見度達到最低，為1 km。本文分析500 hPa、850 hPa、地面氣壓、垂直溫度、垂直濕度和垂直風場演變，結果表明，500 hPa中高緯地區以緯向環流為主，850 hPa氣壓場較弱，不利于污染物擴散，地面位于高壓后部或弱氣壓場內，有利于華北地區污染物向遼陽地區的水平輸送及累積；底層逆溫層的持續存在為此次霧霾的形成和維持提供了有利條件；相對濕度的增加，使污染物氣溶膠粒子吸濕增長，消光作用增強，能見度降低。

關鍵詞 霧霾；逆溫；相對濕度；遼寧遼陽；2016年12月12—21日

中圖分類號 X513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）16-0189-03

隨著經濟的迅速發展，空氣污染日趨加重，越來越引起人們的廣泛關注[1-2]。2016年12月12—21日遼陽地區出現持續霧霾天氣過程，由遼陽市觀測站每6 h觀測數據（圖1）可知，16日20：00，遼陽市能見度為15.7 km，17日2：00起能見度明顯下降，18日14：00出現短暫轉好后又明顯下降，19—21日能見度持續偏低，20日20：00能見度最低（為1 km）。對照相對濕度及PM2.5濃度來看，17—21日遼陽市相對濕度在60%～95%之間，其中19—21日相對濕度較大，且PM2.5濃度較高，基本維持在150 μg/m3以上，較高濃度的氣溶膠粒子通過吸濕作用吸收水汽，使消光作用增強，能見度下降明顯[3-4]。

1 天氣形勢分析

由圖2（a）可知，2016年12月17—21日，500 hPa中高緯地區以緯向環流為主，110°E附近多短波槽發展，遼寧地區受弱偏西氣流或弱西南氣流控制。19—20日，先后有2個短波槽影響遼寧地區，但勢力較弱或位置偏北，受槽前弱西南氣流影響，遼陽地區相對濕度加大。由圖2（b）可知，850 hPa遼陽地區氣壓場較弱或位于均壓場內，氣壓梯度、水平風速小，不利于污染物擴散。因此，霧霾加重，能見度變差。21日南部有一短波槽逐漸東移發展，850 hPa低值系統加強并向東北方向移動，20：00開始影響遼寧地區，使氣壓梯度增大，風速加大，霾減弱，能見度轉好。22日8：00位于110°E附近的高空槽加強東移影響遼寧地區，遼寧地區處于槽前西南氣流中，西南風加大，槽的發展使低層低值系統進一步加強，遼寧地區位于其第二象限，受東北氣流影響，中層有較強的西南風，低層有明顯的東北風，風的垂直風切變較大，大氣層結位勢不穩定，有利于污染物的垂直擴散，使能見度進一步好轉，20：00高空槽過境，霾消散。地面上，17—18日遼陽地區位于高壓后部，地面以西南風為主，有利于來自華北地區的污染物向遼陽地區輸送；19—21日白天，影響遼陽地區的冷空氣勢力較弱，地面風速較小，12月正值取暖季，使污染物及水汽在遼陽地區累積不易擴散；21日夜間受地面氣旋后部偏北風影響，擴散條件轉好，能見度轉好；22日受冷空氣影響，霾消散。

2 氣象要素分析

2.1 溫度特征

由圖3可知，17—21日遼陽地區均出現了逆溫層，其中17—19日逆溫層主要位于近地面層，20—21日近地面層及低層大氣均出現逆溫層，從而使大氣層結更加穩定，同時阻止了污染物的垂直擴散，進一步使近地面層的污染物濃度增大。

2.2 濕度特征

由圖4可知，17—21日8：00，遼陽地區近地面層相對濕度均在80%～90%之間，底層相對濕度較高，其中17—19日相對濕度隨高度減小，20—21日受高空槽影響，相對濕度隨高度先減小后增大。較大的相對濕度使污染物氣溶膠粒子吸水，消光作用增強，能見度降低。

2.3 風特征

低層風向、風速的變化直接影響空氣中污染物的聚散及其濃度分布[5-6]。2016年12月17—21日風隨高度變化時間剖面圖見圖5，由圖5可知，17—21日遼陽地區近地面層及對流層低層風速均較小，具體表現為20—21日850 hPa以下風速均在4 m/s以下，從而不利于污染物的擴散及水平輸送。

3 結論

（1）2016年12月12—21日遼陽地區霧霾天氣發生時正值取暖季，遼陽當地也是污染物源地；500 hPa中高緯地區以緯向環流為主，850 hPa氣壓場較弱，不利于污染物擴散，地面位于高壓后部或弱氣壓場內，有利于華北地區污染物向遼陽地區水平輸送及累積。

（2）底層逆溫層的持續存在為此次霧霾的形成和維持提供了有利條件。

（3）相對濕度的增加，使污染物氣溶膠粒子吸濕增長，消光作用增強，能見度降低。

4 參考文獻

[1] 吳兌，廖國蓮，鄧雪嬌，等.珠江三角洲霾天氣的近地層輸送條件研究[J].應用氣象學報，2008，19（1）：1-9.

[2] 曹偉華，梁旭東，李青春.北京一次持續性霧霾過程的階段性特征及影響因子分析[J].氣象學報，2013，71（5）：940-951.

[3] 過宇飛，劉端陽，周彬，等.無錫市霾天氣特征及影響因子研究[J].氣象，2013，39（10）：1314-1324.

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[6] 趙桂香，杜莉，衛麗萍，等.一次持續性區域霧霾天氣的綜合分析[J].干旱區研究，2011，28（5）：871-878.