淺談本底狀況下大氣能見度變化趨勢

東元禎 李明 李寶鑫

【摘 要】根據(jù)瓦里關(guān)2010-2018年能見度及同期地面氣象要素（風(fēng)速、溫度、氣壓和相對濕度）觀測資料。分析了瓦里關(guān)大氣能見度的變化特征以及大氣能見度與氣象要素之間的關(guān)系。分析表明，大氣能見度呈逐年下降趨勢。一年之中，能見度最小值出現(xiàn)在夏秋兩季，最大值出現(xiàn)在冬春兩季。

【關(guān)鍵詞】大氣能見度;年變化;季節(jié)變化;月變化;氣象要素

中圖分類號： P427.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）25-0221-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.107

On the Trend of Atmospheric Visibility under Background Conditions

DONG Yuan-zhen LI Ming LI Bao-xin

（China Global Atmosphere Watch Baseline Observatory，Xining Qinghai 810001，China）

【Abstract】According to the observational data of visibility and surface meteorological elements（wind speed， temperature，air pressure and relative humidity） of Wariguan from 2010 to 2018.The variation characteristics of atmospheric visibility in Valiguan and the relationship between atmospheric visibility and meteorological factors were analyzed. The analysis shows that the atmospheric visibility is decreasing year by year.In a year， the minimum visibility occurs in summer and autumn， and the maximum visibility occurs in winter and spring.

【Key words】Atmospheric visibility;Annual variation;Seasonal variation;Monthly variation;Meteorological elements

0 引言

自20世紀(jì)70年代以來，由于世界各大城市空氣污染程度日益嚴(yán)重，導(dǎo)致城市大氣能見度降低，成為公眾和環(huán)保部門關(guān)注的問題之一[1]大氣能見度的好壞不僅體現(xiàn)出局部地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量，而且與人們的日常生活息息相關(guān)，特別是對海、陸、空交通運輸?shù)闹萍s更為明顯。低能見度的出現(xiàn)會給人們帶來諸多不便和各種危害，常常是發(fā)生交通和飛機起降等重大事故的重要原因。因此，探討和掌握大氣能見度的變化特征及其主要影響因素，是實現(xiàn)大氣能見度預(yù)測預(yù)報的基礎(chǔ)，是保證交通安全、提高人們生活質(zhì)量的需要，同時也可以及時地反饋某一地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的變化，對人類的正常生活起著重要的指導(dǎo)意義。

1 研究背景及研究意義

瓦里關(guān)地處青海省海南藏族自治州境內(nèi)的瓦里關(guān)山頂（海拔3816米，東經(jīng)100°55E，北緯36°17N）。該山屬于青藏高原東北邊緣的青海南山山系，呈西北-東南走向，是一個孤立的紡棰狀山體，相對高差約為600米，距工業(yè)區(qū)和人口稠密區(qū)較遠(yuǎn)[2]。該山及周圍廣大地區(qū)的自然環(huán)境以淺草植被和干旱、半干旱的荒漠草原及沙洲居多。在西部方圓數(shù)百千米范圍內(nèi)，人煙稀少，除了分散的居民區(qū)和小集鎮(zhèn)之外，沒有大的污染源。

由于瓦里關(guān)地處無人區(qū)，故所提供的能見度數(shù)據(jù)已經(jīng)剔除了人為因素，所反映的能見度資料均為受自然因素影響下的變化趨勢。現(xiàn)如今很多站點所做的能見度觀測均受到人為因素影響，無法準(zhǔn)確的觀測大氣本底狀況下能見度變化趨勢，所以本文對大氣本底條件下能見度變化研究有著重要的意義和指導(dǎo)作用。

2 資料來源

本文采用型號為芬蘭Vaisala公司推出的FD-12P的單光路前向散射儀，其原理是透射儀測量的是衰減系數(shù)，而散射儀則直接測量來自一個小的采樣容積的散射光強。通過散射光強來有效地計算消光系數(shù)是建立在以下3個假設(shè)的基礎(chǔ)上的：（1）假定大氣是均質(zhì)的，即大氣是均勻分布的;（2）假定大氣消光系數(shù)R 等于大氣中霧、霾、雪和雨的散射，圖1是FD12P結(jié)構(gòu)圖，即假定分子的吸收、散射或分子內(nèi)部交互光學(xué)效應(yīng)為零;（3）假定散射儀測量的散射光強正比于散射系數(shù)。

FD-12觀測時，儀器通常十五秒會讀取一個數(shù)據(jù)作為瞬時值，然后進(jìn)行十分鐘滑動平均計算獲得十分鐘平均能見度數(shù)據(jù)。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 瓦里關(guān)能見度年紀(jì)變化特征分析

對2010-2018年瓦里關(guān)能見度觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出進(jìn)五年內(nèi)能見度年平均值為27650.48米，其中2010年能見度年平均值最高，維持在33420.1764米，而2018年度年平均值僅為19566.24米（見圖2）。總的來說，近五年來，能見度總體趨勢呈下降趨勢。

3.2 2010年至2018年各季度能見度特征分析

總體來看，冬春兩季能見度明顯好于夏秋兩季，春季呈明顯下降趨勢，下降幅度為20.3%;夏季大致持平，但均低于能見度平均水平;秋季先降后升，九月到十月呈明顯上升趨勢，漲幅達(dá)53.92%;冬季則持續(xù)秋末的上升趨勢，一直維持在一個較高的水平。