蠡縣霧霾日數與氣象因素變化規律分析

付建 王小熙

摘 要 選取1999—2018年河北省保定市蠡縣及周邊5個地區氣象數據資料，采用統計學方法對霧霾日數與氣溫、平均風速、相對濕度、降水等觀測資料氣象因素變化規律分別進行統計分析。結果表明，氣溫越低，日平均風速越小，最大不連續降水日數越多，蠡縣霧霾天氣發生的概率越大;蠡縣發生霧霾天氣時的日平均風速主要集中在1.3～2.8 m·s-1;蠡縣霧霾出現概率隨著相對濕度的增大呈先增后減趨勢，相對濕度在50%～60%時達到霾出現峰值，相對濕度70%～80%時達到霧出現峰值;蠡縣霧霾具有明顯的季節變化，秋冬季霧霾日數多，春夏季霧霾日數少。

關鍵詞 霧霾;氣象因素;日數;河北省保定市蠡縣

中圖分類號：X513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.09.079

隨著社會經濟發展，霧霾污染對生態環境和人類身體健康產生了極大危害。如今，對霧霾特征進行研究已成為學術界的熱點話題。嚴雪梅等[1]運用統計計算方法對宜賓市大氣污染時空分布特征及其與氣象因子相關關系進行分析;孫翠英等[2]對河北南部霧霾天氣時空分布規律、霧霾天氣氣象要素特征、長持續霧霾天氣過程發生氣象條件進行統計分析。近年來，相關學者對霧霾的研究主要側重于對其時空分布特征進行分析，對氣象因素變化規律研究較少。基于此，通過對河北省保定市蠡縣霧霾日數與氣象因素變化規律進行研究分析，以期對即將發生的霧霾天氣做到提前預報、及時預警，為大氣污染綜合防治提供針對性服務，為重污染防治提供技術支撐。

1 材料和方法

蠡縣位于河北省中部，京、津、石大三角腹地，霧霾污染源主要是工業企業排放的廢氣、油污、煙塵及機動車排放尾氣等。本次調查選取保定市氣象局信息共享平臺蠡縣、高陽、安國、清苑、肅寧、安平6個國家地面觀測站1999—2018年霧霾日數、氣溫、風速、相對濕度、降水等觀測資料，采用統計學方法對這些觀測資料氣象因素變化規律進行統計分析，得出在不同氣象因素條件下蠡縣霧霾天氣在不同區間的發生概率，以其他五縣為對比檢驗。將觀測記錄中當日出現一種或同時出現霧與霾現象，記為一個霾日;將相對濕度60%作為區分霧與霾的界限（不考慮輕霧）;氣象日每日20時為日界。

2 結果與分析

2.1 霧霾日數與氣溫

分析1999—2018年河北省保定市蠡縣多年霧霾出現次數日累計值和逐日平均、最高、最低氣溫值分布（圖1）可看出，1999—2018年蠡縣霧霾日數呈單谷型分布，與逐日平均、最高、最低氣溫值單峰型變化曲線呈鏡像對稱，峰谷值正好相反[3]。同時看出，蠡縣霧霾具有明顯季節變化特征，隨著時間先增后減，秋冬季霧霾日數多，春夏季霧霾日數少。

蠡縣、高陽、安國、清苑、肅寧、安平6地區平均多年霧霾出現次數日累計值和逐日平均、最高、最低氣溫多年平均值分布見圖2，與圖1對比可知，其對應曲線走勢基本一致。

將上述6站點多年氣象要素值進行平均后與霧霾出現次數作對比分析，確定逐日平均、最高、最低氣溫與當地霧霾出現有一定的影響。因此將蠡縣霧霾出現概率與多年逐日平均、最高、最低氣溫關系對比分析可知，當逐日平均氣溫>17.4 ℃、逐日最高氣溫>23.5 ℃、逐日最低氣溫>12.1 ℃時，霧霾出現概率<30%;當逐日平均氣溫<-1.3 ℃、逐日最高氣溫<4.1 ℃、逐日最低氣溫<-6.4 ℃時，霧霾出現概率≥70%。可見蠡縣霧霾日數與氣溫成反比，氣溫越低，蠡縣霧霾天氣發生頻率越高，這與蠡縣霧霾季變化趨勢一致。

2.2 霧霾日數與平均風速

分析蠡縣多年霧霾次數日累計值和逐日2 min平均風速分布情況（圖3）可知，蠡縣霧霾日數與逐日2 min平均風速變化成反比。風速大時，霧霾次數少，風速小時，霧霾出現次數多。

以霧霾出現概率超5%為分界線，當逐日平均風速≤1.9 m·s-1時，蠡縣霧霾出現所占比例達80.7%，當逐日平均風速>1.9 m·s-1時，隨著風速增大，霧霾發生概率逐漸減小，可見平均風速是影響霧霾日數的一個重要因素。通過對比驗證，其他5縣霧霾日數與逐日平均風速關系曲線走勢基本一致。

2.3 霧霾日數與相對濕度

分析蠡縣地區1999—2018年霧霾天氣出現概率與相對濕度變化可看出，隨著相對濕度增加，霧霾出現概率先增后減。當相對濕度在0%～10%時，霾出現概率為0;相對濕度在10%～20%、20%～30%、30%～40%、40%～50%時，霾出現概率分別為0.9%、4.6%、9.3%、13.3%;相對濕度在50%～60%時，出現霾的概率達最大值，為19.1%;隨著相對濕度繼續增大，達到80%～90%甚至趨于飽和時，霾出現概率逐漸減少，而霧出現的相對濕度峰值為70%～80%。可見濕度是霧霾形成的必要條件，但不是充分條件。

2.4 霧霾日數與最大不連續降水日數

降水是影響霧霾日數多寡的一個重要氣象因子。蠡縣霧霾日數與最大不連續降水日數的關系見圖4，隨著春季和雨季到來，最大不連續降水日數減少，霧霾日數呈減少趨勢。其中，4—7月基本未出現霧霾天氣，8月起隨著最大不連續降水日數增加，霧霾日數呈上升趨勢，10月隨著降水日數減少（連續20 d以上無降水），雨水對大氣中污染物沖刷作用減弱，污染物顆粒能更長久在空氣中留存，更易形成霧霾天氣[4]，并于12月達霧霾日數峰值。

3 結論與討論

1）蠡縣霧霾日數與逐日平均、最高、最低氣溫值呈顯著負相關，氣溫越低，蠡縣霧霾天氣發生頻率越高。2）蠡縣發生霧霾時日平均風速（2 min）主要集中在1.3～3.0 m·s-1。

當逐日平均風速≤1.9 m·s-1時，占比80.7%，當日平均風速>1.9 m·s-1時，隨著風速增大，霧霾概率逐漸減小。3）隨著相對濕度增加，蠡縣霧霾先增后減，霾出現相對濕度峰值在50%～60%，霧出現的相對濕度峰值為70%～80%。4）蠡縣霧霾日數與最大不連續降水日數呈正相關，隨著最大不連續降水日數增加，更易形成霧霾天氣。5）霧霾具有明顯季節變化，秋冬季霧霾日數多，春夏季霧霾日數少。

對于蠡縣霧霾預報建議及主要應對措施：1）發揮氣象在霧霾治理中的作用，根據不同天氣條件采取有效控制措施;2）建立適合本地特點的預報預警方法，加強霧霾氣象條件預報預警，科學研判。

參考文獻：

[1] 嚴雪梅，趙煥宇，鄧杰，等.宜賓市大氣污染時空分布及其氣象因子分析[J].環境與發展，2017，29（6）：49，51.

[2] 孫翠英，賈伯巖，方春華，等.河北南部地區霧霾天氣氣象特征分析[J].環境與可持續發展，2015，40（5）：

165-168.

[3] 王珊，修天陽，孫揚，等.1960—2012年西安地區霧霾日數與氣象因素變化規律分析[J].環境科學學報，2014，

34（1）：19-26.

[4] 魏麗欣，張良玉，王歡.保定市大氣污染與氣象條件的影響分析和模擬研究[J].環境與發展，2018，30（8）：

162-163.

（責任編輯：趙中正）

收稿日期：2020-01-21

作者簡介：付建（1990—），男，河北高碑店人，本科，助理工程師，從事氣象分析。E-mail： 1224359522@qq.com。