錫林郭勒盟兩次嚴(yán)重污染天氣過程對比分析

杜愛萍

(錫林郭勒盟氣象局，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

1 污染物顆粒及地面氣象要素實(shí)況

2015年3月14日和28日，錫林郭勒盟出現(xiàn)兩次嚴(yán)重污染天氣，首要污染物均為PM10，AQI指數(shù)值分別為414和313，污染物最大濃度分別達(dá)到1 381μg/m3和1 947μg/m3，兩次過程伴隨揚(yáng)沙、浮塵和霾。

2015年3月14日08時至15日08時污染物顆粒PM10濃度：14日08時開始緩慢增加，15時-18時濃度迅速加大，最大濃度出現(xiàn)在18時，較高濃度維持8h左右，15日01時之后迅速減弱。相應(yīng)地面要素變化：能見度在14日08時開始緩慢下降，最低能見度出現(xiàn)在16時，為3.5 km。其中14日14時至15日01時連續(xù)11h能見度不足10km。

2015年3月27日14時至28日14時污染物顆粒PM10濃度：27日14時開始緩慢增加，21時-24時濃度迅速加大，最大濃度出現(xiàn)在24時，500μg/m3以上的較高濃度維持了11h左右，28日08時出現(xiàn)弱降水，污染物迅速減弱消散。地面要素變化：27日17時開始，能見度緩慢下降，最低能見度出現(xiàn)在23時，為3.5km。27日17時至28日08時連續(xù)16h能見度不足10km，尤其是27日23時至28日05時，能見度不足5km。

兩次污染過程，一次是出現(xiàn)在午后至傍晚，一次是出現(xiàn)在傍晚至前半夜。顆粒物濃度迅速加大及維持的時間段，能見度均降至最低值，顆粒物最高濃度與最低能見度成正比。污染過程前期西南風(fēng)速均在10m/s左右，污染過程中減小到4 m/s～6m/s，濕度條件較差。

2 天氣背景分析

2.1 污染前期天氣形勢

500hPa高空形勢，兩次過程在歐亞高緯地區(qū)50N°以北烏拉爾山至西西伯利亞有高空槽存在，中高緯為“一槽兩脊”型，高空槽底部多短波槽脊活動。2015年3月14日在新疆以北及我國東北地區(qū)各受一高空脊控制，3月27日在巴爾喀什湖至新疆以及我國東北地區(qū)各受一高空脊控制，兩次過程貝加爾湖均受高空槽影響，高空槽底部位于蒙古國一帶，錫林郭勒盟處于高空槽底前部的西南氣流中，850hPa的溫度脊強(qiáng)盛，錫林郭勒盟受暖平流控制。

(a)

(b)

(c)

(d)

2015年3月14日08時，蒙古氣旋發(fā)展強(qiáng)盛，位于蒙古國中部，中心值1 012.5hPa。錫林郭勒盟位于蒙古氣旋底前部，氣旋發(fā)展使氣壓梯度和變壓梯度增大，地面風(fēng)速增強(qiáng)。3月27日08時，蒙古至我國東北地區(qū)低壓帶控制，錫林郭勒盟位于低壓帶底部。

2.2 污染過程中天氣形勢演變

500hPa形勢：兩次過程歐亞中高緯均為“一槽兩脊”，貝加爾湖高空槽加深東移，錫林郭勒盟處于高空槽內(nèi)西南氣流中。2015年3月14日高空風(fēng)速在10m/s左右，影響錫林郭勒盟的蒙古氣旋東移北上，錫林郭勒盟處于氣旋后部；3月27日高空西南風(fēng)速達(dá)22m/s，低壓帶后部發(fā)展加強(qiáng)為蒙古氣旋且東移，錫林郭勒盟處于氣旋底后部。兩次過程錫林郭勒盟850hPa均受低值系統(tǒng)控制，槽前暖平流，槽后冷平流強(qiáng)盛，隨著冷平流的入侵，高空槽移出錫林郭勒盟，污染天氣結(jié)束。

(a)

(b)

(c)

(d)

3 濕度條件和層結(jié)特征

3.1 水汽條件

兩次污染過程以錫林浩特(116.120E、43.950N)為例，制作相對濕度時間垂直剖面：2015年3月14日08時-20時，850hPa相對濕度只有25%，比濕0.8g/kg～1.0g/kg，15日08時，冷空氣入侵，相對濕度和比濕分增加到75%和1.8g/kg。27日08時-20時，850hPa相對濕度只有20%，比濕1.8g/kg，28日08時，相對濕度和比濕分增加到85%和4.0g/kg。污染過程中濕度較差，隨著濕度的加大，污染天氣趨于結(jié)束。28日還伴有有弱的降水。

3.2 層結(jié)條件

錫林浩特(54102)探空圖：2015年3月14日08時從低層到高層為一致的偏南風(fēng)，暖平流強(qiáng)盛；14日20時700hPa以下轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)速14 m/s ～18m/s，700hPa以上為西南風(fēng)，風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，開始有冷空氣侵入，隨后污染天氣逐漸減弱消散。2015年3月27日08時850hPa是西南風(fēng)，700hPa以上為偏西風(fēng)，風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，暖平流強(qiáng)盛；2015年3月27日20時700hPa以下偏西風(fēng)16m/s，以上是西南風(fēng)18m/s ～20m/s，風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，開始有弱的冷空氣侵入。層結(jié)條件看出，在污染過程中是西南氣流影響，暖平流強(qiáng)盛，隨著冷空氣的侵入，風(fēng)向轉(zhuǎn)為北風(fēng)，污染天氣結(jié)束。

4 結(jié)束語

①造成兩次嚴(yán)重污染天氣過程的高空形勢場較為相似，在歐亞高緯地區(qū)50N°以北烏拉爾山至西西伯利亞有高空槽存在，高空槽底部多短波槽脊活動，前期形勢可以看出高空中低層為升溫態(tài)勢，錫林郭勒盟處于高空槽底前部的西南氣流中。 ②地面影響系統(tǒng)均為蒙古氣旋，地面風(fēng)速達(dá)10m/s。 ③污染物濃度增大基本在午后至夜間，風(fēng)速和能見度呈負(fù)相關(guān)，濃度達(dá)到最高值時，能見度最低。 ④污染過程中錫林郭勒盟整層濕度條件差，以暖平流為主，隨著濕度的增加，冷空氣的侵入，污染天氣趨于結(jié)束。