大城市雾霾预报业务制约因素分析

苗传海++郑石++李宗昊

摘要 分析雾霾出现原因及影响因子，并针对雾霾的危害进行阐述，同时列举辽宁省雾霾预报业务现状并进行分析，总结制约因素，并从监测、评价、控制等角度阐释雾霾防治策略。

关键词 大城市；雾霾；危害；预报业务；制约因素；辽宁省

中图分类号 P427.1+22 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0226-01

近年来，随着城市化进程的不断加快，雾霾也愈来愈严重。大雾天气空气质量差，人们长时间处于雾天中，会引起各类疾病的产生。雾霾天气是一种大气污染状态，其主要污染源为PM2.5（空气动力学直径≤2.5 μm的颗粒物），由于它能被肺吸收并进入血液，主要分布在近地面、对流层，与人们的生活息息相关。大城市雾霾预报对国家防灾减灾、重大社会活动和精细化天气预报不可或缺，雾霾的天气监测、分析和机理研究也是气象预报的重要基础[1]。近年来，各国气象学者陆续开展对于雾霾天气的研究，虽然已经取得了一些进展，但与社会发展的迫切需求相比还有一定差距[2]。

1 雾霾出现原因及影响因子

一是人为因素。工业生产、机动车尾气排放、冬季取暖烧煤、建筑工地和道路交通产生的扬尘、家庭装修产生的粉尘等导致大气中的颗粒物（包括粗颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5）浓度增加，是雾霾产生的重要因素。二是气候因素。①城市高楼增加了静风现象，不利于大气中悬浮微粒的扩散稀释，容易在城区和近郊区周边积累；②垂直方向上出现逆温。逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，这种高空气温比低空气温更高的逆温现象，使大气层低空的空气垂直运动受到限制，空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面；③空气中悬浮颗粒物和有机污染物的增加[3-4]。

2 雾霾的危害

一是人体危害。由于霾中细小粉粒状的飘浮颗粒物直径一般在0.01 μm以下，可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部，因此造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、脑血管疾病、鼻腔炎症等病种上。同时，灰霾天气时，气压降低，空气中可吸入颗粒物骤增，空气流动性差，有害细菌和病毒向周围扩散的速度变慢，导致空气中病毒浓度增高，疾病传播的风险很高。二是交通危害。雾霾天气时，由于空气质量差，能见度低，易引起交通阻塞，发生交通事故。三是环境危害。雾、霾会使空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。

3 霾预报对观测资料的依赖性分析

霾是由于气溶胶污染物浓度较高而造成的能见度较低的天气现象。数值预报除了需要考虑气溶胶及其前体物的排放、气粒转化过程、气溶胶的输送和沉降以及很多细微的物理化学过程，还要考虑水汽的影响，在预报出颗粒物浓度的基础上计算出颗粒物和水汽导致的能见度变化。大气中产生雾霾天气现象的原因有3个：在水平方向上静风现象增多；垂直方向上出现逆温；空气中悬浮颗粒物增加，因而如果缺乏污染物时空变化过程的数据支撑，会无法阐释区域性污染的形成过程、表征特征、送输影响及变化趋势，故通过应用大气颗粒物激光雷达、气体成分拉曼雷达、风廓线雷达、温湿度雷达等地基遥感遥测设备来实现区域性大气复合污染预警应急十分必要。

4 辽宁省内雾霾预报布网情况

辽宁省建有62个国家级自动站，1 547个区域自动站，基本形成了15 km×15 km网格的大气水平观测系统，能够获取大气复合（灰霾）污染近地面表征数据，满足雾霾预报对气象观测数据因子的提取要求。在辽宁省内将建设15个用于观测PM10、14个用于观测PM2.5和PM1.0的大气成分监测站点及5套黑碳仪和58套能见度仪，可以对空气中近地面层的悬浮物颗粒浓度进行定量观测。在辽宁省观测站点的布局情况、纵向观测数据、垂直廓线资料存在不足，为此在原有基础上引进了新固定式、移动式风廓线雷达以及在辽宁铁岭、营口、阜新、朝阳等4个地级市建设高空放球站用于解決高空雾霾探测数据密度问题。在“十三五”规划中将引进激光雷达、毫米波雷达、微波辐射计等雾霾探测紧密仪器。

5 改进方法及建议

一是提高观测站网的布局合理性，完善现有观测手段。二是通过标准及区域联防，提高雾霾治理水平。污染物排放和气象条件是雾霾形成的2个重要因素，需建立气象与环保部门的区域联防联动机制，通过合作提高雾霾天气的检测、预报质量。三是适应国家发展形势的要求，转变发展方式，调整经济结构，减少污染物排放[4]。四是完善气象标准体系设计，加强标准制定和实施，推进大气污染治理。五是出台《大气污染物综合排放标准》等一系列地方性强制性标准及《霾的观测判识》《霾的预报和预警》等行业标准，形成国内最严格的大气污染治理地方环保标准[5-7]。

6 参考文献

[1] 马雁军，左洪超，张云海，等.辽宁中部城市群大气能见度变化趋势及影响因子分析[J].高原气象，2005（4）：623-628.

[2] 张人禾，李强，张若楠.2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析[J].中国科学：地球科学，2014（1）：27-36.

[3] 严文莲，刘端阳，孙燕，等.秸秆焚烧导致的江苏持续雾霾天气过程分析[J].气候与环境研究，2014（2）：237-247.

[4] 范引琪，李春强.1980-2003年京、津、冀地区大气能见度变化趋势研究[J].高原气象，2008（6）：1392-1400.

[5] 毕于运，王亚静，高春雨.我国秸秆焚烧的现状危害与禁烧管理对策[J].安徽农业科学，2009（27）：13181-13184.

[6] 中国雾霾的能源成分与解决方案[EB/OL].[2016-12-07].http：//www.360doc.com/content/15/1223/00/17132703_522413525.shtml.

[7] 王跃思，姚利，刘子锐，等.京津冀大气霾污染及控制策略思考[J].中国科学院院刊，2013（3）：353-363.