洛阳雾霾分析

2012年12月-2013年2月洛阳雾霾天气分析洛阳市气象台2013年3月15日雾测站孟津伊川新安嵩县宜阳洛宁汝阳偃师栾川天数361312988861霾测站孟津汝阳洛宁新安嵩县偃师伊川栾川宜阳天数241410987573洛阳市大雾出现次数最多的月份为11月，占全年的12.8%，出现次数最少的月份为6月，只占全年的2.2%。总体来看6月以后大雾出现日数逐渐增多，11月份达到最多，11月份以后大雾逐渐减少。10、11、12、1月四个月的大雾出现日数之和几乎占全年大雾出现日数的一半。洛阳市大雾出现次数最多的为偃师市，平均每年出现28次，栾川最少，平均每年出现1.5次。洛阳地区大雾出现次数的地域差异较大。偃师和孟津两个站的大雾出现次数之和占洛阳全区9个站的一半左右。宜阳、新安、洛宁、嵩县和栾川5个站的大雾出现次数之和不到全区的四分之一。孟津雾霾天气统计雾天共有36天（12月6天，1月14天，2月16天），其中大雾出现9次，浓雾4次，强浓雾12次（12月3次、1月5次、2月4次）。连续雾天最多5天，12月13日12时到17日16时，期间仅有18个小时能见度在1km以上；最严重的强浓雾发生在1月29日到2月1日，1月28日夜间到2月1日15时，仅有5个时次能见度大于500米；2月1日14时前能见度均在50米以下，期间最低能见度低至5米。孟津雾霾天气统计霾共出现24天（1月11天，2月13天），有霾时往往有雾，并且霾多在12时以后出现。持续时间最长的的霾出现在2月20日-28日，25日-27日出现了能见度低于1km的霾。9天里仅有48个时次相对湿度在80%以上。既没有轻雾、雾又没有霾的天气3个月共有27天（12月14天，1月9天，2月4天），持续最长为12月3日-11日，共9天，此间高空受槽后西北气流控制，地面上冷空气活动频繁，一般从西路或者西北路南下影响我市，日平均相对湿度在46%以下。2001-2013年冬季孟津雾霾变化趋势051015202530354020012002200320042005200620072008200920102011201220132001-2013年冬季偃师雾霾变化趋势0246810121416182001200220032004200520062007200820092010201120122013雾霾能见度日变化特征为了分析能见度的日变化特征，选取洛阳飞机场（位于市区与孟津之间，紧临孟津县南部）逐时能见度资料，分析后显示：3个月共出现41天雾，持续最长9天，出现在1月29-2月6日，其间最低能见度为50米，能见度在500米以下共计24小时；在50米以内共计6小时；均出现在14时前，2月1日上午连续4小时以上能见度在50米以下。能见度日变化曲线0200400600800100012001400160018002000891011121314151617181920平均最小值不同程度能见度逐时出现频次05101520253035891011121314151617181920≤1000米≤500米≤200米≤50米雾霾与空气质量对比分析这3个月中空气质量最差的几天见下表，其他时间API指数均在200以下。日期12月25日1月14日1月15日1月16日API指数202210300280污染级别中度污染中度污染中度重污染中度重污染天气状况（孟津）轻雾大雾、霾浓雾、雾凇霾浓雾、雾凇霾平均能见度（机场）3200米954米873米577米雾霾与空气质量对比分析12月3-11日既没有雾、霾，也没有轻雾，其空气质量大多为良，但10-11日为轻微污染；在雾霾最严重的1月29日-2月1日这4天里，特别是2月1日雾最严重，但空气质量为良，分析可能是由于1月31日出现了小雨、雨凇，空气得到了净化的原因。日期1月29日1月30日1月31日2月1日API指数17017213770污染级别轻度污染轻度污染轻微污染良平均能见度（机场）1319米496米623米631米雾霾与空气质量对比分析2月20日到28日连续出现霾的9天里，空气质量分别为：良、良、轻微污染、良、轻微污染、轻微污染、轻度污染、轻度污染、轻度污染。逐日平均能见度与污染指数相关系数为-0.46，指示着平均能见度越高，污染指数越低，空气质量越好，但其相关性并不是很高。12月2日浓雾,最低能见度80米前期降雪、地面积雪、气温低（-3.1到1.8）、逆温层（850百帕4℃，地面-2℃）、低层湿度很大，1日夜间出现了雾凇，到2日时虽然高空已经转为西北气流，地面上也开始受弱偏西风的影响，但仍然出现了浓雾，12时26分减弱为轻雾。12月13-17日连续5天大雾，最低能见度40米13日出现大雪、13-14日有积雪、15日下午到夜里出现小雨雪，13-17日气温持续偏低；14日白天最高气温上升到5.3℃，8:21大雾减弱为轻雾，18:26再次加重为雾；12月13-17日，500hPa中纬度以纬向环流为主，多西南偏西气流控制，对应中低层多小波动东传，13日与15日高空槽影响；12月13-17日连续5天大雾分析地面图上，冷高压位置偏北，在东移过程中向南扩散冷空气，我市持续受弱的冷高压底部偏东风影响，风速小，以静风和2s/m的风为主。17日随着北方冷空气的南下，地面转受南北向的高压控制，雾天结束。12月13-17日连续5天大雾13-16日地面到700hPa之间存在不同程度的逆温，尤其是14日20时-16日08时，均出现了类似于右图的逆温层，17日尽管前期逆温层打破，但温度的垂直递减率很小，仅有4℃，表明了大气层结仍然处于稳定状态。1月9-10日雾霾，最低能见度30米，有雾凇1月9-10日高空为偏西气流，地面从前期的西北偏北风转为弱的东北风、偏东风，地面气压梯度很小，后期处于均压场，出现逆温层、T-Td较前期明显降低，925hPa上由前期的18℃降低到5℃。1月13-23日连续11天雾霾，13、18-19日仅出现霾，最低能见度10米，15-16日有雾凇19日下午到20日夜里全市普降中到大雪，19-22日有积雪，21日傍晚到夜里最低能见度为10米。此次雾霾天气高空形势为：13日受脊控制，14日转为低槽，15-16日转为槽后西北气流，17日再次转为脊控制，18-20日为低槽前西南气流控制；21日转为偏西气流控制；22日中低层转为西北气流，但500百帕上仍为偏西气流，到23日高空转为一致的西北气流后，雾结束。1月13-23日连续11天雾霾地面形势为：13-16日处于低压带区、均压场、高压底部；17日冷高压南下控制本区，雾暂时结束，仅出现霾，18日处高压顶部，地面刮偏西风，仅出现霾；19日西南暖倒槽北伸，东北冷高压南下，地面上形成固囚，配合高空槽，19日傍晚到20日夜里全市普降中到大雪，19日夜里能见度降低到30米，20日以后处高压底部的偏东风中，东部为大范围雾区，沿海一带还出现了降水；到23日受高压顶部偏西风影响，在南高北低的气压场形势下，气温升高到10℃以上，雾霾天气结束。1月29日-2月1日大雾，2月1日最低能见度仅5米13年1月29日-2月1日，大雾主要出现在白天的08-20时。高空环流29日西北气流影响，30-31日较明显的西南气流控制，1日中低层为反气旋环流，29日-31日08时的高空图上在925hPa-850hPa之间均有明显的逆温层存在，20时逆温消失。1月29日-2月1日连续4天大雾地面上由弱的南高北低的形势转为相对的东高西低形势，主导风向为东南偏东风，维持到31日，随着西北冷空气的逼近但因其主力偏北，于1日转从偏北方向南下，所以雾维持时间较长，2月1日15时以后能见度得到改善。2月20-28日连续9天雾霾，仅48个时次相对湿度大于80%2月20日-28日连续9天出现雾霾，以霾为主，25日霾比较严重，长达8个小时，能见度仅有0.4-0.7km。25日高空受弱的西南气流东移影响，08时在925hPa-700hPa之间有逆温存在，20时消失。欧洲产品预报相对湿度较小，中低层基本都在65%以下。地面为东高西低形势，26日随着西路冷空气的到来，受西北东南向的变性冷高压影响，霾天气得到改善。结论2012年12月-2013年2月洛阳雾霾天气次数之多破历史极值；强浓雾出现时间长，强度强，历史罕见。洛阳雾霾天气地域特点非常强，孟津雾霾天气最多、其次为市区、伊川、新安等地，栾川极少出现雾霾；白天14-16时雾会减轻，最低能见度一般大于200米。结论能见度与空气污染指数呈负相关性，但相关性不高，雾霾的出现不是空气质量变差的唯一因素；积雪、弱的偏东风或者东北风、逆温层、东部大范围雾霾区、底层湿度大等气象要素是预报出现雾的关注点；逆温层打破、冷高压南下控制或处高压顶部、风向转为偏西或者西北风、风力增大、湿度降低等是预报雾消散的关注点；结论500hPa锋区偏北，中纬度环流平直或有低槽，低空850hPa持续有暖平流向本地输送，是大范围雾霾天气持续的重要高空天气背景；地面为高压底部、低压区中的均匀场中等是大范围雾霾天气持续的主要地面形势。850hPa以下T-Td的变化，可作为雾霾天气判断的指标，一般在高空和地面形势符合的情况下，925hPaT-Td多小于4℃。结论逆温层的持续存在，是雾霾天气持续的重要原因，可通过分析T639预报场中2米温度和中低层温度来分析预报；低层湿度大是雾出现的必要条件，可应用EC及T639的相对湿度预报场来分析预报；问题洛阳雾霾总的特征是北中部多发，西南部极少出现，为何地理位置与孟津县非常相似的偃师市雾霾出现却很少？过去偃师市雾天较多，而现在却是孟津县很多而偃师市较少了，比如2001年冬季偃师市出现17天雾天，孟津县出现了14天，而今年冬季却是孟津县多达36天，偃师市仅6天，是迁站造成的还是气候变化引起的？分析粗浅不当之处敬请批评指正！谢谢！