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2015-2016年严重雾霾继续:月亮赤纬角最小值惹的祸

已有 6626 次阅读 2015-10-18 13:29 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 潮汐组合, 厄尔尼诺, 雾霾, 月亮赤纬角最小值, 高温干旱

2015-2016年严重雾霾继续:月亮赤纬角最小值惹的祸

            杨学祥,杨冬红


   环境保护部今日向媒体通报,10月15日开始,受不利气象条件影响,京津冀及周边地区部分城市首先出现空气重污染过程,16日污染范围逐步扩大,华中、华东地区部分城市也出现空气重污染过程。

  环境保护部环境监测司司长罗毅介绍说,10月16日,全国338个地级及以上城市中,廊坊、济宁、保定、聊城、滨州、滁州、北京、宿州、枣庄、济南、淄博、莱芜、蚌埠、阿克苏地区、东营、马鞍山、潍坊、唐山、衡水、安顺、淮南、德州、泰安、周口、自贡、淮北、泰州、合肥、南京等29个城市发生了重度及以上污染情况,其中廊坊市污染最重,空气质量属严重污染,首要污染物为PM2.5,日均浓度为263微克/立方米。与10月15日相比,空气质量达重度及以上污染程度的城市数量增加了15个,其中菏泽市空气质量由重度污染转为中度污染;北京、唐山等2个城市空气质量由轻度污染转为重度污染;莱芜、泰安、潍坊、淄博等4个城市空气质量由中度污染转为重度污染。

http://news.sina.com.cn/c/nd/2015-10-17/doc-ifxivsce6893140.shtm 

   我们的研究表明,2014-2016年月亮赤纬角极小值是导致我国雾霾高发的天文背景,2015年12月至2016年1月为弱潮汐时期,增强我国的季节性雾霾。2015年厄尔尼诺和高温干旱是雾霾高发的气象条件。2015-2016年雾霾高发不可避免,减轻雾霾是一项极其艰巨的任务。

   我们在2014年4月撰文指出,1998年是最热的年份,1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是原因之一;自1998年以后,全球气温呈波动下降趋势,2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡是原因之一。当月亮在南(北)纬28.6度(月亮赤纬角最大值)时,高潮区在12小时后从南(北)纬28.6度向北(南)纬28.6度震荡一次,大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动。2014-2016年月亮赤纬角最小值可能导致中国干旱和全球高温(杨冬红等,2008)。

   月亮赤纬角变化还会产生27.3天和13.6天的大气潮和海洋潮南北震荡幅度变化周期,对形成雾霾的静稳天气有重要影响(Li G Q, 2005)。中国气象局的数据显示,2013年12月初的雾霾波及25个省份,100多个大中型城市,安徽、湖南、湖北、浙江、江苏等13地雾霾天数均创下历史纪录。权威数据显示,今年以来,全国平均雾霾日数为29.9天,较常年同期偏多10.3天,达到52年来的峰值。2014-2016年月亮赤纬角最小值导致2013年雾霾高发,并将在今后三年持续高发。52年前,1959-1960年月亮赤纬角最小值导致前一周期的雾霾高发。

   根据月亮赤纬角极值与日月大潮的叠加可计算得出,每年11月至次年1月的潮汐组合类型有利于雾霾的形成,每年2月-4月的潮汐组合类型不利于雾霾发生;每年5-7月潮汐组合类型有利于雾霾发生,每年8-10月潮汐组合类型不利于雾霾发生,潮汐组合类型转化的周期为6个月。这个半年周期是固定的,每年都是这样(杨冬红等,2007a)。与雾霾季节性相叠加,雾霾频发期是每年的1月和12月。

   吴兑等人指出,1951-2005年中国大陆霾的时空分布特征明显,就中国大陆而言,12和1月霾天气日数明显偏多,2个月霾日数的总和达到了全年的30%;9月霾天气日数最少,约占全年的5%(吴兑等,2010)。这一研究结果与潮汐类型的划分完全一致。2013年的中国雾霾首发在1月,并于12月进入高潮。预计2014年1月会仍保持高发态势。作者的理论推导在科学网上得到2014年1月实践的验证,表明大气潮对天气和雾霾影响的真实存在。

   我们在2014年指出10月长春缘何多霾,2015年的雾霾会继续加重。


参考文献

杨冬红, 杨学祥.北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性. 地球物理学进展, 2014, 29(2): 610-615.


相关报道

10月长春缘何多霾


来源:新文化报

原标题:10月长春缘何多霾

10月18日,长春市重度污染,南湖公园内能见度很低 本报记者 白石 摄

10月18日,长春市重度污染,南湖公园内能见度很低 本报记者 白石 摄

A05版

  19日,“冷空气”成“霾”的终结者。19日15时50分,长春市气象局发布寒潮黄色预警信号。

  终于,在“冷空气”的帮助下,将“霾”驱赶走了。到19日19时,长春的空气质量呈现“良”状态,甚至在20日3时至7时这5小时内,达到了“优”的级别。

  到8时,空气质量降为“良”。

  此后,一直持续该状态,首要污染物为PM10。10月份过去的19天(10月1日~19日),空气好的只有7天。

  再回头查看,去年10月份,长春空气质量同样不容乐观,

  甚至发布了红色预警。10月份,为啥这么容易遭“霾”伏?

2014年10月 19天中12天“污染”

  20日,记者根据长春市气象局网站上的“环境空气质量日报”梳理了7日~19日的长春市空气质量。在这13天里,长春只在12日出现1天的“良”天气,其余12天均处于“污染”状态;首要污染物为PM2.5的占11天,首要污染物为PM10的占2天(7日、12日)。

  在“污染”的12天中,“轻度污染”有7天,“中度污染”有2天,“重度污染”有2天,“严重污染”有1天。

  2014年10月长春市空气质量

  7日,轻度污染,首要污染物为PM10;

  8日,中度污染,首要污染物为PM2.5;

  9日,轻度污染,首要污染物为PM2.5;

  10日,轻度污染,首要污染物为PM2.5;

  11日,轻度污染,首要污染物为PM2.5;

  13日,轻度污染,首要污染物为PM2.5;

  14日,严重污染,首要污染物为PM2.5;

  15日,中度污染,首要污染物为PM2.5;

  16日,轻度污染,首要污染物为PM2.5;

  17日,重度污染,首要污染物为PM2.5;

  18日,重度污染,首要污染物为PM2.5;

  19日,轻度污染,首要污染物为PM2.5。

  20日,记者也登录环保部官网,在其“全国城市空气质量日报”中,查询有关长春今年10月1日至6日的空气质量,这6天空气质量均为“良”级别。

  其中,2、3、4、6日的首要污染物为PM10;1日的首要污染物为NO要污染物为PM2.5。

  从这些数据可以看出,1日至19日的19天中,长春市有12天空气质量处于“污染”状态,只有7天达到“良”。而这7天,有6天处于“十一”长假期间。

  这19天,长春市共发布霾黄色预警信号3次,分别是13日、17日及18日。

2013年10月 31天中14天“污染”

  20日,记者登录省环保厅官网,在“空气质量月报”中,查到2013年10月份空气质量,31天内,长春市的优良级天数达到17天,占54.8%;其余14天,则处于“污染”状态,占45.2%。

  根据气象资料,2013年10月份,长春市出现10个烟、雾、霾天,监测到烟的是10月17日,单纯监测到雾的是10月19日、20日、21日、22日,而监测到霾的是1日、6日、23日、28日和31日,其中23日和28日出现的是雾和霾。

  从空气质量来看,在2013年10月份中,10月22日长春市空气污染最严重,其次依次为10月21日、10月17日、10月20日、10月23日、10月6日、10月1日。

  2013年10月21日2时45分,长春市发布了10年来首个大雾红色预警信号。

  此外,记者还查询了最近几年10月份的空气质量情况。

  2011年10月份,优良级天数达到29天,占93.5%;2012年10月份,优良级天数达到30天,占96.8%;2013年10月份,优良级天数达到17天,占54.8%;其余14天,则处于“污染”状态,占45.2%。

■对比

长春空气质量1月和12月最差

  记者还查询了2013年12个月份及2014年前8个月的空气质量数据。

  梳理发现,2013年中,1月份、12月份的空气质量最差,每个月只有9天达到优良级;其次为10月份,只有17天达到优良级,占全月天数的54.8%。

  2014年,已知的8个月份中,1月份空气质量比较来看,仍排在倒数第一位,优良级天数只有19天,占61.3%。而今年10月份,从19天内有12天处于“污染”状态来看,10月份与其他月份空气质量的比较仍不理想。

■释疑

为啥2011年和2012年10月份的空气好?

  梳理数据时发现,同样是10月份,为啥2011年及2012年的10月份空气质量要远远好于2013年及2014年的?

  “它们所采用的空气质量标准不同,才造成数据上的差异。”20日,有环保专家对此表示,2013年1月起,我国实行的是空气质量“新国标”,不仅加入PM2.5浓度值监测指标,同时,原来的PM10监测标准也有所提高;而之前空气质量监测标准的各项要求相对较低。参照“新国标”,往年的一些优良级天气都很可能变为“污染天气”。

■分析

专家:两大原因设下“霾”伏?

  20日,有关专家结合各自领域的研究,对雾霾频频现身10月份进行了分析。

  1.静稳天气

  气象条件,是出现雾霾天的内因。“相对其他季节来说,秋冬季比较容易发生雾霾。”有气象专家表示。

  具体到10月份,结合往年的气象资料,长春地区的冷空气活动次数上偏少,强度上偏弱。在平均风速减小的情况下,风力对污染物的驱赶作用减弱。同时,静稳天气的增加以及降水日数的减少,使得污染物不容易扩散。

  2.秸秆焚烧、供热燃煤

  外因,则是污染物的排放。“从污染物排放来看,10月份的特点很显著。”在中国科学院东北地理与农业生态研究所区域大气环境学科组成员张学磊看来,10月份,长春周边进入秋收季,焚烧秸秆现象加重了对长春空气的污染;而到了10月中下旬,长春又进入供暖季,供热燃煤对空气质量影响也很大。

  20日,环保部官网的“秸秆焚烧火点监测报告”又公布了19日的监测日报,报告称吉林省有火点38个,涉及4个地市9个县(市)。具体为:白城市10个,分布于镇赉县2个,洮南市8个;长春市4个,均出现于农安县;四平市13个,分布于公主岭市9个,梨树县3个和双辽市1个;松原市11个,分布于长岭县5个,乾安县3个和前郭县3个。

■预测

  未来两年 静稳天气或继续助霾


     杨学祥说,10月份是今年强潮汐时期的最后一个月份,冷空气活动容易形成,但比较偏弱,遇到污染物等外因,容易形成雾霾天气。  从气象条件上,吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授杨学祥给出了另外一种分析:“雾霾天的出现,与潮汐组合有着极强的对应关系。”

  “包括2014年到2016年的这3年,不利于污染物扩散的静稳天气还将持续下去。”杨学祥表示,经研究证明,2014年至2016年为月亮赤纬角最小值时期,潮汐南北震荡幅度变小,静稳天气条件可能性增加,这预示着可能更多的静稳天气会“助霾为虐”。

  同时,他研究也发现,雾霾有明显的季节性:每年11月至次年1月的潮汐组合类型有利于雾霾的形成,与雾霾季节性相叠加,雾霾频发期是每年的1月和12月。

  本报记者 王小野

http://news.ifeng.com/a/20141021/42250687_0.shtml




https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-929003.html

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2 钟炳 杨文祥

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