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随着工业化和城市化进程的加快,南京市出现霾天气的频率日益增多。霾天气不仅导致空气质量恶化,而且使大气能见度变差,对公众健康带来不同程度的危害。因此,研究霾天气的长期变化特征及其主要影响因素,认识霾天气条件下不同污染的变化规律,对于霾天气的预报和大气污染的控制具有重要意义和实用价值。 本文利用江苏省气象局提供的观测数据资料,主要讨论了南京市1999-2010年这12年期间南京市霾天气的时空分布特征,同时讨论了不同气象因子(包括风力风向、相对湿度)对霾天气的影响,并选取典型个例,研究了霾天气条件下能见度、大气颗粒物和气态物浓度的演变规律,探讨了秸秆燃烧、气象因子对重霾天气形成的影响。通过本文研究,主要得到如下结论: 南京近十年来霾天数总体呈上升的趋势,季节变化呈现出春秋冬季出现霾天气时次多,夏季少的分布特征;霾现象多出现在午后,一般情况下霾持续1至4天,很少超过6天;长时间连续霾天气主要集中出现在10月至1月之间,以10月和11月最多,南京霾持续天数12年来呈一个增加的趋势。南京地区以中度霾为主,其次是轻度霾,严重霾出现次数最少;南京站每年的出霾日数远多于六合、浦口、溧水、高淳周边4站。 南京霾天气的形成主要受三个方面因素的影响: (1)霾天气主要受气象要素的影响,风速较低、相对湿度较高时容易产生霾天气,东南风时霾天气发生较多。霾天气条件下能见度与相对湿度负相关,反映了气溶胶吸湿增长可能导致的大气消光能力增强。 (2)由于南京人口、工业、交通等方面的快速发展,二氧化硫和二氧化氮等污染物浓度呈现逐年增加的趋势,有利于南京地区霾天气的产生。 (3)秸秆焚烧是造成南京地区霾天气的重要成因之一。秸秆焚烧后导致大量有害物质的排放,使空气质量明显下降,污染物主要是可吸入颗粒物;遇到无风、逆温等不利气象条件,大气污染物扩散能力较弱,造成环境空气质量短时间严重恶化。 本文还运用空气污染指数API、美国NOAA-18极轨遥感卫星火点资料、自动气象站资料以及MODIS气溶胶光学厚度(AOD)资料,采用美国NOAA开发的HYSPLIT4.8计算后向气流轨迹,分析了南京地区2009年10月14-27日出现的一次霾事件。研究发现,该次过程中能见度绝大部分时间低于10km,最低达0.2km,空气污染指数API最大为195。地面PM2.5浓度有显著增长,最大值达到0.782 mg/m3。由于气候异常造成的持续高温、干燥少雨、近地面逆温层的长时间存在、近地面风速稳定较小和高压天气系统是造成这次持续霾天气过程的重要条件。根据卫星火点监测和后向气流轨迹分析,秸秆焚烧产生的高浓度污染物主要来自江淮之间中部地区,污染气团经过输送抵达南京,是导致后期污染急速加剧、形成重霾天气的主要原因。