Page 221 - 《高原气象》2022年第6期
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高     原      气     象                                 41 卷
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             静稳的气象条件下极易造成持续性重污染天气。                              型方法针对环流型对大气污染的影响已有一系列
             2018 年中国生态环境状况公报中指出 2018 年汾渭                       研究，俞科爱等（2015）认为宁波区域霾的主要环流
             平原优良天数比例平均为 54. 3%，远低于全国平均                         类型为反气旋型、偏北反气旋型、偏南反气旋型和
             值（79. 3%），全国空气质量排名末尾 20城市中汾渭                       气旋型；Liao et al（2017）认为反气旋环流形势对应
             平原占 6 个，成为仅次于京津冀的第二大污染区。                           长三角地区较高的 PM 浓度、西风直流形势对应
                                                                                     2. 5
             同年汾渭平原被列为国务院《打赢蓝天保卫战三年                             较高的臭氧浓度；俞布等（2017）指出高压控制型和
             行动计划（国发［2018］22 号）》，成为大气污染防治                       暖区发展型是造成杭州中度以上污染的重要环流
             行动的三大重点区域之一。                                       型；林廷坤等（2019）认为西南型、均压型、气旋
                  天气尺度内大气污染物排放量一般相对稳定，                          型、南风直流型、西风直流型是北京最易发生 PM                     2. 5
             污染物的形成、迁移、扩散、沉积和化学反应都受                             污染的环流型；郑凤琴等（2019）认为地面东风直流
             到多尺度气象参数的影响（姜大膀等，2001；田伟                           型配合高空西风直流型时出现霾过程的频率最高；
             等，2013；徐永清等，2014；吴亚平等，2020），特                      王琼等（2020）指出东北型、反气旋型、偏东气旋
             别在大中城市群区域，特定的环流形势造成的污染                             型、偏北气旋型、东北反气旋型及无定义型是河北
             影响可达平均值的几十倍至几百倍（袁美英等，                              省重污染天气的主要环流型。由于不同地区导致
             2005）。Comrie and Yarnal（1992）认为缓慢迁移的               重污染天气形成的环流形势有所差别，需要针对特
             低压及稳定控制的高压容易诱发美国匹兹堡地区                              定区域进行污染天气形势的研究，然而目前对于汾
             极端臭氧浓度；Chen et al（2008）对华北地区天气形                    渭平原重污染天气型的研究明显不足。
             势和空气质量的研究发现，高压系统、持续性低压
                                                                    本研究基于 L-J 分型方法探讨汾渭平原大气环
             及锋面系统与区域污染物浓度的上升、极大值及下
                                                                流形势及不同环流形势下气象要素的分布特点，剖
             降一致；王莉莉等（2010）分析了北京地区夏末秋初
                                                                析污染物浓度对不同环流类型的响应。同时针对
             不同天气形势对 NO 、O 、PM 和 PM 浓度的影                        不同环流类型分别建立汾渭平原各个城市 PM 浓
                                          2. 5
                                                 10
                                 x
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             响，结果表明槽前无降水、槽后脊前、脊、副高是 4                                                                     2. 5
                                                                度的预报模型，为研究污染形成机理、评估政府减
             种高污染积累天气型，槽或槽前有降水、槽后有降
                                                                排措施及PM 预报业务提供科学依据。
                                                                           2. 5
             水或偏北风是 2 种清除天气型；Ye et al（2016）将华
             北地区 2004-2014 年秋冬季的地面环流形势分为 9                      2   资料来源与方法介绍
             种，其中东北方向高压、弱低压、东南方向高压及
                                                                2. 1  站点及数据介绍
             北边高压在低能见度雾霾天时出现的频率较高；王
                                                                    汾渭平原包括关中五市、豫西两市、山西四市
             倩倩等（2020）结合 T-PCA和 K-means方法对兰州冬
                                                                等 11 个城市，地形狭长，山脉众多（图 1）。本文所
             季海平面气压场进行分型，发现高压南部型、弱高
                                                                使用的空气质量和气象要素观测数据的时间长度
             压型和低压型是三种主要天气影响形势；黄鑫等
                                                                为 2014-2020 年的污染季（10 月至次年 3 月）。AQI
             （2021）认为乌拉尔山地区的 500 hPa 高度场负（正）
                                                                和 PM 数据来源于全国城市空气质量实时发布平
             异常中心有利于冬季霾日数增多（减少），影响霾日                                 2. 5
                                                                台，每个城市至少有 3 个观测站点，汾渭平原区域
             数变化的海平面气压存在地中海地区与中亚至西伯
             利亚地区反位相变化的特征。因此环流形势与大气                             共 62 个站（图 1 中的蓝色三角形）。PM 市日值由
                                                                                                   2. 5
                                                                小时值求平均获得，市小时值是市区所有国控站点
             污染物浓度密切相关，范围大、强度强的区域性污
             染事件一般都会在一些特定的天气形势下发生（田                             小时值的算术平均。地面常规观测的气温、相对湿
             宏伟等，2008；唐贵谦等，2010；谢付莹等，2010；                      度、风速、风向、露点温度等数据来自于中国气象
             李霞等，2012；刘梅等，2014；周述学等，2020）。                      局国家站逐小时观测，汾渭平原区域共 113 个站
                  大气环流分型有主观和客观两种分类法。主                          （图 1 中红色圆点），国家站的日值由小时值求平均
             观分型法比较直观，但主观性明显，不利于推广应                             获得。用于进行客观分型的海平面气压数据来自
             用。客观分型方法具有可重复性，但需要依赖原始                             欧洲中心再分析资料，其中 2014-2018 年数据为
             资料，从而限制了其在实际业务中的应用。Jenkin‐                         ERA-Interim 再分析资料，时间间隔 6 h，空间分辨
             son and Collison（1977）通过定义指数及分类标准将                 率为 1. 0°×1. 0°。由于 ERA-Interim 再分析资料在
             Lamb 分类方法（Lamb，1950）客观化，该方法操作                      2019 年 8 月停止更新，因此 2019 年和 2020 年采用
             性强，天气气候学意义明确。目前基于 L-J 环流分                          ERA5 再分析数据。海平面气压日值由逐 6 h 值求
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