华北持续霾事件的特征及环流分类研究

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采用1981~2015年华北地区地面基本气象要素定时值数据集和地面气候日值数据集站点资料,分别利用14时实测值法和目标区域极端事件的客观识别方法挑选霾日数和持续霾事件,并分析了它们的时空变化特征,然后对华北地区的持续霾事件进行了分类研究。结果表明:(1)华北地区霾日数空间分布极不均匀,有4个大值区:吕梁山和太行山之间的河谷地区;沿太行山以东的平原地区;河南北部;环黄海和渤海区域。(2)华北地区共挑选出111个持续霾事件,持续3~5天的个例最多,占了总数的86.5%,最长的事件达12天。(3)持续霾事件和霾日数的空间分布特征相似,也有明显的年际及季节变化。1981~2015年持续霾事件数呈增加趋势,冬季增加最显著,其次是秋季和春季,夏季最少。(4)结合地形、霾日数、持续霾事件的分布和环流特征把个例分为7类,对发生频次较多的四个类型(华北型,河南北部及太行山以东的平原型,河南北部型,河南北部及环渤海、黄海型)的环流进行了对比分析。其环流形势的主要特征包括:对流层的中低层,华北地区为纬向西风气流或脊前西北气流,我国南部或东南部地区高压西部的西南气流与华北地区的偏西气流产生弱辐合下沉气流;近地面层由于地形的影响形成垂直环流圈,霾最严重的地区一般出现在地形的东坡和垂直环流圈的下沉支。近地面东南气流和低层的西南气流向该地区输送了暖湿空气和污染物。华北地区霾发生位置的不同,主要由低层我国东部或者南部高压的位置和强度,以及局地垂直环流的下沉支位置决定。因此,预报员对华北持续霾事件的预报除了需要考虑大尺度的环流背景条件,还需要考虑地形影响下的局地垂直环流的影响。以上这些研究结果可以为华北地区持续性霾的防控提供参考。
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