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霾平流?

(2014-10-12 21:47:13)
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杂谈

平流,是气象专业上一个名词,指的是大气风场对大气物理属性的输送过程。这是大气中的一种主要物理过程,常用的有温度(冷暖)平流、涡度平流、热成风涡度平流等等。比如,当相对冷的空气流向相对暖的区域,这个就是冷平流,相反就是暖平流。

而最近一两年来,我国中东部地区的雾霾天气越发严重。有时污染物在北风的影响下,能传输到南方地区,如果参照平流的概念,似乎以后天气学可以增加一个“污染平流”或者“霾平流”。今晨(2014年10月12日)的武汉,应该是一个典型的情况。

武汉从11日晚上到12日,一直吹北风,无论是地面附近还是低空700-800米高度的风都是如此,而且风不小,地面有2-3级间4级,700-800米高空有5-6级风。按理说,这样的情况,有利于污染物的扩散。但是12日早晨,武汉的污染确实是在持续的北风中 ,污染达到了最严重。请看下图分析:

http://s9/large/0025WH5Hzy6MLhWrDLO98武汉空气污染指数和地面风场实况

http://s2/large/0025WH5Hzy6MLhYbKX711郑州空气污染指数实况

http://s15/large/0025WH5Hzy6MLi02Toi2e2014年10月11日20时的925百帕风场

http://s6/large/0025WH5Hzy6MLi1l7V3d52014年10月12日02时925百帕风场

http://s10/large/0025WH5Hzy6MLi2wRjr292014年10月12日08时925百帕风场

另外,从今天早晨的探空来看,武汉低空也没有出现逆温层,低空的风速较大,有利于污染物的扩散。因此,综合上面的因素来看,武汉今晨的污染和霾,可以算是北方地区“平流”而来。

http://s8/large/0025WH5Hzy6MLiXhyPJb7武汉10月12日08时探空曲线(红线为温度,蓝线为露点温度)

对于污染物的扩散,或许会有争议。严谨来说,应该有示踪因子,来确定粒子的移动轨迹,由此说明污染物的扩散路径会更加科学。但是霾的粒子非常小,做起来会有困难。

此外,想讨论一下,霾或者PM2.5这样的细颗粒物,在远距离传输的时候,到底主要在哪个层次?或者说什么高度层次的风更重要。作为相对大颗粒的沙尘,在有利的天气形势下,是可以漂洋过海到韩国、日本,甚至夏威夷。一般要扬升到700百帕(约3000米)以上,甚至到300百帕(约9000米),因此500百帕(约5500米)的 风应该最重要。但一些很细小的沙尘,也有达到过台湾的情况,此时主要是850百帕(约1500米)低空的风,而且天空也不是昏黄,相对是灰白,更像是霾。参照这个情况,再考虑霾本身的厚度也就是几十米到几百米(严重的霾可能上千米),霾的远距离输送,可能是在925百帕到850百帕之间。

总之,当霾很严重,而且范围较广的时候,北风下来,是有可能出现远距离输送和平流,导致下游地区的污染加重。

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