4_23沙尘暴过程分析以及对兰州市的影响_张宇.pdf

4.23 沙尘暴过程分析以及对兰州市的影响 张宇 1 ，郭永涛 1，王式功 1，刘抗 2，佘峰 1 （1、兰州大学 大气科学学院 甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室 兰州 730000； 2、兰州中心气象台 兰州 730020） 摘要：本文利用 NCEP\NCAR1°×1°逐 6 小时再分析资料、地面实况资料以及采用 EDM，每 5 分钟对空气 中 TSP、PM10、PM2.5 和PM1.0 进行观测各得到一个数据，对 09 年4月23日甘肃省一次区域性沙尘天气 进行了反演，并且分析了此次过程对兰州市的天气以及颗粒物浓度。通过对此次区域性沙尘天气的 热力状况等各物理量进行初步的诊断分析，得出结论：这次过程甘肃地区附近的大气层结还是比较 稳定的，空气比较干燥，高、低层温度平流在发???对流的情况下对于此次区域性沙尘天气有正反馈 作用；兰州市的特殊地形对此次过程对兰州市的影响也起了一定的作用；TSP、PM10、PM2.5 和PM1.0 观 测数据很好的反映了这次沙尘暴过程对兰州市空气质量的影响，颗粒物浓度的变化与此次过程有很 好的对应；结合不通颗粒物对人体的影响，一次沙尘暴过程可以持续对人体造成伤害。 关键字：沙尘暴 颗粒物浓度 1. 引言 沙尘天气是半干旱、干旱和荒漠化地区特有的一种天气现象，是在特定的地理环境和下 垫面条件下，由特定的大尺度环流背景和某种系统所诱发的一种小概率、危害大的灾害性天 气。沙尘暴一是沙暴和尘暴两者兼有的总称，是指强风把地面大量沙尘卷入空中，使空气特 别混浊，水平能见度低于 1 KM的天气现象[1]，它是沙尘天气包括浮尘、扬沙、沙尘暴中最强 烈的一种表现形式。在世界范围内，沙尘暴主要发生在沙漠及其邻近的干旱、半干早地区， 有中亚、北美、中非及澳大利亚四大沙尘暴区，我国西北地区属于中亚沙尘暴区的一部分， 属于全球现代沙尘暴的高活动区之一[2]。沙尘暴的直接危害往往是在很短的瞬间里，由静风 或小风，突然转为以上的大风，狂风突起，将大量沙尘卷入空中、水平能见度急剧减小。往 往造成户外活动的人畜伤亡。与沙尘暴相伴的大风本身就具有强大的破坏力，导致一些工业 和民用建筑受损或破坏。沙尘天气还导致大范围的空气质量严重恶化，损害人身健康。颗粒 物的直径大小决定了对人体的危害程度。颗粒污染物，是指以固体或液体微粒形式存在于空 气介质中的分散体，自分子大小到大于 10 μm 的各种微粒，有飘尘、降尘等[3]。大气颗粒物 是我国大部分城市的首要大气污染物，兰州市尤为如此。大气颗粒物粒径范围一般在 0.01-100 μm 之间，统称为总悬浮颗粒物(TSP)。若按粒径大小进行划分，常将颗粒物分为 TSP、PM10(也称可吸入颗粒物，粒径 ≤ 10 μm )、PM2.5 (也称为可入肺颗粒物，粒径 ≤ 2.5 μm )、 1 PM1.0(粒径 ≤ 1 μm )等。尽管大气颗粒物只是地球大气成分中含量很少的成分之一，但由于 其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视，例如，对大气环境质量、人体健康和气候 [4-6] 变化等都会产生直接或间接的重要影响 。不同粒径颗粒物(TSP、PM10、PM2.5、PM1.0)的 来源及其对环境和人体健康的危害不同。随着对大气颗粒物物理化学特性的认识，人们逐步 意识到颗粒污染物对人体健康的影响是多层次的。流行病学研究证明，城市大气气溶胶浓度 越高，死亡率和发病率也越高[7-8]。 因此，了解和预报沙尘天气的发生己成为一个迫切需要解决的重大科学问题。近年来， 沙尘天气特别是沙尘暴因其强度大、危害性大而备受关注，许多学者致力于这方面的研究。 本文通过对 09 年 4 月 23 日甘肃省一次区域性沙尘天气的天气形势结合沙尘暴过程对兰州市 的影响，来相对更加详细的分析一次沙尘暴过程。 2. 资料、监测仪器 本文采用的资料为（1）常规观测站资料