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空气污染气象预报:城市综合体空气污染气象预报 |
发布时间:2020-01-09 |
为了更好地描述边界层大气停滞的持续性,尤其为了缩小空气污染气象预报的面积;开展小范围,主要是城市综合体的各类空气污染气象预报研究是很有必要的。这类预报必须包括大尺度和局地的天气型。因此,预报中除了大尺度变量外,尚需特定地区的混合层高度、边界层风速、风向,预期的城市热岛效应强度和某些局地环流(海陆风、山谷风等的资料。目前,一些国家已开始做城市综合体空气污染潜势预报,但终因条件所限,尚未有通用的预报方法。 预报未来城市尺度污染潜势的气象参数,基于城市的恃 点,应与大尺度有所区别,在大尺度变量基础上有所增改。 如英国伦敦和曼彻斯特市预报污染潜势所用的气象参数有A.最低气温;B.风速,白天平均风速小于3米/秒;C.风向,当地形分布朱均匀时,有必要考虑风向;D.混合层高度。如果一天内的混合层高度一直偏低,对市区的地面平均浓度将产生影响。此外,涉及到高浓度有可能出现时,还要增加如下的气象参数:A.白天最低的逆温或云底低于500 米,当天晚上,风速(10米髙处) 4米/秒,云量<=5/8, 地面逆湿从18时开始;B.白天最低的逆温或云底低于300米。 当晚风速<=4米/秒,云量<=7/8,地面逆温从21时幵始。在满足以上任一条件情况下,就可能出现高浓度污染。 ‘有些国家依其地理及气象条件特点,在进行预报时,首先将城市污染特征进行分类,例如日本,分为@海型污染, 当大尺度气压形势稳定,海陆之间闭合环流稳,夜间,污染物由陆风送至海上,白天又由海风送回陆地。当没有强的天气系统移来时,这种形势能够维持较长;平流型污染,当风速较强时,在污染源附近由于扩散迅速、污染物浓度不很髙,而在污染源的下风向往往出现高污染浓度。这很类似于美国的“定长风”事件。持续而稳定的大风,将污染物吹向某一地区,持续一段时间,从而导致高污染的危害;盆地犁 污染,都市位于盆地,闭合性的山谷风环流使污染物滞积在城市中。然后再针对不同类型的城市污染特征进行预报。根据具体条件,城市污染气象预报可采用王頃方法。天气学方法,要求尺度小(城市尺度),但时间要求12 — 24小时。如根据城市上空半日内的天气演变情况,将能够确定,近地层 温消失所需的有效日射量;采用流萝分折,例如在日本关东地区,利用198处测点,分析海陆风尺度的流场,从而预 报污染气团的移动;统计预报方法,利用与空气污染最密切的气象要素,建立统计关系,然后在城市尺度范围对这些要素进行定量的预报;由于城市污染预报需要的气象情报仅限于中层以下,故尚可用600mb以下各层数值预报。此外还可以用低空探测资料预报逆温消失时间等。 下面简单介绍苏联城市综合体采用经验统计方法进行的 空气污染气象预报。 这是一个冬半年,由许多分散源造成城市普遍高浓度污染的经验统计预报方法。表征城市空气污染程度的参数采用 P值。P值的求算方法:某污染物的任意浓度值为q,整个研究时段(可以是季、月等)的丰均值记为q平均。如果在研究时段中的某期间污染浓度值q〉1.5q平均的出现次数为m,该期间观测总数为n,则P=m/n。P是一个客观的、相对的量值,变化于0到1之间,此值可避免少数由监测所造成的偶 然因素对浓度值的影响。根据城市具体情况,将污染水平分为三级,0.0〈P〈0.1为低水平污染;0.1〈P〈0.3为中水平污染;P>=0.3为高水平污染。在一些污染严重的城市,尚可再分出第四级0.6〈P<=1.0。 研究与经验均表明,空气污染与大气稳定度之间有密切关系。从城市观测资料分析的结果也可看出,当边界层内存 在近地面逆温与抬升逆温时,出现空气污染的可能性最大。 根据城市四年来污染与气象平行观测资料,分析了三种逆温和无逆温情况下,参数?与不同气象参数之间的经验统计规律,並点绘成图,供预报业务使用。 |