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霾天气的预报术语
发布时间:2016-12-30     来源:中国气象报社 作者:崔国辉      字体:T T T

  新闻回放:12月中旬那次全国大范围霾天气过程,至今让许多人心有余悸。好在元旦之前,我国不会有大范围持续性霾天气过程,只在华北南部、黄淮西部部分地区会有间歇性霾天气。那么,间歇性霾是否意味着空气污染不太严重?持续多久才能说是持续性霾呢?

  随着霾天气的频繁出现,公众对霾的认识也不断加深。但也有一些关于霾天气的预报术语让公众看不透其中“玄机”。今天,让我们走进间歇性霾、大气能见度、边界层等有关霾天气预报术语的世界,倾听它们的内心独白,以解公众之惑。

  本文科学顾问:中国气象局环境气象中心副主任 张恒德

  “回到12月中旬那次全国大范围霾天气过程,14日至15日华北中南部有间歇性霾天气,16日起有持续性霾天气。华北中南部的同学心里苦,‘横竖’都是霾,还分什么间歇性、持续性?”

  间歇性霾:其实,我跟夏季常见的“间歇性降雨”类似,都指天气过程不连续,在某天出现间断。比如,预报中出现“未来5天有间歇性霾”,表示其中一两天有弱冷空气或降雨出现,使霾扩散或稀释清除。而持续性霾天气通常会持续三天以上。

  我指的是霾“有”“无”的变化,而涉及到霾程度的变化,气象台通常会直接点明,比如“由轻度霾转为中度霾”“由重度霾转为轻度霾”等。

  大家应该经常有这样的感受:有较严重霾天气出现时,早上的大气能见度好过傍晚,午后的能见度最好。这是因为大气能见度存在日变化,霾的严重程度也存在日变化。不过,这种日变化通常难以影响霾的持续性;在轻度霾的情况下,这种日变化可能会使霾早上出现、下午消失,这种情况也是我的一种。

  由于我出现的时间相对较短,所以对公众生产、生活的影响程度不会太重。

  “气象台的霾预警级别由黄色升级为橙色了,可是我看大气能见度依然不错,我该相信自己的眼睛还是相信预报预警?”

  大气能见度:按照观测者与目标物所在高度不同,我可以分为水平能见度、斜视能见度和铅直(?)能见度三类。通常,人们更加关注雾-霾出现时水平能见度的影响。

  霾和雾常常相伴相生,空气质量监测数据与人们对天气的感觉常常会有出入。空气质量通过仪器监测可以得到准确的数据,而公众对天气的感觉是相对抽象的,主要通过看我的“脸色”来判断雾-霾的轻重。但是,很惭愧,我的“脸色”也不一定准确。比如,霾预警的发布,除了要看我的“脸色”,还要参照PM2.5浓度和相对湿度。也就是说,我情况较好的时候,未必就不会有霾天气。比如,被大家所诟病的“轻度霾”,能见度这项指标可能是3千米,也可能是5千米。其他的指标也要考虑在内,比如说相对湿度是否小于80%,PM2.5浓度是否大于150微克/立方米小于250微克/立方米。

  另外,最能造成雾-霾笼罩和压抑感的是相对湿度。如果空气干燥,没有雾、只有霾,我的情况看起来就较好。霾颗粒的直径小于等于2.5微米,还不到一根头发丝直径的1/20,所以肉眼几乎是不可见的。雾则是由一个个小水滴形成的,它对我的影响比PM2.5颗粒大得多。

  有时天气阴沉,太阳没有出来,看不到蓝天,我的状况就比较差,人们马上觉得空气不好戴上口罩。但实际上,阴天或雨后,空气质量有可能达到优良的水平。

  “虽然向远处看是灰蒙蒙的,但我抬头能够看到蓝天,是否意味着我所处的位置没有霾,可以愉快地玩耍?”

  边界层:非也。这种情况下,恐怕你也难逃霾的“魔掌”。雾-霾发生时,污染物主要集中在我的下面。抬头仰望天空,你能否看到蓝天取决于我的高度。因为污染层的厚度主要受我的高度影响,从而直接影响垂直能见度。你能看到蓝天,说明我的高度比较低,但你所处环境的PM2.5浓度一样很高。向远处看,宽厚的污染层则会使视线大大受阻,看到的是灰蒙蒙的一片。通常我的高度在几百米至几千米,但污染层的“厚”“薄”与PM2.5浓度是两码事。

  在北京西郊海拔500多米处的香山上,不少游客能清楚地看到“上层空气清新、下层浑浊”,这便是我的“杰作”。在这个边界之上,是蔚蓝清晰的天空;而在这个边界之下,是灰蒙蒙的空气,其中裹挟着厚厚的一层污染物,浮在近地层。

  在秋季,冷空气偏弱,我的高度降低,地面温度较冷、上层温度较暖,易形成“下冷上暖”的态势。这种逆温是重污染发生的气象诱因。逆温像个“锅盖”把下层冷空气压住,垂直方向上不利于污染物扩散,空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面,导致污染物不断在近地面积聚。所以站在山上会感受到“上层空气清新、下层浑浊”。

  雾-霾来之前,大气中可容纳污染物的混合层高度是几公里;雾-霾到来时,混合层高度有可能急剧“压缩”为不足1公里,污染物被压缩在一个很小的空间中。逆温的诱因不容轻视。

  我处在大气层的对流层中,对流层包含了地球上约75%的空气,地球上大部分的天气现象都发生在这一层。在我的下面,可以进一步细分为上部摩擦层和近地层(底部摩擦层),近地层的厚度大约是100米。近地层在大气物理学中也称为常值通量层,就是说,在这个层里面几乎所有的动量、热量、水汽和污染物等的通量几乎都是相等的,近地层排放的物质在这一层进行了比较均匀的混合。

  另外,我的高度有日变化;相应地,近地层也有日变化。总的来说,白天近地层更高一些,晚上可能相对会低一些,最低在50米到100米的高度。

  近年来,污染物厚度有增加趋势。通常,这个厚度至少有350米,但也有时候,污染物会跑到离地面更高的城市上空,厚度达1公里。

  气象部门会通过气象铁塔观测、探空气球和雷达观测我的变化,不过,目前关于我的预报在气象预报中还是个难点。


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