關(guān)于淺析景德鎮(zhèn)市酸雨氣候特征的論文
引言
我國酸雨（酸雨通常是指表示酸堿度指數(shù)的 PH 值低于 5.6 的酸性降水）正呈蔓延之勢，是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)[1]。截至 2012 年底，我國氣象部門已經(jīng)有 357 個(gè)酸雨觀測站了，據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，我國酸雨區(qū)主要范圍覆蓋華南、江南、華東和華北大部，西南地區(qū)東部以及東北和新疆的部分地區(qū)。近年來，國外發(fā)達(dá)國家在研究酸雨來源和大氣污染物遷移機(jī)理的同時(shí)，更多的關(guān)注締結(jié)國際性公約，將緩解環(huán)境酸化、富營養(yǎng)化和地面臭氧納入集成的統(tǒng)一戰(zhàn)略。而我國在酸化模型的應(yīng)用方面得到了一定的發(fā)展，酸雨研究注意氣候特征、季節(jié)變化與發(fā)展趨勢。徐梅等[2]對(duì)京津地區(qū)的酸雨研究指出：酸雨頻率秋冬高，而春季和初夏低，2002 年以前酸雨?duì)顩r有所改善，2002 年以后酸雨?duì)顩r日趨嚴(yán)重。黃蕙青等[3]在對(duì)廣西酸雨研究表明：廣西頻率較高，酸度較大，夏半年酸雨頻率較低，冬半年酸雨頻率較高。酸雨形成與大氣環(huán)流密切相關(guān)，主要影響天氣系統(tǒng)是高空槽、切變線和鋒面，約占廣西酸雨的 76%，而其它天氣系統(tǒng)造成的酸雨所占的比例為 24%。巴金等[4]在對(duì)重慶地區(qū)酸雨研究表明：酸雨在冷季（秋、冬）較暖季（春、夏）要強(qiáng)。西南部降水酸性較強(qiáng)，受污染程度也較嚴(yán)重，但沒有明顯的變化趨勢，東北部大多為弱酸性降水，且受污染程度也較輕，但是日趨酸化和污染加重的趨勢卻較明顯。季節(jié)變化尤為明顯。其中夏秋兩季 PH 值的明顯減小是其近 10 年來酸化加重的主要原因。我國在酸雨研究方面已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展，許多研究成果被應(yīng)用于酸雨的控制，但由于酸雨不斷加重和酸雨問題的復(fù)雜性，許多問題還需要深入研究。酸雨污染影響因素主要受到致酸物質(zhì)的排放種類和數(shù)量、氣象條件、長距離輸送過程中的大氣光化學(xué)反應(yīng)及土壤堿性等因素的綜合影響，其中致酸物質(zhì)的局地排放是一個(gè)不容忽視的重要影響因素[5-9]。我國主要的能源仍然是煤，隨著能源結(jié)構(gòu)的不斷變化和汽車用量的增多，導(dǎo)致目前酸體物比例的變化和排放量的增長，據(jù)預(yù)測，到 2020 年我國酸雨區(qū)將繼續(xù)擴(kuò)大，降水的酸性繼續(xù)升高，我國的酸雨研究與治理工作任重而道遠(yuǎn)。景德鎮(zhèn)市作為聞名世界的瓷都，其環(huán)境特征也備受關(guān)注。
本文分析景德鎮(zhèn)市 2006 年 7 月 1 日至 2012 年 12 月 31 日酸雨和電導(dǎo)率觀測資料及降水量等氣象要素資料，對(duì)酸雨的氣候特征和酸雨與氣象要素的關(guān)系進(jìn)行分析，以期發(fā)現(xiàn)景德鎮(zhèn)市酸雨的成因，了解到酸雨的時(shí)空變化和發(fā)展趨勢，以便及時(shí)采取對(duì)策酸雨對(duì)土壤、水體、森林、建筑、名勝古跡等人文景觀會(huì)帶來嚴(yán)重的危害。
1 景德鎮(zhèn)市酸雨的年變化特征
根據(jù)《酸雨觀測規(guī)范》，每日 08 時(shí)后要對(duì)前一日 08-當(dāng)天 08 時(shí) 24 小時(shí)總降水量≥1.0毫米進(jìn)行測量 PH 值和電導(dǎo)率。采用中國氣象局對(duì)酸雨強(qiáng)度的分級(jí)，PH＜4.5 為強(qiáng)酸雨、4.5≤PH＜5.6 為弱酸雨、PＨ≥5.6 為無酸雨的定義，對(duì)景德鎮(zhèn)市氣象局酸雨觀測站的 2006 年7 月 1 日至 2012 年 12 月 31 日期間 692 次酸雨觀測資料進(jìn)行分析：
2006 年 7 月至 2012 年 12 月，景德鎮(zhèn)市酸雨頻率為 94.2%，其中強(qiáng)酸雨頻率為 63.0%，弱酸雨頻率為 31.2%。7a 平均 PH 值 4.42，平均Ｋ值為 60.5μS·cm－１。PH 最小值為 2.87，出現(xiàn)在 2008 年 4 月 14 日。PH 最大值為 7.43，出現(xiàn)在 2011 年 10 月 1日。在近 7a 年平均酸雨強(qiáng)度監(jiān)測表明，強(qiáng)酸雨頻率呈現(xiàn)減少趨勢，年平均 PH 值呈增大趨勢、年平均 K 值呈減小趨勢。
2012 年酸雨觀測年報(bào)中有關(guān)酸雨區(qū)和酸雨頻率等級(jí)劃分，年平均降水 PH 值≥5.6 為非酸雨區(qū)；4.5≤PH＜5.6，為輕酸雨區(qū)；PH＜4.5，為重酸雨區(qū)。從 2006～2012 年的監(jiān)測來看，年平均降水 PH 值在 4.5 以上的`有 2006 年、2011 年和 2012 年，分別為 4.60、4.66、4.58，這幾年景德鎮(zhèn)屬輕酸雨區(qū)。年平均降水 PH 值在 4.5 以下的有 2007 年、2008 年、2009 年和2010 年，分別為 4.20、4.40、4.27 和 4.31，這四年景德鎮(zhèn)又屬于重酸雨區(qū)。但這 7 年的總年平均值為 4.42，在 4.5 從下，所以總體來講，景德鎮(zhèn)市屬于重酸雨區(qū)，但隨著氣候變化又有一定的變率，有些污染物輸送不明顯的年景處輕酸雨區(qū)中。
根據(jù)國家規(guī)定：酸雨頻率 F≤5%，酸雨偶發(fā)；5%＜F≤20%，酸雨少發(fā)；20%＜F≤50%，酸雨多發(fā)；50%＜F≤80%，酸雨頻發(fā)；F>80%，酸雨高發(fā)。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，景德鎮(zhèn)市酸雨污染非常嚴(yán)重，酸雨頻率 F 為 94.2%，屬酸雨高發(fā)區(qū)。
2 景德鎮(zhèn)市酸雨的季變化特征
2.1 景德鎮(zhèn)市酸雨 PH 值季變化
按氣象劃分法來劃分四季：春季（3 月至 5 月）、夏季（6 月至 8 月）、秋季（9 月至 11月）、冬（12 月至 2 月）進(jìn)行平均，按此劃分法來統(tǒng)計(jì) 2007 年 1 月至 2012 年 12 月時(shí)段中四季的降水 PH 平均值的變化情況和酸雨頻率。從下圖可以看出，所有年份的冬季的 PH 季平均值都在 4.50 以下，即冬季景德鎮(zhèn)市降水基本上都是強(qiáng)酸雨。而 2009 年的四季降水 PH 季平均值均在 4.50 以下,表明近幾年中以 2009 年酸雨危害最強(qiáng)。酸雨 PH 值四季分布的總體特征是：冬季稍低于春季,從春季到夏季 PH 值明顯升高,秋季到冬季又逐漸降低,以冬季為最低。這說明在景德鎮(zhèn)市，冬季的酸雨污染程度比其他季節(jié)要嚴(yán)重。
3 景德鎮(zhèn)市酸雨月變化特征
3.1 景德鎮(zhèn)市酸雨與降水量、氣溫、K 值月分布特點(diǎn)
景德鎮(zhèn)市的酸雨有一定的月分布規(guī)律，6 月、7 月、8 月 PH 平均值較大，降水酸度小，即這三個(gè)月中酸雨的危害較輕。12 月、1 月、2 月、3 月 PH 平均值最小，降水酸度大，而且強(qiáng)酸雨頻率也是這 4 個(gè)月最大，其中 12 月份的強(qiáng)酸雨頻率高達(dá) 91.5%，即此四個(gè)月中酸雨的危害最重。而由于這 4 個(gè)月的平均氣溫在全年最低，所以景德鎮(zhèn)的強(qiáng)酸雨與氣溫有一定的相關(guān)性，氣溫低時(shí)，出現(xiàn)強(qiáng)酸雨的頻率明顯增多。這些特征與我國南方的福建北部酸雨特征相似。
本文分析了景德鎮(zhèn)市酸雨的氣候特征，分析景德鎮(zhèn)市酸雨資料，對(duì)比了降水量、酸雨及酸雨頻率，主要結(jié)論如下：
�。�1）景德鎮(zhèn)市酸雨污染非常嚴(yán)重，酸雨頻率 F 為 94.2%，屬于重酸雨區(qū)，酸雨給景德鎮(zhèn)市帶來的災(zāi)害在不同的年份可能會(huì)有明顯的差別。強(qiáng)酸雨與強(qiáng)酸雨降水量、弱酸雨量與弱酸雨降水量年際變化較大的原因是景德鎮(zhèn)市酸雨監(jiān)測值在 4.5 附近的較多，前面的年際變化分析也指出，有些年份景德鎮(zhèn)處重酸雨區(qū)中，有些是處輕酸雨區(qū)。由于強(qiáng)酸雨、弱酸雨帶來的危害程度不一，而且隨著年際不同，酸雨相對(duì)降水量也對(duì)應(yīng)不一致，所以在不同年份酸雨的危害也會(huì)不同。
�。�2）冬季的酸雨頻率很高，可達(dá)到 97%～100%，春秋次之，夏季最低。對(duì)景德鎮(zhèn)市而言，無論是酸雨強(qiáng)度還是酸雨頻率，都是冬季最為嚴(yán)重，夏季相對(duì)較輕。
（3）景德鎮(zhèn)市的酸雨有一定的月分布規(guī)律，6 月、7 月、8 月 PH 平均值較大，降水酸度小，即這三個(gè)月中酸雨的危害較輕。景德鎮(zhèn)的強(qiáng)酸雨與氣溫有一定的相關(guān)性，氣溫低時(shí)，出現(xiàn)強(qiáng)酸雨的頻率明顯增多。這六年半期間共有 54 個(gè)月的酸雨頻率為 100%，只有 9 個(gè)月的酸雨頻率低于 80%，最低為 33%，出現(xiàn)在 2006 年 8 月。酸雨 PH 平均值與酸雨 K 平均值有一定的反相關(guān)，與平均氣溫、月降水量有較好的正相關(guān)。
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