黑龙江省气象条件与秸秆焚烧对霾的影响分析

本文以黑龙江省1965-2014年均气温、降水量、风速及相对湿度等气象资料以及主要农作物(水稻、玉米、大豆、小麦)产量数据为基础,通过数据整理、计算分析,采用趋势分析、相关性分析、克里格空间插值等方法研究黑龙江省气象条件、秸秆焚烧污染物排放量和霾日数(包括极重霾、重度霾、中度霾、轻度霾)的变化趋势,分析气象因子、秸秆焚烧污染物排放量与霾日数之间的相关性,以期为应对黑龙江省霾污染提供一定的数据参考。研究结果表明:(1)黑龙江省近50a平均气温有明显上升趋势,升温速率为0.38℃/10a,年平均气温在﹣4.5-6.0℃之间,由北向南逐渐升高。近50a平均降水量上升趋势不明显,上升速率为11.13mm/10a,年平均降水量基本介于350-650mm,呈现出中部地区高、而东部地区和西部地区低,且东部地区高于西部地区的形态。近50a平均风速有明显的下降趋势,风速下降速率为0.026m/s/10a,年均风速在2.4m/s-3.7m/s之间波动,呈现出由中部向南北两侧逐渐减少,且东部和西部地区高而南部和北部地区低的对称分布形态。近50a相对湿度呈上升趋势,上升的速率是0.18%/10a,年均相对湿度在62%-70%之间波动,相对湿度空间分布与降水量相似。(2)黑龙江省近50a平均主要农作物秸秆焚烧量上升趋势十分明显,平均每年约增加44.18万吨。进入21世纪后,随着农作物产量大幅上升,历年农作物秸秆焚烧量均明显高于多年农作物秸秆焚烧量平均值。(3)黑龙江省近50a霾日数呈上升趋势,上升速率为0.66d/10a,年均霾日数在25-31d之间波动。总体分布呈中部高四周低、以中南部的哈尔滨—佳木斯地区为中心向外辐射逐渐减少,且南部高于北部的形态。黑龙江省霾大部分为轻度霾和中度霾,两者之和占黑龙江霾天气约80%。从季节分布来看,霾日数春夏少,秋冬多,其中11月至次年2月霾日数较其他月份明显增多。且春夏季轻度霾比重高、极重霾比重低,秋冬季极重霾、重度霾、中度霾所占比例均有所上升。从霾的日数和霾的种类来看,秋季和冬季较春季和夏季更严重。这与秋冬季的逆温现象、秸秆焚烧和燃煤供暖有关。(4)黑龙江省近50a霾日数变化受风速下降、秸秆焚烧污染物排放量变化、气温上升影响较大。其中霾日数与风速下降极显著负相关,风速越小,污染物越不易扩散,易形成霾天气。霾日数与秸秆焚烧污染物排放量极显著正相关,秸秆露天焚烧产生大量污染物在低空不断积累,加之近地面逆温、静风等一系列气象条件,二者协同导致严重霾天气。霾日数与气温上升显著正相关,说明在气候变化大背景下,随着近些年气象条件的改变,尤其是气温的大幅上升,霾天气加剧明显。总体而言,黑龙江省霾天气与气象条件、秋整地期间焚烧秸秆、燃煤供暖和城市化进程加快都有一定的关系。(5)积极应对霾污染需加强秸秆的综合利用,尤其是秸秆的资源化利用。与此同时要加强法律约束机制提高民众参与度,完善雾霾治理的财税金融制度。还需加强大气污染治理、积极应对气象条件的改变所带来的影响,从而完善治理霾污染的相关手段。这也是推进城市化进程又好又快发展的必由之路。