2016年湖北省酸雨变化时空特征及其与气象条件的关系

摘要

本文使用湖北省范围内32个酸雨监测站2016年酸雨观测资料,进行质量控制,并按照中国气象局颁布的《酸雨观测业务规范》有关降水pH值和K值(电导率)计算方法进行加权处理.各站酸雨平均pH值及发生频率按照各站降水样本量分别进行统计. 湖北省年均酸雨强度为5.25,32站年酸雨pH值4.73(建始)～6.70(恩施),建始等24站呈弱酸雨,监利、神农架、荆州、大悟、来凤、房县、随州和恩施8站为非酸雨.2016年湖北省大部地区为弱酸雨,酸雨强度高值中心主要位于鄂东南西部、鄂西北东部和鄂西南局部.2016年湖北省酸雨强度逐月变化波动起伏较大,呈现夏弱冬强的特点.pH最大值出现在8月为5.44,最小值出现在12月为4.93,各月均处于弱酸雨水平.结合酸雨强度各等级站数逐月变化情况看,全年仅1、9、11和12共4个月出现强酸雨站点,其他8个月无强酸雨出现,其中12月强酸雨站数最多达3站;同时,5～9月共5个月非酸雨站数接近或超过半数.此外,9月份宜昌、大悟和天门3站未出现有效降水.2016年全省酸雨发生频率为41.9％,其中强酸雨发生频率为2.9％.空间上呈现北低南高的分布特征,32站中仅建始和金沙站全年酸雨发生频率为100％,80～100％之间的只有嘉鱼站,50～80％之间的有6站,30～50％之间的有12站,30％以下的有11站.酸雨发生频率高值区主要分布在鄂东南西部和鄂西南北部,低值区主要分布在鄂东北北部、江汉平原中部、鄂西北中部和鄂北岗地.2016年湖北省酸雨发生频率呈现春秋冬高、夏低变化特征,最高值出现在1月为60.6％,最低值出现在8月为25.4％,且5～8月酸雨频率均低于40％.强酸雨发生频率与酸雨频率变化的逐月波动变化趋势较为一致,最高值出现在12月为7.4％,最低值出现在8月为0.4％,除1、11和12月外,其它9个月强酸雨频率在5％以下. 各降水等级下酸雨和强酸雨出现概率差异不大,较弱降水空中停留时间较长,颗粒物容易进入,利于致酸因子的捕捉;而随着降水强度的加大,冲刷和稀释作用显现,酸雨概率随之下降.风是边界层内影响污染物扩散的重要动力因子.风速决定着大气中污染物的扩散稀释速度,特别是底层(200m以下)风速的变化直接影响空气污染的聚散及各处的浓度分布,进而影响酸雨强度.后冬和初春虽然风速较其他时段大,但是由于冬季北方冷空气过境时带来北方污染源大量汇入,本地空气质量差,降水强度弱,导致降水中致酸前体物较多,酸雨强度仍然较强.