天河算道论坛：气象雾霾数值预报技术创新与应用论坛-专家精彩报告回顾（一）

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本期解读中国气象局龚山陵研究员题为“极端天气对我国雾霾的影响机制”的报告内容。

龚山陵，中国气象局中国气象科学研究院研究员，博士生导师，加拿大多伦多大学化学工程及应用化学博士，曾任加拿大环境部高级研究员。2014年全职回国，现任中国气象局雾-霾观测预报创新团队首席。

一、雾霾历史趋势

近年来，工业发展迅速，我国面临的雾霾天气问题也日益增多，所以分析雾霾产生原因以及如何更准确预报雾霾天气以降低对人类生产生活的影响尤为重要。

霾和雾同属一类气象灾害。目前，在气象学上，当大气中水汽达到饱和，能见度小于等于1公里时，则为雾；水汽接近饱和，或相对湿度（RH）小于95%，能见度大于1公里就是轻雾或霾。霾和雾的产生均受空气中颗粒物（PM）中的化学组成、粒径分布、混合程度等的影响。

中国气象局从1951年开始观测霾的数据，并经历如下三个测量阶段：1951-1980年人工观测霾等级，1980年人工观测霾公里数，2010-2019年通过仪器测量公里数。

中国气象局测量阶段

我国现有两套霾日历史数据，分别是能见度换算和霾现象观测，两种数据有一定的相关性，但也存在一定误差，在不同区域，两套数据的相关性也随着地区的差异而有所变化。

数据相关性趋势图

区域上，长三角和珠三角的相似性最高，而西南地区相似性最低。

根据历史检测数据，我国东部区域霾日数经历了三个主要阶段，1961-1981年霾日数不断上升，1981-2000年经历振荡阶段，2001-2012年数据激增。而总的趋势又和我国CO2的排放极为相似。

中国东部区域霾日数时间序列及CO2的排放

二、影响因素解析

异常气候影响雾霾的机制，主要包括天气形势，如季节、年际、年代际等；区域特征，如南北差异等；化学转换，如生成以及转化等；清除传递，如干湿沉降，区域传输等。

以异常天气特征对雾霾影响的机制为例。厄尔尼诺现象和拉尼娜现象导致太平洋海温发生变化，从而造成环流也将不同，我国地区分别伴随着气流下沉和上升的影响，从而决定了地区风向和降水的差异，这就对霾的形成产生了影响。

厄尔尼诺和拉尼娜现象气流走向

厄尔尼诺对我国南方地区的影响

三、北极涛动（AO）与雾霾

北极涛动，是指北半球中纬度地区与北极地区气压形势差别的变化。北极涛动处于正位相时，这些系统的气压差较正常强，限制了极区冷空气向南扩展；北极涛动处于负位相时，这些系统的气压差较正常弱，冷空气较易向南侵袭。

AO异常对我国中部和东部地区的雾霾天数有显著的影响（主要影响东部地区的气象条件）。在AO高的年代，我国大部分地区的雾霾是高于常年；反之亦然，但不同区域受影响的程度也有所不同。

北极涛动与雾霾

从影响机制上看，温度受AO的影响最大，且与AO呈正相关，而相对湿度受AO影响最小。南方大部分地区的传输指数也与AO呈负相关，降水频率也与AO有显著的相关性且大部分地区与AO呈负相关。

AO偏高的年份，我国部分地区处于冬季环流高压区，2m温度较高，10mWS多呈负值，地面风场弱，传输指数降低，利于雾霾形成，大部分区域霾日数增加；AO偏低的年份，我国处于冬季环流低压区，2m温度较低，10mWS多呈正值，传输指数升高，大部分区域霾日数降低。

我国不同区域相关系数

东部区域不同气象要素变化情况

五、结束语

前期，中国气象科学研究院与国家超级计算天津中心联合构建了自动化实时雾霾预警预报测试平台，支持了高分辨率雾-霾数值预报系统的建立，为我国和区域尺度雾-霾数值预报系统提供了支撑。现阶段，中国气象科学研究院与天津超算中心合作进行霾日的综合模拟分析，将极端气候变化、季风、区域等不同影响因素或多影响因素的交叉作用放置在模型中进行影响天气结果的量化计算，通过分析多种自然气候条件如何对雾霾天气产生的影响来预报天气变化，为我国不同地区提前采取应对天气变化的措施提供参考。