衢州市酸雨时间变化特征及降水对其影响分析

2019-04-02季丹余丽萍

浙江气象 2019年1期

季丹余丽萍

(衢州市气象局,浙江衢州 324000)

0 引言

近年来,很多学者对中国的酸雨分布进行了分析[1-2],研究表明酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区,包括上海、浙江、福建、江西、湖南、贵州、重庆的大部分地区,并且有很多学者就酸雨对各行业的影响进行了试验研究分析,凌大炯等研究了酸雨对土壤生态系统的影响[3];张耀民等研究了酸雨对农作物的叶片伤害及生理特性的影响[4];王雯等研究了酸雨对全生育时期水稻叶绿素荧光的影响[5];曹春信等模拟了酸雨对油菜花期生理特性和产量的影响[6];郭慧媛等模拟了酸雨对毛竹叶片抗氧化酶活性及释放绿叶挥发物的影响,显而易见,酸雨破坏环境和影响作物生长发育的问题凸显[7]。据统计,目前酸雨污染每年给中国造成的损失超过1100亿元[1]。衢州市地处长三角经济发达地区边缘的浙江西部,在酸雨主要分布带中,本文应用衢州市气象观测站近10 a酸雨观测资料,对衢州市酸雨的气候和化学特征进行分析,将为衢州市的酸雨研究与治理提供科学依据[8-9]。

1 资料与方法

1.1 资料来源

衢州市2006—2016年酸雨观测资料来源衢州市气象局。

1.2 研究方法

根据中国气象局发布的《酸雨观测业务规范》[10]规定:酸雨是指pH值小于5.60的大气降水,又分为强酸性(pH值小于4.5),中度酸性(4.5≤pH值<5.0),弱酸性(5.0≤pH值<5.6)3个等级。本文利用合计、平均等统计方法进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 酸雨气候特征

2.1.1 酸雨年际变化

统计衢州市气象观测2006—2016年酸雨观测资料显示,平均每年酸雨日数为41.2 d,酸雨日数最多年为2015年91 d;酸雨日数最少年为2011年6 d。从衢州市2006—2016年酸雨日数年际分布图(图1)中可以看出,2006—2011年间,年酸雨日数逐年下降,2011年为最少。从2012年开始年酸雨日数大幅度逐年上升,2015年达高峰期。

图1 衢州市2006—2016年酸雨日数和年降水量图

2.1.2 酸雨月际变化

本研究统计衢州市气象观测2006—2016年酸雨观测资料,每年月平均酸雨次数显示,以3月份发生酸雨频率最高达22%,从3月开始逐月递减,到8月份发生频率最低点2.6%,从9月开始增加,10月又减少,之后到12月逐月增加。

同时可以看出冬季12—2月酸雨次数稳定上升,春季3—5月缓慢下降,夏季6—8月迅速下降,秋季先降后升。

2.1.3 酸雨频率变化

从衢州市2006—2016年各等级酸雨日数月际分布图(图2),可以看出,各等级月际分布走势基本一致,均为2—4月酸雨发生频率较高,盛夏7—8月发生频率最低,而中度酸雨有所不同的是,1月份发生频率相对其他两个等级的明显低。

图2 衢州市2006—2016年各等级酸雨日数月际分布图

2.2 酸雨强度变化

2.2.1 酸雨PH值变化

根据降水量的年际与月际显示,年出现酸雨日不尽相同,其地区降水量总体均表现pH值小于6.50,且出现酸雨的年日数达到1.64%～24.93%,年降水量少的年份出现pH值为3.65酸雨强度,降水量多的年份其pH值差异性不大,酸雨pH值趋向于5.4;同时每年中各月份出现酸雨pH值(3.65～6.50)差异性大,夏天酸雨pH普遍趋于5.40,是弱酸性酸雨,冬季则更易出现P值达到4.50以下酸雨。

2.2.2 酸雨电导率变化

电导率反应酸雨中总离子浓度,根据酸雨特性,酸雨强度越高,离子浓度含量越高,电导率越强。从图中可看出在2015年时,降水电导率高达69.1 μS/cm,夏季降水量电导率最低为16.34 μS/cm,冬季降水电导率为46.86 μS/cm,可得出该地区降水量随年份、月份不同,直接影响电导率变化。

2.3 降水量对酸雨强度的影响

2.3.1 降水量与酸雨的关系

由图1,可以看出,2006—2013年降水量和年度酸雨累计次数没有明显联系,2014—2016年年降水量和年度酸雨累计次数成正比,年降水量越多,酸雨累计次数多。冬季随着降水的减少,酸雨次数增多,与其成反比;春季随着降水的增多,酸雨次数减少,与其成反比;至夏季和秋季酸雨次数与降水量又成正比。

2.3.2 降水量对其强度的影响

根据酸雨观测资料统计,强酸雨出现前,有较长时间无降水天气,例如:2007年1月11日前一周无明显降水,11日降水之后测得的酸雨为强酸雨。一般情况下,降水较少时段会出现强酸雨概率高;而梅汛期降水多发,不会出现强酸雨。衢州市降水量和酸雨强度有明显的季节变化,发生规律为连续晴朗日后的降水酸度为强酸,连续阴雨日的降水酸度相对较弱。