關於淺析景德鎮市酸雨氣候特徵的論文

　　引言

　　我國酸雨（酸雨通常是指表示酸鹼度指數的 PH 值低於 5.6 的酸性降水）正呈蔓延之勢，是繼歐洲、北美之後世界第三大重酸雨區[1]。截至 2012 年底，我國氣象部門已經有 357 個酸雨觀測站了，據監測資料表明，我國酸雨區主要範圍覆蓋華南、江南、華東和華北大部，西南地區東部以及東北和新疆的部分地區。近年來，國外發達國家在研究酸雨來源和大氣汙染物遷移機理的同時，更多的關注締結國際性公約，將緩解環境酸化、富營養化和地面臭氧納入整合的統一戰略。而我國在酸化模型的應用方面得到了一定的發展，酸雨研究注意氣候特徵、季節變化與發展趨勢。徐梅等[2]對京津地區的酸雨研究指出：酸雨頻率秋冬高，而春季和初夏低，2002 年以前酸雨狀況有所改善，2002 年以後酸雨狀況日趨嚴重。黃蕙青等[3]在對廣西酸雨研究表明：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。酸雨形成與大氣環流密切相關，主要影響天氣系統是高空槽、切變線和鋒面，約佔廣西酸雨的 76%，而其它天氣系統造成的酸雨所佔的比例為 24%。巴金等[4]在對重慶地區酸雨研究表明：酸雨在冷季（秋、冬）較暖季（春、夏）要強。西南部降水酸性較強，受汙染程度也較嚴重，但沒有明顯的變化趨勢，東北部大多為弱酸性降水，且受汙染程度也較輕，但是日趨酸化和汙染加重的趨勢卻較明顯。季節變化尤為明顯。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取得了重大的進展，許多研究成果被應用於酸雨的控制，但由於酸雨不斷加重和酸雨問題的複雜性，許多問題還需要深入研究。酸雨汙染影響因素主要受到致酸物質的排放種類和數量、氣象條件、長距離輸送過程中的大氣光化學反應及土壤鹼性等因素的綜合影響，其中致酸物質的局地排放是一個不容忽視的重要影響因素[5-9]。我國主要的能源仍然是煤，隨著能源結構的不斷變化和汽車用量的增多，導致目前酸體物比例的變化和排放量的增長，據預測，到 2020 年我國酸雨區將繼續擴大，降水的酸性繼續升高，我國的酸雨研究與治理工作任重而道遠。景德鎮市作為聞名世界的瓷都，其環境特徵也備受關注。

　　本文分析景德鎮市 2006 年 7 月 1 日至 2012 年 12 月 31 日酸雨和電導率觀測資料及降水量等氣象要素資料，對酸雨的氣候特徵和酸雨與氣象要素的關係進行分析，以期發現景德鎮市酸雨的成因，瞭解到酸雨的時空變化和發展趨勢，以便及時採取對策酸雨對土壤、水體、森林、建築、名勝古蹟等人文景觀會帶來嚴重的危害。

　　1 景德鎮市酸雨的年變化特徵

　　根據《酸雨觀測規範》，每日 08 時後要對前一日 08-當天 08 時 24 小時總降水量≥1.0毫米進行測量 PH 值和電導率。採用中國氣象局對酸雨強度的分級，PH＜4.5 為強酸雨、4.5≤PH＜5.6 為弱酸雨、PＨ≥5.6 為無酸雨的定義，對景德鎮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 次酸雨觀測資料進行分析：

　　2006 年 7 月至 2012 年 12 月，景德鎮市酸雨頻率為 94.2%，其中強酸雨頻率為 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，出現在 2008 年 4 月 14 日。PH 最大值為 7.43，出現在 2011 年 10 月 1日。在近 7a 年平均酸雨強度監測表明，強酸雨頻率呈現減少趨勢，年平均 PH 值呈增大趨勢、年平均 K 值呈減小趨勢。

　　2012 年酸雨觀測年報中有關酸雨區和酸雨頻率等級劃分，年平均降水 PH 值≥5.6 為非酸雨區；4.5≤PH＜5.6，為輕酸雨區；PH＜4.5，為重酸雨區。從 2006～2012 年的監測來看，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，這幾年景德鎮屬輕酸雨區。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，這四年景德鎮又屬於重酸雨區。但這 7 年的總年平均值為 4.42，在 4.5 從下，所以總體來講，景德鎮市屬於重酸雨區，但隨著氣候變化又有一定的變率，有些汙染物輸送不明顯的年景處輕酸雨區中。

　　根據國家規定：酸雨頻率 F≤5%，酸雨偶發；5%＜F≤20%，酸雨少發；20%＜F≤50%，酸雨多發；50%＜F≤80%，酸雨頻發；F>80%，酸雨高發。監測資料表明，景德鎮市酸雨汙染非常嚴重，酸雨頻率 F 為 94.2%，屬酸雨高發區。

　　2 景德鎮市酸雨的季變化特徵

　　2.1 景德鎮市酸雨 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）進行平均，按此劃分法來統計 2007 年 1 月至 2012 年 12 月時段中四季的降水 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，即冬季景德鎮市降水基本上都是強酸雨。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。酸雨 PH 值四季分佈的總體特徵是：冬季稍低於春季,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。這說明在景德鎮市，冬季的酸雨汙染程度比其他季節要嚴重。

　　3 景德鎮市酸雨月變化特徵

　　3.1 景德鎮市酸雨與降水量、氣溫、K 值月分佈特點

　　景德鎮市的酸雨有一定的月分佈規律，6 月、7 月、8 月 PH 平均值較大，降水酸度小，即這三個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，而且強酸雨頻率也是這 4 個月最大，其中 12 月份的強酸雨頻率高達 91.5%，即此四個月中酸雨的危害最重。而由於這 4 個月的平均氣溫在全年最低，所以景德鎮的強酸雨與氣溫有一定的相關性，氣溫低時，出現強酸雨的頻率明顯增多。這些特徵與我國南方的福建北部酸雨特徵相似。

　　本文分析了景德鎮市酸雨的氣候特徵，分析景德鎮市酸雨資料，對比了降水量、酸雨及酸雨頻率，主要結論如下：

　　（1）景德鎮市酸雨汙染非常嚴重，酸雨頻率 F 為 94.2%，屬於重酸雨區，酸雨給景德鎮市帶來的災害在不同的年份可能會有明顯的差別。強酸雨與強酸雨降水量、弱酸雨量與弱酸雨降水量年際變化較大的原因是景德鎮市酸雨監測值在 4.5 附近的較多，前面的年際變化分析也指出，有些年份景德鎮處重酸雨區中，有些是處輕酸雨區。由於強酸雨、弱酸雨帶來的危害程度不一，而且隨著年際不同，酸雨相對降水量也對應不一致，所以在不同年份酸雨的危害也會不同。

　　（2）冬季的酸雨頻率很高，可達到 97%～100%，春秋次之，夏季最低。對景德鎮市而言，無論是酸雨強度還是酸雨頻率，都是冬季最為嚴重，夏季相對較輕。

　　（3）景德鎮市的酸雨有一定的月分佈規律，6 月、7 月、8 月 PH 平均值較大，降水酸度小，即這三個月中酸雨的危害較輕。景德鎮的強酸雨與氣溫有一定的相關性，氣溫低時，出現強酸雨的頻率明顯增多。這六年半期間共有 54 個月的酸雨頻率為 100%，只有 9 個月的酸雨頻率低於 80%，最低為 33%，出現在 2006 年 8 月。酸雨 PH 平均值與酸雨 K 平均值有一定的反相關，與平均氣溫、月降水量有較好的正相關。