2014年2月8日星期六

秋冬本港空氣質素問題

環保署在去年底開始公布空氣質素健康指數(AQHI),取代以前的空氣污染指數。十二月尾至一月中,指數居高不下,反而一月尾後指數有所下降,至今天大部分站頭的AQHI均下試2,空氣質素已非常適合戶外活動。

一般人都感受到晚秋和初冬的空氣十分混濁,但進入深冬後,空氣質素便開始改善了。其中這和氣象有甚麼關係?當然有!

盛夏時,平流層會經歷降溫過程,其影響在仲夏擴散至地面。中秋以後,大陸反氣旋(冷高壓)影響華南,使本港氣溫下降,天氣漸轉天晴乾燥。西風槽仍未南壓,所以冷高壓移動十分緩慢,其厚度最多可至5000米(500 至700百帕),使中低層均是吹東北風。歐亞大陸的污染物無論在地面南下,還是上升至對流層中層﹑低層後才南下,都會飄至廣東沿岸上空或地面。此時(9月尾至12月初)對流層中層的副高常覆蓋廣東沿岸至南海北部,有利中層空氣下沉,而低層大氣受副高或/及冷高壓影響亦是下沉,使污染物均聚集在廣東地面。

從反軌跡路線圖可見,秋季時空氣路線多數來自北方,一是經過中原﹑穿過南嶺抵港,一是經京津﹑山東﹑上海﹑福建沿岸吹來香港,兩路冷空氣均經過人口稠密而秋冬少雨之地區,污染物一經產生便會留在大氣,並吹來香港,所以這些氣流即使以偏東氣流抵港,仍然有很多污染物。

 圖一:2012年10月的空氣反軌跡圖

深冬後至初春,西風槽維持在最南的位置,反氣旋移速甚快並十分淺薄,頂層由初時850百帕減少到最後的925百帕甚至只在地面出現(今早昂坪風力甚弱,似未受冷空氣主力影響)。低層至中層主要是西風槽由孟加拉灣(及南海西部)輸送的西風或西南風。 來自大陸的污染物不能在850百帕以上高空吹來香港,即使有污染物亦快速被西風帶走(至日本一帶),而地面的污染物即不利積聚,因為:一﹑深冬後華南漸變潮濕,濛雨帶助污染物墜落地面而非懸浮在空氣中;二﹑深冬後中國西南開始有西南渦形成,華南開始循環不息的冬季風-偏東氣流-回南-冷鋒到臨的冷暖空氣角力,污染物在回南(香港轉為東南風/南風)過程中被吹入內陸,那香港的空氣質素便改善;三﹑南海至西太平洋的副高在二月開始會增強,從西太平洋經呂宋海峽的東或東南風是低污染的,而且把華南的污染物向西北送往內陸。

 圖二:2013年1月的空氣反軌跡圖

 圖三:2013年2月的空氣反軌跡圖

從反軌跡路線圖可見,深冬至春季時不時有孟加拉灣(及南海)西部的空氣吹來香港,即使天文台稱此時香港足北風或東風也好,這些北風或東風其實是在低空西風吹至廣東北部/東部才下沉至地面向相反方向吹。

春季的空氣並非全無危險。雖然華南受濕空氣影響而難以積聚污染物,但華北至蒙古草原卻十分乾燥,由於整個冬季降雨不足,蒙古高原很易吹起沙塵,當有冷高壓東移時,沙塵暴便很易經反氣旋東部向華南吹,此時本港的空氣質素便會惡化。

 圖四:2013年3月的空氣反軌跡圖。留意3月12日的反軌跡經過蒙古草原心臟地帶,是把沙塵帶來本港的典型路線。這種路線也會在四至五月出現。3月4日的路線來自中南半島(未顯示);3月20/21日的路線來自南海的副熱帶高氣壓。

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