南充市近40年大霧天氣氣候特征分析及其與空氣污染的關(guān)系

王麗麗

(西華師范大學(xué)國土資源學(xué)院，四川 南充 637009)

1 南充市地形條件有利于霧的形成

南充市位于四川省東北部，嘉陵江中游，北緯 30°35'～31°51'，東經(jīng) 105°25'～106°28'.南充市全境地貌可以分為北部低山區(qū)和南部丘陵區(qū)兩大地貌單元，地勢由北往南傾斜，南充市區(qū)在地貌上劃分位于南部丘陵區(qū)，西面連成都，東面連廣安，南部連重慶，其特殊地形，有利于霧的形成［1］.

霧是漂浮在近地面層的乳白色微小水滴和冰晶.霧的出現(xiàn)可致使能見度減小.按其濃度分為霧和輕霧兩種:霧的水平能見度小于1 000 m，輕霧的水平能見度為1 000～10 000 m.霧根據(jù)能見度距離又可分為3類:500～1 000 m的稱為霧，50～500 m的稱為濃霧，50 m以內(nèi)的霧稱為強濃霧.按冷卻原因又可分為輻射霧、平流霧、蒸汽霧和地形霧等.輻射霧主要是因為夜間地面輻射冷卻，使空氣中的水汽達到飽和所致，多形成于晴朗微風(fēng)、近地面層水汽充足的夜間或早晨，多出現(xiàn)在低洼的地方;平流霧是暖濕空氣移動到冷卻的下墊面上形成的霧;蒸汽霧是冷空氣移動到暖水面上形成的霧;地形霧(上坡霧)是潮濕的空氣沿坡上升使水汽凝結(jié)而產(chǎn)生的［2］.

2 南充市大霧天氣氣候特征

本文選取1971—2008年南充大霧觀測資料，主要從年、月、日三個時間尺度進行分析.

2.1 南充市大霧的年際變化

圖1為南充市1971—2008年霧日變化曲線圖.從圖1可以看出，南充市霧總體呈下降趨勢.原因之一是“城市熱島效應(yīng)”的存在破壞了有利于大霧形成的大氣層結(jié)，減少了大霧的出現(xiàn)［3］;原因之二是南充市90年代以來出現(xiàn)的嚴(yán)重干旱導(dǎo)致的水汽條件不足使得大霧天氣減少.

圖1 1971—2008年南充市霧日出現(xiàn)次數(shù)年際變化圖

2.2 南充市大霧的月變化

如圖2所示，南充市大霧天氣具有明顯的逐月變化特征.一年四季均有霧出現(xiàn)，以每年的9月到次年2月為最多，約占總霧日的46.3%;每年的3～8月為最少，約占總霧日的11.3%，最高值出現(xiàn)在1月，而最低值出現(xiàn)在5月.形成此特征的氣象原因:9月是夏秋交替時節(jié)，水汽條件比較充沛，但太陽高度角逐漸變小，夜間地面的輻射冷卻作用加劇，易使近地層空氣中的水汽達到飽和，清晨太陽升起得較晚，近地層大氣的穩(wěn)定層結(jié)不容易被破壞，從而容易形成輻射霧.而4月的情形正好相反.

圖2 近30年各月霧出現(xiàn)總?cè)諗?shù)柱狀對比圖

2.3 南充市大霧的日變化

南充市的大霧在每天24 h都有可能發(fā)生，發(fā)生在00:00～12:00的占86%.起霧時間主要在02:00～08:00，主要原因是由于這個時段是日最低氣溫出現(xiàn)的時間，氣溫的降低有利于近地層的水汽凝結(jié)達到飽和而形成霧，特別是輻射霧;每天09:00～18:00是生成大霧幾率最小的時段.5～8月霧的結(jié)束時間大多數(shù)在10:00前;2月和9月在11:O0前，3月和10月在12:00前，而1月、11月和12月霧的結(jié)束時間一般在13:00前.

3 大霧天氣與空氣污染的關(guān)系

大氣能見度的變化可反映大氣混濁度和空氣污染狀況，影響景觀和人居環(huán)境［4］.因此，大氣能見度成為當(dāng)前區(qū)域大氣環(huán)境研究的重要指標(biāo)［5］.據(jù)資料分析，在南充市多霧的 10、11、12、1月份，能見度均偏低，嚴(yán)重影響到人們的出行和當(dāng)?shù)氐慕煌ㄊ聵I(yè).而且大霧天氣影響空氣質(zhì)量，危害人體健康.當(dāng)大霧彌漫時，空氣中有毒、有害物質(zhì)和大氣污染物會發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生新物質(zhì).如二氧化硫在大氣中被氧化后，與霧滴結(jié)合成硫酸氣溶膠，這一新物質(zhì)的毒性要比原來的物質(zhì)高10倍以上，對建筑物等設(shè)施都有嚴(yán)重的腐蝕作用.據(jù)調(diào)查，南充市酸雨頻率較高，每年均在70%以上，影響空氣質(zhì)量的主要影響因子是SO2和總懸浮顆粒(TSP)［6］，這進一步證實上述說法.而且大霧時往往存在逆溫層，空氣無法對流，空氣中的污染物很難擴散，所以對人體危害很大.大多數(shù)霧天從地面就開始出現(xiàn)逆溫，逆溫層較厚，極不利于近地層空氣的上下交換.因而霧天空氣質(zhì)量較差，而且霧持續(xù)時間越長，空氣質(zhì)量越差.

大霧天里，廢氣、二氧化碳、灰塵較多，霧滴中溶解和吸附了一些地表的有害物質(zhì)，如酸、堿、胺、鹽、苯、酚、塵埃以及病原微生物等，人如果在霧中停留時間過久，有害物質(zhì)被人吸入或接觸過多，可引起氣管炎、喉炎、肺炎、鼻炎、眼結(jié)膜炎及過敏性疾病.大霧天氣致使過飽和的水蒸汽在空氣中與塵粒凝結(jié)，造成空氣中含氧量降低，人們在呼吸時感到胸悶，會使心血管和呼吸道疾病的發(fā)病機率增加.

當(dāng)然，霧也并非一無是處，霧可以凈化空氣.大霧過后，會感到空氣變得清新，這是由于空氣中的煙粒、塵埃等被霧滴移走消散，如同雨雪過后含有雜質(zhì)的空氣被沖洗過一樣，使空氣得到了凈化.

4 結(jié)語

近40年南充市的年霧發(fā)生日總體呈下降趨勢.南充市一年四季均有霧出現(xiàn)，以9月到次年1月為最多，每年的4～6月為最少.南充市大霧主要在02:00～08:00開始，在06:00～12:00消散，每天09:00～18:00大霧出現(xiàn)最少.南充市大多數(shù)大霧天氣空氣質(zhì)量較差，霧天建議人們盡量減少外出，停止晨練，外出做好防護措施以減少大霧帶來的危害.

［1］南充市氣象局.南充氣象志［M］.南充，1993:20－25.

［2］伍光和.自然地理學(xué)［M］.北京:高等教育出版社，2008:55－60.

［3］李子華.中國近40年霧的研究［J］.氣象學(xué)報，2001，59(5):616－624.

［4］宋宇，唐孝炎，方晨，等.北京市能見度下降與顆粒物污染的關(guān)系［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2003，23(4):468 －471.

［5］Quinnpk，Batest.North American，Asian，and Indian Haze:Similar Regional Impacts on Climate［J］.Geophysical Research Letters，2003，30(11):1555 －1559.

［6］葉堤，蔣昌潭，趙琦，等.重慶市春季大氣PM10中有機碳、元素碳濃度水平及污染特征分析［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2007，23(3):69 －73.