招遠(yuǎn)地區(qū)大霧氣候特征分析

楊金玲，孫衍曉

(山東省招遠(yuǎn)市氣象局，山東 招遠(yuǎn) 265400)

1 引言

在氣象學(xué)中，大霧是指大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，使水平能見度小于1.0 km的天氣現(xiàn)象。大霧受天氣系統(tǒng)、濕度條件及地形條件影響。大霧天氣多發(fā)，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、海上、交通運(yùn)輸、電力輸送以及人民群眾日常生活造成災(zāi)害，尤其是能見度較低的大霧天氣往往會(huì)造成重大交通事故，嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸，因此加強(qiáng)對(duì)大霧的預(yù)報(bào)研究極為重要。近年來，我國(guó)的氣象工作者對(duì)大霧的時(shí)空分布特征進(jìn)行了大量研究，賈漢奎等［1］對(duì)泰安的大霧時(shí)空特征研究表明:泰安地處魯中山區(qū)，地形復(fù)雜，平均大霧日數(shù)秋冬季多，春夏季少，霧日主要集中在10月到翌年2月，大霧的年際變化較大，進(jìn)入21世紀(jì)后大霧日又開始增多，存在東多西少的分布特征。劉婉莉［2］等對(duì)晉南大霧氣候特征分析發(fā)現(xiàn):大霧具有明顯的地域特征，盆地及河槽地較多，山區(qū)及臺(tái)地少。以上都是分析區(qū)域大霧天氣的時(shí)空分布特征，但對(duì)單站的大霧氣候特征分析不夠具體化。本文利用招遠(yuǎn)市氣象局50 a的大霧資料，采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法，分析了招遠(yuǎn)大霧的氣候特征及變化規(guī)律，為大霧的預(yù)報(bào)提供氣候背景，對(duì)提高大霧的預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)，具有重要的意義。

2 資料與方法

2.1 招遠(yuǎn)氣候概況

山東省招遠(yuǎn)市地處山東半島西北部，西北瀕臨渤海，位于120°08'～120°38'E，37°05'～37°33'N 之間，屬于暖溫帶亞濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，冬季干燥雨雪較少，春季風(fēng)大干燥多旱，夏季濕潤(rùn)多雨，秋季溫和涼爽，常有秋旱。

2.2 資料來源

本文使用1961—2010年招遠(yuǎn)氣象站大監(jiān)站地面氣象觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)近50 a霧逐年、逐月、逐日變化規(guī)律。根據(jù)《地面觀測(cè)規(guī)范》［3］規(guī)定，大霧為能見度小于1 km的霧。霧日統(tǒng)計(jì)以地面觀測(cè)記錄為準(zhǔn)，即20時(shí)—翌日20時(shí)出現(xiàn)霧則計(jì)為1個(gè)霧日，對(duì)跨越20時(shí)的大霧按2個(gè)大霧日處理。當(dāng)某一天(20時(shí)—翌日20時(shí))記載有霧天氣現(xiàn)象，無論在此期間出現(xiàn)了多次霧均作為1個(gè)霧日計(jì)算。四季劃分為:［4］春季(3—5 月)，夏季(6—8 月)，秋季(9—11月)，冬季(12—2月)。

本文對(duì)所選大霧的氣候資料進(jìn)行整理歸納，利用統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)出歷年各月平均大霧日數(shù)，年大霧日數(shù)等特征量，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的特征量數(shù)據(jù)繪制圖表，并進(jìn)行大霧的變化特征分析。在分析大霧年際變化時(shí)，采用了線性傾向評(píng)估方法。

3 大霧的氣候特征分析

3.1 大霧的日變化規(guī)律

對(duì)招遠(yuǎn)市50 a各時(shí)段內(nèi)大霧生成和消散次數(shù)統(tǒng)計(jì)分析。逐時(shí)統(tǒng)計(jì)分析大霧生成時(shí)間(圖略)，得知大霧生成時(shí)間主要集中在夜間到次日08時(shí)，占大霧發(fā)生時(shí)間的89.7%，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)段內(nèi)氣溫比較低，近地面濕度大，加上無云、微風(fēng)和大氣層結(jié)穩(wěn)定，地面散熱較迅速，以致地面溫度急劇下降，使得近地面空氣中的水汽容易在后半夜到早晨達(dá)到飽和而形成大霧。其它時(shí)次只有10.3%左右。大霧的消散主要在08—12時(shí)，08—09時(shí)是大霧消散的主要時(shí)段，這是因?yàn)槿粘鲋笕丈湓鰪?qiáng)，地面氣溫升高，湍流增強(qiáng)。另外大霧的生消也與季節(jié)關(guān)系密切，冬季在早上大霧容易生成，且冬季日出后氣溫回升較慢，所以大霧維持的時(shí)間較長(zhǎng)。

3.2 大霧的月分布特征

招遠(yuǎn)市近50 a來，平均年大霧日數(shù)為20.1 d，從大霧的月次數(shù)變化統(tǒng)計(jì)(圖1)看，一年之中每個(gè)月都有大霧天氣出現(xiàn)，其中12月出現(xiàn)次數(shù)最多，月平均大霧次數(shù)為3.3 d，占全年霧日的16.4%，其次為1 月和9、11 月，分別為2.7 d 和1.9 d，分別占全年霧日的13.4%和9.4%。3—7月霧日很少，其中3月和5月最少為0.9 d，僅占全年霧日的4.4%。冬季冷空氣活動(dòng)頻繁，經(jīng)常受冷高壓控制，天氣晴朗，無風(fēng)或微風(fēng)的夜間輻射降溫迅速，近地面空氣相對(duì)濕度容易達(dá)到飽和且容易形成穩(wěn)定逆溫層，故12—次年2月大霧日數(shù)最多。春季是一年當(dāng)中西南大風(fēng)出現(xiàn)頻率最多的季節(jié)，平均風(fēng)速大，大風(fēng)日數(shù)多，日照強(qiáng)烈，水汽含量少，因而相對(duì)濕度較小，大風(fēng)和小的相對(duì)濕度不利于大霧的形成，因此3—6月大霧日數(shù)出現(xiàn)最少。

圖1 1961—2010年招遠(yuǎn)大霧日數(shù)月分布圖

3.3 大霧的季節(jié)分布特征

從大霧的平均季節(jié)分布來看，招遠(yuǎn)地區(qū)大霧季節(jié)分布明顯，冬季最多，為7.6 d，占全年霧日數(shù)的38%，春季最少，僅占全年霧日數(shù)的14%，秋季和夏季分別占28%和20%。產(chǎn)生這種季分布的原因主要是冬季降水過后高空受西北氣流控制，對(duì)應(yīng)于冷高壓，天空晴朗或少云，有利于夜間輻射降溫，近地面濕度大，故容易形成霧。春季風(fēng)速大，空氣干燥不利于形成霧。夏季水汽雖然充沛，但是氣溫較高，不利于近地面水汽凝結(jié)，不易形成大霧。所以，霧多發(fā)生在夜最長(zhǎng)、氣溫最低的冬季或比較寒冷的冬半年。

3.4 大霧的年際和年代變化特征

招遠(yuǎn)年大霧日數(shù)平均為20.1 d，但年際間差異很大，1990年44 d為大霧日數(shù)出現(xiàn)最多年份，2002年大霧出現(xiàn)日數(shù)最少為6 d。20世紀(jì)60年代、70年代、80年代、90年代和21世紀(jì)00年代平均霧日分別為 12.2 d、24.3 d、30.3 d、14.8 d 和 18.9 d。80年代是大霧多發(fā)時(shí)段，為50 a中大霧日數(shù)最多的時(shí)段，60年代是大霧日數(shù)最少的時(shí)段，為50 a中大霧日數(shù)最少的時(shí)段，大霧日數(shù)呈明顯的階段性波動(dòng)。從60—80年代增加趨勢(shì)特別明顯，平均每10 a增加10 d，并達(dá)到峰值，從90年代到21世紀(jì)開始，增加趨勢(shì)減緩，但還是上升趨勢(shì)。從大霧年變化的線性趨勢(shì)來看(圖2)，通過了α=0.01的顯著性的相關(guān)性檢驗(yàn)。大霧年日數(shù)呈振蕩增加趨勢(shì)。從大霧年日數(shù)5 a滑動(dòng)平均(圖2)看，呈一個(gè)波形振蕩，并且未來大霧日數(shù)是可能振蕩增加的趨勢(shì)。城市的熱島效應(yīng)和機(jī)動(dòng)車輛的不斷增多，汽車尾氣排放越來越加劇，導(dǎo)致大氣污染逐年增加，氣溶膠顆粒不斷加劇，致使霧的凝結(jié)核不斷形成，霧滴密度不斷的增大，從而大霧的出現(xiàn)頻率越來越高，對(duì)交通的阻礙越來越嚴(yán)重。

圖2 1961—2010年招遠(yuǎn)大霧日數(shù)年際分布圖

4 分析總結(jié)

通過對(duì)招遠(yuǎn)市氣象站50 a大霧氣候資料統(tǒng)計(jì)分析，可以得出以下結(jié)論:

①招遠(yuǎn)地區(qū)的大霧有明顯的日變化，一天當(dāng)中任何時(shí)候都可以出現(xiàn)大霧，但是生成和持續(xù)的集中時(shí)段主要在夜間至清晨，消散多在上午到中午。消散主要在日出之后，并且隨著太陽(yáng)強(qiáng)度的增強(qiáng)消散的特別快。

②招遠(yuǎn)大霧出現(xiàn)以12月最多，5月最少，大霧出現(xiàn)的高峰時(shí)段主要集中在12月和1月，占全年總數(shù)的 29.8%。

③從年變化日數(shù)來看，波動(dòng)很大，先是增多，然后減少，之后又開始增多，呈兩峰兩谷型。年際變化為20世紀(jì)80年代大霧日數(shù)最多，90年代到21世紀(jì)開始呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，未來有可能仍然持續(xù)。一年當(dāng)中，大霧的季節(jié)分布特別明顯，以冬季最多，春季最少。

④霧是一種地方性很強(qiáng)的天氣現(xiàn)象。大霧天氣的出現(xiàn)，與多種因素有關(guān)。霧日的多少與天氣系統(tǒng)、地形、下墊面等都有一定的關(guān)系。在大氣層結(jié)穩(wěn)定的條件下，有合適的空氣濕度、風(fēng)向風(fēng)速，還要考慮周圍環(huán)境。上風(fēng)方有沒有出現(xiàn)大霧天氣等情況。在眾多的影響因素中，逆溫層的存在是非常重要的因素。因此作大霧預(yù)報(bào)時(shí)既要考慮大霧形成時(shí)的不同天氣形勢(shì)典型場(chǎng)，還必須結(jié)合本地的氣象要素條件?？蔀楸镜卮箪F的預(yù)報(bào)預(yù)警提供更好的依據(jù)，提高大霧災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)質(zhì)量，減少因大霧天氣而造成的損失。

［1］賈漢奎，徐學(xué)義，張杰，等.泰安大霧時(shí)空變化特征［J］.山東氣象，2011，31(2):12-14.

［2］劉婉莉 ，顧松山 ，劉慧麗，等.晉南大霧氣候特征分析［J］.山西氣象，2010，91(2):20-24.

［3］中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范［M］.北京:氣象出版社，2003:21-27.

［4］康振洲，彭偉軍，蔡海朝，等.近54 a新化縣大霧氣候特征分析［J］.貴州氣象，2012，36(1):30-33.

［5］劉瑞金.淅川縣大霧變化規(guī)律及特征分析［J］.理論探索:245-247.

［6］周振湘，陳青，等.長(zhǎng)汀縣大霧氣候特征分析［J］.福建氣象，2010，2:26-28.