西安城區(qū)大霧氣候特征分析

王雯燕，張穎梅，曹紅麗，王 夏

(西安市氣象局，西安 710016)

西安城區(qū)大霧氣候特征分析

王雯燕1，張穎梅1，曹紅麗1，王 夏1

(西安市氣象局，西安 710016)

利用西安站1951—2011年常規(guī)氣象觀測資料，統(tǒng)計分析西安城區(qū)大霧氣候特征。結(jié)果表明：西安城區(qū)霧日年際變化較大，平均22.2 d/a，1971—1990年是大霧多發(fā)期，平均33 d/a，大霧以1.7 d/10 a速率顯著減少；大霧主要集中在9月—次年1月，11月為高發(fā)期，6月最少，不同等級的霧出現(xiàn)次數(shù)與其強(qiáng)度成反比，強(qiáng)濃霧4—8月鮮有發(fā)生，主要在10—12月；07：00前后生成的大霧最多，09：00—18:00生成的霧較少，13:00—15:00幾乎無大霧；大霧天氣主要風(fēng)向為靜風(fēng)(C)，約占66%，次風(fēng)向為SSW、NE和SW，風(fēng)速普遍較小，風(fēng)速≤1 m/s的霧次約占總次數(shù)的92%，風(fēng)速較大的霧日，風(fēng)向以SSW、SW居多；大霧天氣相對濕度為80%～100%，相對濕度≥90%的霧日占比88%，夏季成霧濕度高于冬季，平均為95%。

氣候特征；氣象條件；降水

近年來極端天氣增多，災(zāi)害性天氣頻發(fā)，大霧是常見的災(zāi)害性天氣之一，對交通運輸和人們的生產(chǎn)生活帶來很大影響，日益受到政府和公眾的關(guān)注。大霧的發(fā)生發(fā)展具有明顯的地域特征[1-3]，很多地方利用地面觀測資料開展大霧的氣候統(tǒng)計研究[4-6]工作。李建科[7]對西安地區(qū)大霧特征進(jìn)行了分析研究。利用西安站1951—2011年地面氣象觀測資料，統(tǒng)計分析西安城區(qū)大霧時間變化特征和相關(guān)氣象條件特征。

1 資料來源

采用西安站1951—2011年地面氣象觀測資料，資料來源于陜西省信息中心。霧日：以每日20時為日界，一日內(nèi)只要有一次大霧記錄統(tǒng)計為一個霧日。西安站自1954年開始記錄大霧現(xiàn)象起止時間，2008年調(diào)整為一般站，取消了夜間觀測，因此關(guān)于大霧的起始和持續(xù)時間等的統(tǒng)計時間為1954—2007年。

2 時間變化特征

2.1 年際變化

圖1為1951—2011年西安城區(qū)霧日年際變化分布圖。西安城區(qū)霧日年際變化較大，61 a共出現(xiàn)霧日1 353 d，平均22.2 d/a，1983年最多52 d，1990年次之47 d，2005、2008年霧日均為2 d， 2010年無大霧。1951—1970年霧日接近歷年平均值，在平均值上下波動；1971—1990年是大霧多發(fā)時段，年平均霧日33 d/a，明顯高于歷年平均值；1991年后霧日明顯減少，進(jìn)入21世紀(jì)，霧日繼續(xù)減少。西安城區(qū)大霧以1.7 d/10 a的速率減少，下降趨勢系數(shù)通過0.05的信度檢驗，與李建科[7]對西安地區(qū)大霧年際變化趨勢分析結(jié)果一致。

圖1 西安城區(qū)1951—2011年霧日年際變化

2.2 月際變化

西安城區(qū)全年大霧較為明顯地集中在9月—次年1月，約占總數(shù)的81.5%，最多出現(xiàn)在11月，6月最少，如圖2所示。

圖2 西安1951—2011年各月霧日及大霧生成當(dāng)日或前一日有降水的霧日統(tǒng)計圖

低能見度對城市居民的出行、安全帶來很多不便，地面觀測規(guī)范[8]按照能見度大小將霧分為霧、濃霧、強(qiáng)濃霧，按此標(biāo)準(zhǔn)對不同等級的霧進(jìn)行統(tǒng)計(圖略)發(fā)現(xiàn)，不同等級的霧出現(xiàn)次數(shù)與其強(qiáng)度成反比，但全年總體變化趨勢基本一致。其中，強(qiáng)濃霧4—8月鮮有發(fā)生，主要集中在10—12月，11月為高發(fā)期。

2.3 日變化

對1954—2007年大霧起始時間進(jìn)行統(tǒng)計，以小時為單位，在某時次內(nèi)出現(xiàn)的霧次均計入該時次(見圖3)。07：00前后是大霧開始形成的主要時段，09：00—18:00生成的霧較少，13:00—15:00幾乎沒有大霧生成。

圖3 1954—2007年西安城區(qū)大霧起始時間日變化

2.4 持續(xù)時間

統(tǒng)計大霧持續(xù)時間發(fā)現(xiàn)：持續(xù)時間小于等于4 h的霧次占比88.4%，4～24 h的為11.5%，超過24 h有12次，西安城區(qū)大霧維續(xù)時間最長有3 d，發(fā)生在1959年2月2—4日。

3 氣象條件分析

3.1 天空狀況

形成機(jī)制不同，大霧時天空狀況也有所不同。大霧期間地面觀測記錄的天空狀況有兩種，可辨和無法辨明[8]。大霧期間天空不能完全辨明的霧日約占總數(shù)的63.4%，其余為天空可完全辨明。天空可完全辨明說明霧層較薄，通常霧消散后天空多晴朗，主要為輻射霧，其可辨云狀主要為中云Ac和高云Ci、Cs。

3.2 風(fēng)

大霧期間主要風(fēng)向為靜風(fēng)(C)，約占66%，與賀浩[9]研究結(jié)果相近，其次為SSW、SW和NE，分別占5%、4%和4%，其余為NNW、N、ESE等；大霧時風(fēng)速普遍較小，大多≤1 m/s，約占總數(shù)的92%，風(fēng)速為2～3 m/s 的約占8%。風(fēng)速較大的霧日，風(fēng)向以SSW、SW居多。

3.3 相對濕度

關(guān)于大霧天氣相對濕度的取值范圍，2003年以前地面氣象觀測規(guī)范沒有明確規(guī)定，2003年出版的規(guī)范明確規(guī)定大霧時相對濕度盡量接近100%。西安城區(qū)大霧天氣相對濕度范圍在80%～100%之間，其中，相對濕度≥90%的霧日占比88%，小于90%的占比12%，也有極個別霧日相對濕度小于80%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，秋、冬季成霧時相對濕度低于春、夏季，平均為90%，夏季成霧相對濕度平均為95%。

3.4 降水

大霧當(dāng)日或前一日有降水的霧日有629 d，達(dá)總霧日的43.6%，其中6—8月當(dāng)日或前一日有降水的霧日最多，約占該月累積霧日的80%～95%，其余各月較少，12月最少為28.5%(見圖2)。降水前后近地面層附近水汽較充足，相對濕度大，容易產(chǎn)生大霧。

4 結(jié)論

(1)西安城區(qū)霧日年際變化較大，平均22.2 d/a，1983年最多52 d，2010年全年沒有；1971—1990年是大霧多發(fā)時段，平均33 d/a ，1991年后霧日明顯減少；霧日以1.7 d/10 a的速率顯著減少；

(2)大霧主要集中在9月—次年1月，最多出現(xiàn)在11月，6月最少；不同等級的霧出現(xiàn)次數(shù)與其強(qiáng)度成反比，強(qiáng)濃霧4—8月鮮有發(fā)生，主要集中在10—12月，11月為高發(fā)期。

(3)07：00前后是大霧開始形成的主要時段，09：00—18:00生成的大霧較少，13:00—15:00幾乎沒有大霧生成；持續(xù)時間小于等于4 h的大霧占比88.4%。

(4)霧日中天空不能完全辨明的約占總霧日的63.4%，其余為天空可完全辨明，云狀主要有中云Ac和高云Ci、Cs。大霧天氣主要風(fēng)向為靜風(fēng)(C)，約占66%，次風(fēng)向為SSW、NE和SW；風(fēng)速普遍較小，風(fēng)速≤1 m/s的霧次約占總次數(shù)的92%，風(fēng)速較大的霧日風(fēng)向中，以SSW、SW居多。

(5)西安城區(qū)大霧天氣相對濕度范圍在80%～100%之間，其中，濕度≥90%的霧日占比88%，小于90%的占比12%，夏季成霧濕度高于冬季，平均為95%。

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1006-4354(2014)03-0020-03

2013-10-23

王雯燕(1972—)，女，陜西大荔人，漢族，高工，從事綜合觀測數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用。

公益性行業(yè)專項(GYHY201306045)和全國新增千億斤糧食氣象保障工程項目“自動土壤水分觀測網(wǎng)保障系統(tǒng)”資助

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