陽江大霧氣候特征和地面要素分析

張弘豪，黃先倫，殷宏南，郭圳勉

（陽江市氣象局，廣東陽江 529500）

陽江大霧氣候特征和地面要素分析

張弘豪，黃先倫，殷宏南，郭圳勉

（陽江市氣象局，廣東陽江 529500）

利用1961—2014年陽江、陽春市2個觀測站的地面大霧日數(shù)資料和常規(guī)氣象觀測資料，采用數(shù)理統(tǒng)計、線性傾向估計等方法，對陽江地區(qū)大霧日數(shù)的氣候特征進行了分析。結果表明：陽江地區(qū)大霧日數(shù)總體呈減少趨勢，大霧出現(xiàn)集中在1—4月，3月最多，6月最少；大霧生消多發(fā)生在清晨或夜晚；鋒面霧發(fā)生伴隨著弱降水；鋒面霧和平流霧出現(xiàn)時以陰天為主；大霧發(fā)生時，平均氣溫呈升溫或維持的趨勢，相對濕度在85%以上，平均風速在5 m/s（3級）以下，以東南風-南南東風為主。

氣候學；霧；氣候特征；氣象要素；陽江

《地面氣象觀測》中對霧定義為懸浮在貼近地面大氣中的大量細微水滴（或冰晶）的可見集合體，是使能見度＜1.0 km的天氣現(xiàn)象［1］。隨著科學發(fā)展、社會進步，霧對各行各業(yè)造成的不利影響正逐漸增多，大霧災害已經(jīng)引起社會各界的廣泛關注。為了認識霧對人民群眾身體健康、生產(chǎn)生活和生態(tài)環(huán)境的危害，我國對霧進行各項研究，取得了豐碩的成果［2-6］。我國大霧最多地區(qū)主要集中在四川盆地、重慶、云南南部、湖南和江南東部［7］。以往的研究表明，華南地區(qū)霧有多種類型，不同類型霧的影響因子和預報指標差別很大。閆敬華等［8］探索華南地區(qū)降水與霧的關系發(fā)現(xiàn)，華南地區(qū)降水與霧有顯著的關系，有無降水反映了不同過程和類型的霧，為霧的預報提供因子；張燕光［9］也著重研究了華南沿海春季大霧。研究不同類型霧的生消變化及其氣象要素特點，做好霧的預報服務，對于國家經(jīng)濟建設和軍事活動具有重要意義，而陽江處于粵西地區(qū)，還沒有學者對陽江地區(qū)霧做過研究，因此陽江霧的研究對陽江地區(qū)人民生活及生態(tài)環(huán)境有重要的意義。

1 資料與方法

本研究利用1961—2014年陽江髻山、陽春春城的2個觀測站地面大霧日數(shù)資料和常規(guī)氣象觀測資料，采用數(shù)理統(tǒng)計和線性傾向估計方法，對陽江地區(qū)大霧日數(shù)的氣候特征進行了分析。本研究中有關大霧資料的說明：①從2012年4月起，2個測站夜間只觀測，不記錄大霧生消時間，因此大霧生消時間統(tǒng)計為1961年1月—2012年3月；②1980—1983、2003年陽江大霧生成時間缺失，這幾年數(shù)據(jù)不進行統(tǒng)計；③四季劃分為：春（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）、冬（12月—次年2月）。

2 大霧的氣候特征

2.1 年代際和年內(nèi)變化

統(tǒng)計1961—2014年資料可知，髻山站共出現(xiàn)大霧664 d，春城站共出現(xiàn)大霧300 d，髻山出現(xiàn)大霧頻次明顯高于春城，兩站年平均霧日數(shù)分別為12.3和5.56 d。其中，髻山站1968年大霧出現(xiàn)日數(shù)最多，共32 d；春城站則在1983年，共出現(xiàn)26 d。將每年大霧出現(xiàn)次數(shù)做5年滑動平均（圖1a），從圖1a中可以發(fā)現(xiàn)，陽江地區(qū)大霧日數(shù)總體呈減少趨勢。兩站具體變化略有不同：髻山站在1961—1979年略有上升、1979—2001年呈下滑趨勢；春城站則是1961—1976、1985—2001年呈下滑趨勢、1976—1985年為短暫上升期。相同的是兩站均在2001—2006年及2010—2014年間大霧日數(shù)有所增多。圖1b為1961—2014年陽江地區(qū)年代際霧日數(shù)。由此可以看出，髻山及春城站均在20世紀70年代霧日數(shù)達到峰值，年平均霧日數(shù)分別為18.3 d、春城8.6 d；由于2011—2014年不是完整的10年，所以比較時只計算到21世紀初，可清晰發(fā)現(xiàn)髻山低谷值出現(xiàn)在20世紀末（年平均霧日數(shù)7.2 d）、春城低谷值出現(xiàn)在21世紀初（年平均霧日數(shù)2.1 d）。

圖1 陽江大霧日數(shù)5年滑動平均（a）和年代際變化（b）

2.2 四季變化

從季節(jié)分布上來看，陽江髻山和陽春春城2個站均在夏季出現(xiàn)霧日數(shù)最少；髻山站春季出現(xiàn)霧日數(shù)最多，其次為冬季、秋季；而春城站則冬季出現(xiàn)霧日數(shù)最多，其次為春季、秋季（圖2）。而各季在年際變化方面有著與年霧日總數(shù)年際變化類似。

圖2 1961—2014年陽江地區(qū)4季大霧日數(shù)

2.3 月變化及日變化

圖3a是陽江大霧日數(shù)月變化，大霧主要集中在1—4月，3月為大霧發(fā)生高峰月，髻山共出現(xiàn)156 d，陽春出現(xiàn)67 d；從圖3a中還可以看出，5—7月出現(xiàn)大霧的日數(shù)最少。為進一步了解大霧的生消時間，本研究選取大霧發(fā)生頻次更高的髻山站細化分析，陽江大霧生消時段主要集中在02：00—08：00，其次為20：00—次日02：00，14：00—20：00出現(xiàn)的可能性最?。▓D略）。將大霧發(fā)生頻次最高的02：00—08：00及20：00—次日02：00再細化研究，劃分為逐小時生消次數(shù)發(fā)現(xiàn)（圖3b）05：00—07：00及20：00生成、06：00—08：00消散，其中06：00為大霧發(fā)生峰值，共165 d、08：00為大霧消散峰值，共137 d。

圖3 大霧月變化（a）和髻山站20：00—次日08：00大霧生消變化（b）

3 大霧的地面氣象要素特征

由劉小寧等［10］、葉樹春等［11］的研究發(fā)現(xiàn)大霧是局地特征十分明顯的現(xiàn)象，其形成是由多種天氣條件和環(huán)境因素決定的。天氣系統(tǒng)、氣溫、相對濕度、風速、大氣穩(wěn)定度等諸多條件都會對大霧形成產(chǎn)生影響。為保證資料統(tǒng)一，選取2005年1月—2012年3月間84個陽江大霧個例進行研究，以便找出與陽江地區(qū)大霧生消有關的因子。在確定每一個大霧的生消時間后，選取生成時間前6 h至消散后2 h為1個大霧個例研究時段，進行數(shù)據(jù)整理，將每段時間內(nèi)地面逐小時觀測數(shù)據(jù)平均值定為該大霧個例的有效數(shù)據(jù)，降水則是以研究時段總雨量為準。分析發(fā)現(xiàn)，在2005—2012年間，陽江市所有大霧出現(xiàn)時觀測站各類氣象要素的平均值如下：氣壓1 002 hPa、相對濕度95%、風速3 m/s、溫度露點差1℃。84個大霧個例中共有40例出現(xiàn)降水，其中有25例發(fā)生期間降水不足1 mm；另外，1～10 mm的有12例；10～30 mm的有3例。

另外，將所選取的研究時段，大霧發(fā)生前和消散后以逐小時為單位、大霧發(fā)生時段為一個單位求平均值可發(fā)現(xiàn)（圖4）：大霧發(fā)生前氣壓和溫度露點差都有下降的趨勢，而在大霧消散后再次上升；風速隨時間略有波動，但大霧發(fā)生時段風速最?。淮箪F發(fā)生前風向以南南東風-東南風為主，消散后則多為東北風（圖略）；相對濕度則隨時間變化上升，大霧消散后相對濕度逐漸減小。

圖4 陽江大霧時段氣壓（a）；相對濕度（b）；露點溫度差（c）以及風速（d）的分布

根據(jù)不同類型大霧定義和陽江本地地形特點將陽江84個大霧個例分為4類，分別是平流霧、輻射霧、鋒面霧及混合霧［12-14］。其中平流霧和鋒面霧各40例、輻射霧3例、混合霧1例。分類研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生不同類型的霧時，各氣象要素變化略有差異。從時間來看（圖5），4類霧多生成于清晨或夜晚，上午10：00—16：00生成的大霧都為鋒面霧；不同的是平流霧維持時間大多在1～2 h，占37.5%，最長的有8.12 h，最短的僅有0.25 h；鋒面霧持續(xù)時間最長可以達14.22 h，鋒面霧維持在3～4 h比例最高。輻射霧出現(xiàn)的時間很多，大霧持續(xù)時間在1 h內(nèi)，而混合霧出現(xiàn)持續(xù)時間為9.67 h。

圖5 陽江大霧生成時間（a）和持續(xù)時間（b）

將各類霧的地面氣象觀測要素進行統(tǒng)計分析（表略），可以看到，各類霧出現(xiàn)前后地表氣溫均有升溫或大體維持的特征，露點溫度差都在3℃以下，平流霧和鋒面霧有出現(xiàn)過飽和的現(xiàn)象。從相對濕度上看，各類霧相對濕度都在85%以上，其中鋒面霧相對濕度都在90%以上。各類霧出現(xiàn)前后地面氣壓無明顯變化，平均氣壓大致在996～1 009 hPa。平流霧和鋒面霧出現(xiàn)時，都為陰天，天空云量9～10成，輻射霧出現(xiàn)以晴到多云為主，云量為0～5成，混合霧出現(xiàn)時天空云量為0～8成。從降水上看，只有鋒面霧出現(xiàn)時，才可能出現(xiàn)降水。

圖6是各類霧持續(xù)時的風速風向玫瑰圖，從圖6上可以看到，各類霧持續(xù)時平均風速在5 m/s（3級）以下。各類霧持續(xù)時各個方向的風都有，但以東南風-南南東風為主。

圖6 陽江市各類霧例持續(xù)時風玫瑰圖

4 結論

1）1961—2014年陽江地區(qū)大霧總體呈減少趨勢，陽江髻山年平均大霧日數(shù)18.3 d，陽春春城為8.6 d。

2）陽江地區(qū)大霧多發(fā)生在冬季，其次是春季、秋季。

3）陽江大霧可以分為4類，分別是平流霧、鋒面霧、輻射霧、混合霧，其中平流霧和鋒面霧占絕大部分，輻射霧和混合霧偶有出現(xiàn)。陽江大霧生消多發(fā)生在清晨或夜晚，只有鋒面霧的生消會出現(xiàn)在上午10：00—16：00。平流霧維持時間大多在1～2 h；鋒面霧維持時間多在5 h以內(nèi)，其中3～4 h比例最高。

4）各類霧出現(xiàn)前后平均氣溫均有升溫或大體維持的特征，露點溫度差都在3℃以下，平流霧和鋒面霧水汽有出現(xiàn)過飽和的現(xiàn)象；各類霧相對濕度都在85%以上；平流霧和鋒面霧出現(xiàn)時，都為陰天；只有出現(xiàn)鋒面霧時才伴有弱降水；各類霧持續(xù)時平均風速在5 m/s（3級）以下，以東南風-南南東風為主。

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Analysis on C limatic Characteristics and Surface M eteorological Elem ents of Fog in Yangjiang

ZHANG Hong-hao，HUANGXian-lun，YIN Hong-nan，GUO Zhen-mian

（Meteorological Bureau of Yangjiang City，Yangjiang 529500）

Usingmathematical statistics and linear trend estimation，the climatic characteristics of foggy days in Yangjiang are analyzed，based on surface foggy days data and routine meteorological data in Yangjiang and Yangchun from 1961 to 2014.The results show that the foggy days in Yangjiang have decreased on thewhole.Fogmainly appears in January to April，with themost in March and the least in June. The occurrence and disappearance of fog often occurs in the early morning or at night.Frontal fog appears with weak precipitation.Frontal fog and advection fogmainly occur on cloudy days.When fog appears，average temperature rises or remains unchanged，relative humidity is above 85%，and average wind speed is 5m/s（level 3）or less，which ismainly SE～SSE.

climatology；fog；climatic characteristics；meteorological elements；Yangjiang

P426

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.010

2016-08-15

陽江市霧的氣候特征及大霧生消的影響因子初探

張弘豪（1992年生），女，理學學士，助理工程師，主要從事短期天氣預報工作。E-mail：1291590474@qq.com

張弘豪，黃先倫，殷宏南，等.陽江大霧氣候特征和地面要素分析［J］.廣東氣象，2016，38（6）：42-46.