1981—2015年本溪市大霧氣候特征分析

吳英杰 林雙 高巍 韓梅

摘要 本溪市地處遼東半島東南部山區(qū)，境內(nèi)層巒疊嶂、山多地少，以低山、丘陵為主，處于長(zhǎng)白山支脈東北端，屬于中溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，雨量充沛。本文采用1981—2015年本溪市觀測(cè)站常規(guī)氣象觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)分析本溪市區(qū)大霧氣候特征。結(jié)果表明，本溪市區(qū)霧日年際變化較大，平均15.6 d/年，大霧年變化較為平均；大霧主要集中在6—11月，8—9月為高發(fā)期，1—2月發(fā)生次數(shù)最少；秋季為全年大霧日數(shù)最多的季節(jié)；從出現(xiàn)時(shí)段來看，1：00—5：00是大霧形成的主要時(shí)段，其次為5：00—8：00，20：00至次日1：00、8：00—12：00生成的霧較少，12：00—20：00幾乎無大霧生成；大霧天氣出現(xiàn)時(shí)的主要風(fēng)向?yàn)闁|（E），約占49%，次風(fēng)向?yàn)闁|東北（ENE）、東東南（ESE），約占36%；風(fēng)速主要集中在1.0～2.5 m/s，出現(xiàn)次數(shù)約占總次數(shù)的73%；大霧天氣相對(duì)濕度為80%～100%，相對(duì)濕度≥90%的霧日占比95%。

關(guān)鍵詞 大霧；氣候特征；氣象條件；遼寧本溪；1981—2015年

中圖分類號(hào) P426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）03-0213-02

霧是大氣中懸浮在近地面的大量細(xì)微水滴（或冰晶）構(gòu)成的氣溶膠聚合體。能見度為1～10 km的稱為輕霧，0.5～1.0 km的稱為霧，0.05～0.50 km的稱為濃霧，<0.05 km的稱為強(qiáng)濃霧。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。霧天城市釋放的煙塵、廢氣等有害物質(zhì)在近地面空氣中滯留，不利于人體健康，尤其是對(duì)航空、河運(yùn)和高速公路交通具有極大的危害性，其危害程度主要取決于霧的出現(xiàn)頻次和交通運(yùn)輸量[1]，因而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，很多地區(qū)利用地面觀測(cè)資料開展大霧的氣候統(tǒng)計(jì)研究工作。本文采用1981—2015年本溪?dú)庀笥^測(cè)站地面氣象觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)分析本溪市區(qū)大霧時(shí)間變化特征和相關(guān)氣象條件特征，為大霧的預(yù)報(bào)預(yù)警提供參考。

1 資料與方法

采用1981—2015年本溪市氣象觀測(cè)站逐日地面氣象觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)近35年大霧逐年、逐月、逐日的變化規(guī)律。根據(jù)《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》[2]中的相關(guān)規(guī)定，大霧為能見度 <1 km的霧。霧日的統(tǒng)計(jì)以地面觀測(cè)記錄為準(zhǔn)，選取方法是以每日20：00為日界，1日內(nèi)只要出現(xiàn)1次大霧則記錄統(tǒng)計(jì)為1個(gè)霧日，對(duì)跨越20：00的大霧按2個(gè)霧日處理。四季劃分為[3]春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至次年2月）。

本文對(duì)所選的觀測(cè)資料進(jìn)行整理歸納，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、氣候傾向率和線性分析等方法統(tǒng)計(jì)年大霧日數(shù)等特征量并繪制圖表，進(jìn)而對(duì)近35年本溪市大霧氣候特征進(jìn)行分析。

2 大霧時(shí)間變化特征分析

2.1 年際變化

由圖1可以看出，本溪市區(qū)霧日年際變化不大，近35年共出現(xiàn)霧日545 d，平均15.6 d/年；2007年最多，為27 d；2001年次之，為24 d；1983年最少，為5 d，絕大多數(shù)年份在平均值上下波動(dòng)。從近35年大霧日數(shù)的整體變化趨勢(shì)來看，本溪市區(qū)大霧以1.1 d/10年的速率增加，2010年以后大霧出現(xiàn)日數(shù)逐年減少，可能與近年來空氣污染煙霾天氣出現(xiàn)頻率加劇有關(guān)。地面觀測(cè)規(guī)范中按照能見度大小將霧分為霧、濃霧、強(qiáng)濃霧，按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)不同等級(jí)的霧出現(xiàn)次數(shù)與其強(qiáng)度成反比，其中強(qiáng)濃霧出現(xiàn)頻率不足1%，濃霧出現(xiàn)頻率為67%，霧的出現(xiàn)頻率為32%。由此可見，本溪市區(qū)出現(xiàn)能見度在0.05～0.5 km的濃霧較多。

2.2 月際變化

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出，近35年本溪市月平均大霧日數(shù)為1.3 d。由圖2可以看出，本溪市區(qū)全年大霧較為明顯地集中在6—11月，約占全年霧日的81.7%，8—9月出現(xiàn)次數(shù)最多，1—2月最少。8月、9月月均大霧次數(shù)分別為3.3、3.4 d，分別占全年霧日的21%和22%；其次為10月和7月，分別為2.1、1.6 d，分別占全年霧日的14%和10%。

2.3 季節(jié)變化

經(jīng)分析，秋季為本溪市大霧日數(shù)最多的季節(jié)，達(dá)6.8 d；其次為夏季（6.0 d），夏季、秋季大霧日數(shù)共占總霧日的82%；春季出現(xiàn)日數(shù)為2.2 d；冬季大霧很少出現(xiàn)，為0.7 d。夏季、秋季降水充沛，天氣晴朗、無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚輻射降溫迅速，近地面空氣相對(duì)濕度容易達(dá)到飽和，易形成穩(wěn)定逆溫層，因而出現(xiàn)大霧次數(shù)最多。冬季冷空氣活動(dòng)頻繁，常受冷高壓控制，溫度較低，濕度較?。淮杭敬箫L(fēng)出現(xiàn)頻率較高，平均風(fēng)速大，日照強(qiáng)烈，水汽含量少，濕度小，均不利于大霧的形成，因而冬季、春季大霧出現(xiàn)次數(shù)較少。

2.4 日變化

對(duì)1981—2015年大霧起始時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以時(shí)段（如1：00—5：00）為單位，在某時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的霧次均計(jì)入該時(shí)段。由圖3可以看出，1：00—8：00前后是大霧形成的主要時(shí)段，占大霧發(fā)生時(shí)間的87%，因?yàn)樵摃r(shí)段氣溫較低，近地面濕度大，無云、微風(fēng)和大氣層結(jié)穩(wěn)定，地面散熱較迅速，地面溫度急劇下降，使近地面空氣中的水汽易達(dá)到飽和而形成大霧。其次為20：00至次日1：00，占大霧發(fā)生時(shí)間的10.1%；8：00—12：00生成的霧較少，12：00—20：00幾乎無大霧生成。通過分析資料得出，大霧的消散時(shí)段主要為8：00—10：00，其原因?yàn)槿粘鲋笕照赵鰪?qiáng)，地面氣溫迅速升高，湍流增強(qiáng)。

2.5 持續(xù)時(shí)間

統(tǒng)計(jì)大霧持續(xù)時(shí)間發(fā)現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間≤4 h的霧次占比為72%；持續(xù)時(shí)間4～24 h的霧次占比為28%；超過24 h的霧次有2次。本溪市區(qū)大霧維續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)為2 d，發(fā)生在2015年11月12—13日。

3 大霧氣象條件分析

3.1 大氣狀況

大霧期間地面觀測(cè)記錄的天空狀況有2種，即可辨明和無法辨明[2]。本溪市區(qū)大霧期間天空不能完全辨明的霧日約占總數(shù)的92%，其余8%為天空可完全辨明。晴朗少云的夜間或清晨，地面有效輻射增強(qiáng)、散熱迅速，使近地面氣層降溫多，有利于水汽凝結(jié)，同時(shí)近地面氣層比較穩(wěn)定或有逆溫層存在時(shí)，有利于水汽和塵埃雜質(zhì)的聚集，均有利于霧的形成[3-4]。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得出，本溪市區(qū)出現(xiàn)的霧以輻射霧為主。

3.2 風(fēng)場(chǎng)

由圖4可以看出，本溪市大霧天氣出現(xiàn)時(shí)的主要風(fēng)向?yàn)闁|（E），約占49%；次風(fēng)向?yàn)闁|東北（ENE）、東東南（ESE），約占36%。風(fēng)速主要集中在1.0～2.5 m/s，出現(xiàn)次數(shù)約占總次數(shù)的73%；風(fēng)速<1.0 m/s的約占16%；風(fēng)速在2.5～4.0 m/s之間的約占10%；風(fēng)速>4.0 m/s的霧不足1%，風(fēng)向以西風(fēng)（W）為主。

3.3 相對(duì)濕度與降水

本溪市區(qū)大霧天氣相對(duì)濕度范圍在80%～100%之間，其中，相對(duì)濕度≥90%的霧日占95%，<90%的占5%。大霧當(dāng)日或前一日內(nèi)有降水的霧有340 d，占總霧日的64%。降水前后近地面層附近水汽較為充足，相對(duì)濕度大，容易產(chǎn)生大霧。

4 結(jié)論

（1）1981—2015年本溪市區(qū)霧日年際變化較大，平均為15.6 d/年；2007年最多，為27 d；2001年次之，為24 d；1983年最少，為5 d。大霧年變化幅度較為平均；霧日以1.1 d/10年的速率顯著增加。

（2）近35年本溪市月平均大霧日數(shù)為1.3 d，大霧主要集中在6—11月，8—9月為高發(fā)期，1—2月發(fā)生次數(shù)最少；秋季為全年大霧日數(shù)最多的季節(jié)，達(dá)6.8 d；其次為夏季和春季；冬季最少，不足1 d。

（3）1：00—5：00前后為大霧形成的主要時(shí)段，其次為5：00—8：00，20：00至次日1：00、8：00—12：00生成的霧較少，12：00—20：00幾乎無大霧生成。

（4）本溪市區(qū)大霧以輻射霧為主。霧日中天空不能完全辨明的霧日約占總數(shù)的92%，天空可完全辨明的霧日約占總數(shù)的8%。

（5）本溪大霧天氣出現(xiàn)時(shí)的主要風(fēng)向?yàn)闁|（E），約占49%；次風(fēng)向?yàn)闁|東北（ENE）、東東南（ESE），約占36%。風(fēng)速主要集中在1.0～2.5 m/s，出現(xiàn)次數(shù)約占總次數(shù)的73%。

（6）本溪市區(qū)大霧天氣相對(duì)濕度范圍在80%～100%之間，其中濕度≥90的霧日占總霧日的95%，<90%的占總霧日的5%。大霧當(dāng)日或前一日內(nèi)有降水的霧有340 d，達(dá)總霧日的64%。

5 參考文獻(xiàn)

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