黃岡市霧霾天氣時(shí)空分布特征分析

宋云

摘 要：利用1981-2015年共35年的黃岡市9個(gè)國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站的資料，對(duì)黃岡市霧霾天氣時(shí)空分布特征進(jìn)行分析，得出：近35年來(lái)，黃岡市霧日分布最多的是羅田站，次多的英山站，最少的是黃梅站。霾日分布最多的是黃梅站，次多的紅安站，最少的是羅田站。黃岡市霧霾天氣具有明顯的季節(jié)變化特征，霧日冬春多，夏季最少；霾日秋冬多，夏季最少。

關(guān)鍵詞：黃岡市；霧；霾；時(shí)空分布

中圖分類(lèi)號(hào)：X513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）14-0083-02

Abstract： Based on the data of 9 national surface meteorological observatories in Huanggang City from 1981 to 2015， the characteristics of temporal and spatial distribution of haze weather in Huanggang City are analyzed. It is concluded that in the past 35 years， Luotian Station has been the most distributed fog days in Huanggang City， and Yingshan Station is the second most frequently distributed in Huanggang City. The least is Huangmei. The most hazy day distribution is in Huangmei Station， the second most is Hong'an Station， and the least is Luotian Station. Obvious seasonal variation is characteristic of hazy weather in Huanggang City， with most foggy days in winter and spring， and fewest in summer； most hazy days in autumn and winter， and fewest in summer.

Keywords： Huanggang City； fog； haze； space-time distribution

引言

大氣視程障礙現(xiàn)象包括霧、輕霧、霾、浮塵、煙幕等。按照《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》中霧的定義是大量微小水滴浮游空中，使水平能見(jiàn)度小于1.0km的天氣現(xiàn)象。霾是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見(jiàn)度小于10.0km，造成空氣普遍渾濁的天氣現(xiàn)象。

目前國(guó)外學(xué)者對(duì)霧、霾的氣候特征進(jìn)行了分析和研究[1]，其中Kerr RA（1995）對(duì)由污染物質(zhì)造成的霾的氣候致冷機(jī)制進(jìn)行了研究[2]；國(guó)內(nèi)不少氣象工作者針對(duì)霾霧的研究，已有諸多成果[3-6]。如吳兌[7]等對(duì)中國(guó)大陸1951～2005年霾的長(zhǎng)期變化特征進(jìn)行研究；石春娥[8]等得出安徽省78個(gè)測(cè)站近半個(gè)世紀(jì)的霧的年際變化特征，并著重討論了城市發(fā)展對(duì)霧的影響，對(duì)城市霧發(fā)生率下降的原因進(jìn)行分析。

黃岡市地處中緯度地區(qū)，位于大別山南麓，長(zhǎng)江北岸，屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候特性明顯。本文利用黃岡市各個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)35年的地面氣象觀測(cè)資料，通過(guò)對(duì)黃岡市霧霾天氣的時(shí)空分布特征分析，對(duì)其進(jìn)行研究能夠?yàn)檠芯快F霾天氣與空氣污染的關(guān)系打下基礎(chǔ)，且可以為市政府與有關(guān)決策部門(mén)治理大氣污染提供依據(jù)。

1 資料與方法

本文對(duì)霧霾天氣研究主要以其出現(xiàn)的日數(shù)作為定量表征指標(biāo)。分析黃岡市各個(gè)站資料均取自湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心歸檔的原始?xì)庀笤聢?bào)表及其信息化的產(chǎn)品，資料均經(jīng)過(guò)湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心審核。9個(gè)站的資料年代均1981-2015年，日界為20H-20H。

為了統(tǒng)一規(guī)范霾觀測(cè)判別標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)氣象局預(yù)報(bào)司和觀測(cè)司下發(fā)調(diào)整文件，目前臺(tái)站均按《預(yù)報(bào)司觀測(cè)司關(guān)于調(diào)整霾天氣現(xiàn)象觀測(cè)規(guī)定和對(duì)2013年霧、霾觀測(cè)數(shù)據(jù)訂正的通知》（氣預(yù)函[2014]4號(hào)）中對(duì)霧霾天氣現(xiàn)象記錄標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行記錄，但由于歷史資料中只有4個(gè)或3個(gè)時(shí)次有能見(jiàn)度觀測(cè)數(shù)據(jù)，無(wú)法新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)霾的觀測(cè)進(jìn)行訂正，因此統(tǒng)計(jì)各站的霧霾日數(shù)時(shí)，以地面氣象觀測(cè)報(bào)表文件中的天氣現(xiàn)象觀測(cè)記錄為準(zhǔn)。本研究規(guī)定：一天中只要出現(xiàn)霧或霾現(xiàn)象，即記為一個(gè)霧或霾日，若一天中同時(shí)出現(xiàn)兩種天氣現(xiàn)象，則重復(fù)統(tǒng)計(jì)（如，某日的觀測(cè)記錄中有霧和霾，該日既統(tǒng)計(jì)為霧日，也統(tǒng)計(jì)為霾日）。

季節(jié)劃分：春季為 3-5月、夏季為6-8月、秋季為 9-11月、冬季為12月至翌年 2月。

2 黃岡市霧霾日數(shù)的空間分布特征

從資料分析來(lái)看，近35年間，黃岡市霧日最多的是羅田站，年平均霧日（22.7d），其次是英山站，年平均霧日（21.8d），霧日數(shù)最少是黃梅站，年平均霧日（6.9d）?？傮w來(lái)說(shuō)，黃岡市霧日分布呈近山區(qū)多、丘陵區(qū)少的特點(diǎn)。羅田、英山境內(nèi)多山，山區(qū)早晚氣溫低、水汽容易飽和形成霧。從霾的分布上看，黃岡市霾日最多的是黃梅站，年平均霾日（51.3d），其次是紅安站，年平均霾日（23.0d），霾日數(shù)最少是羅田站，年平均霾日（5.4d）?？傮w來(lái)說(shuō)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的、污染較重的城區(qū)為霾日的高發(fā)區(qū)，近效次之，山地霾日少。

3 黃岡市霧霾日數(shù)的時(shí)間分布特征

3.1 霧、霾日數(shù)的月、季節(jié)變化特征

3.1.1 霧日數(shù)

資料分析表明，1981-2015年黃岡市9個(gè)站霧日數(shù)在年內(nèi)呈單谷型分布，逐月霧日出現(xiàn)次數(shù)均小于2.5d；全年最低值出現(xiàn)在7-8月，僅為0.2d；進(jìn)入秋季霧日出現(xiàn)次數(shù)上升，到了冬季1月出現(xiàn)了最高值2.4d，隨后下降。冬季平均霧日出現(xiàn)次數(shù)維持在一個(gè)較高水平（2.0d），春季次之（1.3d），秋季略低（1.1d），夏季霧日出現(xiàn)次數(shù)則明顯偏少（0.3d）。

3.1.2 霾日數(shù)

資料分析表明，1981-2015年黃岡市9個(gè)站霾日數(shù)在年內(nèi)變化幅度不明顯，逐月霾日出現(xiàn)次數(shù)均小于3.6d。霾日冬季出現(xiàn)最多（2.8d），秋季次之（1.2d），春季略低（0.9d），夏季最少（0.4d）。由于秋冬季節(jié)冷空氣活動(dòng)頻繁[9]，黃岡市常受南下的冷高壓內(nèi)，空氣干燥[10]， 天氣形勢(shì)穩(wěn)定，使本地和近地面層污染物等難以擴(kuò)散，從而導(dǎo)致霾天氣的出現(xiàn)和加重。而夏季降水日數(shù)多濕沉降明顯使霾日明顯減少，春季風(fēng)力大，空氣的水平運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，對(duì)污染物的水平輸送明顯，也使得霾日數(shù)相對(duì)減少，因此霾日數(shù)的時(shí)間分布特征有較為明顯的天氣氣候特征[4]。

3.2 霧、霾日數(shù)的年際變化特征

3.2.1 霧日數(shù)年際變化特征

資料分析表明，在近35年期間，霧日數(shù)呈先增加后減少的變化特征。1982-1983年、1985年、1987年、1989-1992年、1996-2003年、2006-2007年、2010年是年平均霧日數(shù)較多年份，2011-2015年大霧開(kāi)始減少。1981-1990年、1991-2000年年平均霧日數(shù)都為15.3d/a，比歷年平均霧日數(shù)偏多1.1d/a，2001-2010年年平均霧日數(shù)為14.1d/a，比歷年平均霧日數(shù)偏少0.1d/a。2011-2015年年平均霧日數(shù)為10.1d/a，比歷年平均霧日數(shù)偏少4.1d/a。

3.2.2 霾日數(shù)年際變化特征

資料分析表明，黃岡市霾日數(shù)總體呈上升趨勢(shì)。全市年霾日數(shù)平均值為15.7天。霾日在1981-1988（改革開(kāi)放初期）年大部年份比歷史平均偏多，1989-2011年大部年份偏少。

將黃岡全市平均霾日的逐年變化分這三個(gè)階段。20世紀(jì)80年代-90年代為第一階段，此階段處在改革開(kāi)放初期，該時(shí)期工業(yè)發(fā)展、機(jī)動(dòng)車(chē)輛和各種能源的需求快速增長(zhǎng)，城市化程度提高市區(qū)風(fēng)力減小[11]，從而導(dǎo)致該時(shí)段的霾日數(shù)偏多。

90年代到21世紀(jì)最初的10年為第二階段，此階段霾日數(shù)減少，因?yàn)?000-2001年、2004-2009年降水量均高于年平均值（1373.8mm），充足的雨水沖刷稀釋了大氣中的塵埃、煙粒等污染物，不利于霾的形成，從而導(dǎo)致該時(shí)段的霾日數(shù)減少。

2011年至目前是第三階段，此階段霾日數(shù)迅速增多。因?yàn)榇穗A段光化學(xué)污染隨城市化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大的日趨嚴(yán)重，從而導(dǎo)致該時(shí)段的霾日數(shù)急劇增多。

4 結(jié)論與討論

（1）35年間，黃岡市霧日最多的是羅田站，次多的英山站，最少的是黃梅站，近幾年各站霧日有增多或減少現(xiàn)象，羅田站和英山站減少尤其明顯。35年間，黃岡市霾日數(shù)最多的是黃梅站、次多的是紅安站，霾日數(shù)最少的是羅田站，近幾年黃梅站、紅安站、麻城站、黃岡站的霾日數(shù)增多。這種年均大霧的區(qū)域分布差異主要是受地形和局地條件影響，而霾的分布受城市工業(yè)及污染排放影響。

（2）總體上，黃岡市35年來(lái)霧日數(shù)有減少趨勢(shì)，而霾有增多趨勢(shì)。

霧日數(shù)的減少是城市發(fā)展所造成的熱島效應(yīng)、大氣污染加重、生態(tài)環(huán)境、有利于霧形成的天氣形勢(shì)的出現(xiàn)率等綜合影響的結(jié)果。霾日數(shù)增加是城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速擴(kuò)大和城市化進(jìn)程加快；污染物排放源的變化；氣候和天氣的周期性變化及下墊面性質(zhì)的改變等。

（3）霧日數(shù)具有明顯的季節(jié)性變化，冬季最多，夏季最少。冬季羅田站、英山站皆為高值期，均在2.7d以上。霾和霧一樣，季節(jié)性變化明顯。夏季霾日數(shù)最少，秋季霾日數(shù)開(kāi)始增多，到冬季達(dá)到峰值，黃梅站、紅安站、蘄春站12月均為霾日數(shù)高值區(qū)。

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