田陽霧的氣候特征及成因分析

莫紹寧，周冬梅，黃曉文，黃肖寒

（田陽縣氣象局，廣西 田陽 533600）

在氣象學(xué)中，霧是指近地層大氣中懸浮的大量水滴或冰晶微粒，水平能見度小于1.0km的天氣現(xiàn)象［1］。霧作為一種發(fā)生機(jī)率高、發(fā)生范圍廣、危害程度大的常見災(zāi)害性天氣，在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展中，對現(xiàn)代交通運(yùn)輸不利影響十分顯著，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懞?、陸、空交通安全，尤其對陸地高速公路交通安全影響明顯。在高速公路上，由于霧（大霧、濃霧）造成的能見度低，使駕乘人員視距判斷嚴(yán)重偏差，容易引發(fā)各種交通事故的發(fā)生，甚至造成連環(huán)交通事故的發(fā)生，給國家和人民生命財產(chǎn)造成重大損失。同時由于霧是水汽過飽和凝結(jié)懸浮于貼地層，溶凝大氣中大量酸堿有害人體健康的微粒漂浮物，人民出行呼吸于大霧中，吸入大量霧化有害懸浮物，易引發(fā)各種呼吸道疾病發(fā)生，誘發(fā)其他疾病的共生，可見霧害與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生產(chǎn)生活息息相關(guān)。桂西霧氣候資源分析個例還比較少，全國各地霧日氣候變化趨勢分析有增亦有減趨勢，變化有大有小。 劉小寧［2］等、王麗萍［3］等的研究指出，中國大多數(shù)地區(qū)年霧日數(shù)呈減少趨勢，鄧英姿［4］等的研究，對廣西沿海地區(qū)7個氣象站多年霧日統(tǒng)計分析表明，廣西沿海年霧日變化有3個站呈上升趨勢，4個站總體呈下降趨勢。本文參考全國多地山城霧，平原霧氣候特征分析文獻(xiàn)，對田陽1961－2017年霧的氣候變化特征統(tǒng)計分析，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧v史多例大（濃）霧形成的廣西簡易天氣圖天氣形勢配合，概括當(dāng)?shù)仂F的成因、霧預(yù)報預(yù)警要點(diǎn)分析，為開展霧天氣預(yù)報服務(wù)，對提高霧預(yù)報預(yù)警服務(wù)社會效益意義重大。

1 資料來源及方法

田陽氣象站 （106°55′E，23°44′N），海拔高度110.0m，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，逐年、季、月霧日資料來源自本站氣象資料室歷年氣象月報表，年限為1961－2017年共計57a。采用數(shù)理統(tǒng)計學(xué)方法，計算霧日的年、季際氣候趨勢傾斜率，以描述霧日年、季平均增減多少趨勢值，以氣候趨勢系數(shù)檢驗(yàn)霧年、季變化關(guān)聯(lián)性顯著程度，分析揭示田陽霧的氣候變化特征。

2 統(tǒng)計結(jié)果分析

2.1 年際變化特征

田陽逐年霧日變化趨勢如圖1，由圖可見，田陽1961－2017 年共出現(xiàn)霧 322d，57a 年平均有霧 5.7d，最多年份出現(xiàn)霧22d（1983年），年霧日出現(xiàn)最少年為0d（1989年、2017年），年霧日在歷年平均值線以上出現(xiàn)22a，且擺幅高值振動，年霧日在10d以上出現(xiàn)10a，年霧日在15d以上有3a，年霧日在 20d以上有1a。年霧日在57a平均值線下擺動出現(xiàn)共有35a，年霧日小于等于3d共出現(xiàn)21a，年霧日低值區(qū)集中出現(xiàn)于兩頭（1961－1975 年、2005－2017 年），年霧日高值區(qū)連年主要集中于1976－2004年。計算霧日年氣候傾向率 b＝－0.0077，氣候趨勢系數(shù) r＝－0.0274，趨勢線性回歸方程 y＝20.86－0.0077ti，（i＝1961 1962… 2017），田陽年霧日氣候變化傾斜平均每10a趨減 0.08d，60a 平均減少 0.48d，氣候趨勢系數(shù)未通過置信度顯著性檢驗(yàn)，可見田陽近57a年霧日總體變化趨于平均值，總平均趨勢霧日不增亦不減。

圖1 田陽霧日年際變化

2.2 年代際變化特征

田陽57a霧逐年代（1961－－1970年為二十世紀(jì)60年代…二十一世紀(jì)2001－－2010年為頭十年代）距平值如表1：

表1 田陽霧日年、季年代距平值

由表1可見，霧逐年代際距平，二十世紀(jì)70－90年代持續(xù)正距平，60年代、2011－2017年負(fù)距平高達(dá)3.0－3.1，二十一世紀(jì)頭十年距平比90年代距平低 2.9，60 年代比 70 年代負(fù)距平 5.0，70 年代－－90年代均出現(xiàn)正距平且高值區(qū)位于世紀(jì)之交的90年代，進(jìn)入二十一世紀(jì)后頭十年代距平趨于負(fù)值，且趨減明顯，二十一世紀(jì)頭17a，年霧日只有2001和2008兩年高于10d，其余15a均在平均值以下。霧季際年代距平值二十世紀(jì)70年代春夏季為－0.18—－0.12，其余年代季際正負(fù)值趨勢如年年代值，且距平絕對值均小于同年代的年值，秋冬季距平合計絕對值均大于春夏季合計值。

2.3 季際變化特征

春季（3－5 月）、夏季（6－8 月）、秋季（9－11 月）、冬季（12－翌年2月），計算田陽歷年逐季的氣候趨勢傾斜率，氣候趨勢系數(shù)，顯著性過檢信度如表2。田陽一年四季均有霧出現(xiàn)，57a夏季霧日有7d為最少季，其次為春季霧出現(xiàn)16d，占年霧日的5.0%，秋季霧日出現(xiàn)為次高季，共計126d，占年霧日的39.0%，冬季霧為全年出現(xiàn)最高季，共出現(xiàn)174d，占年霧日53.7%。由表2可見，田陽年、季霧各氣候變化特征值，只有秋季通過0.2置信度顯著性檢驗(yàn)，秋季57a霧日平均趨于減少1.5d。

表2 田陽霧年 季氣候特征向量值

2.4 月際變化特征

田陽近57a霧日逐月平均值如圖2，由圖2可見，全年各月均有霧出現(xiàn)，月均霧日呈U字型，由1至4月漸減，2月霧日均值比1月減少一倍，3月至4月霧日圴值總計只有2月的近一半，5－8月各月霧日為年內(nèi)最低值區(qū)，9－12月霧日逐月遞增，11月霧日比10月均值出現(xiàn)近3倍跳躍式增載，12月為全年霧日高峰月。

圖2 田陽歷年逐月霧日平均值

3 霧成因分析

霧是一種局地性出現(xiàn)時間很強(qiáng)的天氣現(xiàn)象，水汽含量豐富，空氣濕度高，近地面空氣層結(jié)穩(wěn)定、冷暖平流交匯、輻射冷卻使貼地層水汽凝結(jié)而成霧，不同的地形等下墊面條件決定著霧的生消之一，因此霧的地理分布比較復(fù)雜，根據(jù)其生成條件可將霧分為輻射霧、平流霧、輻射平流混合霧等。在晴朗無云微風(fēng)的夜間或清晨，由于白天氣溫較高大氣聚集水汽含量亦高，夜晚地面長波輻射散熱降溫劇烈，降溫冷卻作用使貼地層水汽飽和凝結(jié)懸空而形成的霧，稱輻射霧，田陽的霧多為此霧。而當(dāng)暖濕氣團(tuán)平移過較冷的下墊界面時，其觸面層因溫度差而形成的霧即稱平流霧，多出現(xiàn)于江、河、湖、海水面。每年入秋以后，月氣溫逐漸變低，冷空氣活動從中路或東路南下，在冷空氣過境后，地面受出海變性冷高壓控制，田陽位于桂西處在高壓后部均壓場大氣環(huán)流中，中高層冷平流，低層暖平流水汽充足，在晴空、微風(fēng)的夜晚則易生成輻射霧。其次是冬末初春，華南靜止鋒持續(xù)擺動，引導(dǎo)弱冷空氣補(bǔ)充南下影響，高空處在槽前偏南氣流，帶來充沛暖濕氣團(tuán)，與地面冷氣團(tuán)勢均力敵，持續(xù)較長時間陰雨延綿，也易造成雨云團(tuán)壓低而成鋒雨霧，這種輻射雨霧在山區(qū)地形地貌不同，形成山地霧亦較明顯。在日常霧的天氣預(yù)報業(yè)務(wù)中必須注意以下幾要點(diǎn)。（1）輻射降溫因素：在大氣壓環(huán)流形勢合適，天空晴朗無云的夜間或清晨，地面輻射散熱劇烈，使貼地層溫度驟降，利于大氣中水汽飽和凝結(jié)，大量霧滴聚積于近地面層上而形成輻射霧。（2）水汽充足：近地面水汽充沛時，水汽壓高，空氣相對濕度大，濕度越大，濕層高度亦厚，當(dāng)氣溫急降后就會使水汽迅速凝結(jié)，有利于霧滳的形成。（3）大氣層結(jié)條件：近地層大氣層結(jié)比較穩(wěn)定或有逆溫層存在時，利于水汽和塵埃（霧核）的聚集不擴(kuò)散。在微風(fēng)（1－3m·s-1）的夜晚，有利于空氣適度的上下混合交換作用，促進(jìn)上下層熱量的交換和水汽混合，在輻射冷卻作用條件下，便于水汽飽和凝結(jié)形成輻射霧。而當(dāng)大氣層結(jié)不穩(wěn)定時，大氣亂（湍）流加強(qiáng)，風(fēng)速過大（＞3m／s），水汽擴(kuò)散加強(qiáng)而得不到聚積，不利于霧的形成。

4 小結(jié)

（1）田陽 1961－2017年霧日逐年、季氣候變化不明顯，霧的年、季際變化氣候傾向率小，57a霧日變化總體趨于平均值，增減趨勢微小，氣候趨勢系數(shù)只有秋季通過0.2置信度顯著性檢驗(yàn)，其余年季均未通過顯著性檢驗(yàn)。

（2）田陽霧日常年集中于秋冬季的10－1月（翌年），這四個月霧日共出現(xiàn)255d，占全年霧日的79.1%。一年四季各月均有霧出現(xiàn)，出現(xiàn)高峰月于12月，5－8月的春末至夏季各月成霧很少。進(jìn)入二十一世紀(jì)的頭17a，只有2001／2008年霧日在歷年平均值以上，其余15a霧日均低于57a平均值，1975－2001年是年霧日高值區(qū)，二十世紀(jì)60年代亦為低值區(qū)。

（3）田陽的霧多為輻射霧，分析當(dāng)?shù)仂F氣候特征，對提高霧的天氣預(yù)報預(yù)警服務(wù)意義重大。

［1］中央氣象臺.地面氣象觀測規(guī)范［M］.北京，氣象出版社，1979，21－22

［2］劉小寧，張洪政，李慶祥，等.我國大霧的氣候特征及變化初步解釋［J］.應(yīng)用氣象學(xué)報，2015，16（2）： 221－230

［3］王麗萍，陳少勇，董安祥.氣候變化對中國大霧的影響［J］.地理學(xué)報，2006，61（5）： 527－536.

［4］鄧英姿，李勇，許文龍.廣西沿海地區(qū)大范圍霧氣候特征與天氣形勢分析 ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2008，29（4）：20－23.

［5］徐圣璇，黃卓，陸甲，等.廣西輕霧特征分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2015，36（2）： 70－72.

［6］郭茶芬，魯亞斌，海云莎.云南輻射霧的氣候特征及天氣成因［J］.氣象科技，2008，36（2）： 475－478.

［7］白龍，蘇兆達(dá)，梁岱云.南寧一次中度霾天氣過程成因分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（S1）： 232－233.

［8］蔣珍姣，龍鳳翔，李艷玉，等.桂林市近10年霾的變化分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2009，30（1）： 68－69.

［9］胡春梅，劉德，陳道勁.重慶地區(qū)兩次連續(xù)空氣污染天氣過程對比分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2016，32（1）： 25－32.

［10］藍(lán)春玲，韋春霞.春季一次強(qiáng)對流天氣過程分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2007，28（S1）： 106－107.