巴彥淖爾市霧的氣候特征

張保龍

（巴彥淖爾市氣象局，內(nèi)蒙古 臨河 015000）

1 引言

霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)，是近地面層空氣中水汽凝結(jié)（或凝華）的產(chǎn)物，按世界氣象組織規(guī)定，能見度降低到1km以下的稱為霧，能見度在1～10km的稱為輕霧。巴彥淖爾市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，東西長378km，南北寬238km。全市共轄7個(gè)旗縣區(qū)，9個(gè)氣象站，以陰山為界，山北為草原化荒漠和荒漠化草原，山南為河套平原[1-2]。隨著近年來巴彥淖爾市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，造成嚴(yán)重空氣污染事件的霧現(xiàn)象也明顯增多[3]，尤其近2年來霧日和輕霧日急劇增加（表略），2015年11月出現(xiàn)多次霧或者輕霧，已經(jīng)成為影響城市環(huán)境質(zhì)量的重要因素。目前，國內(nèi)圍繞巴彥淖爾市霧現(xiàn)象的總體天氣氣候特征、演變趨勢及空間分布等方面的系統(tǒng)研究還比較缺乏。為此，本文利用巴彥淖爾市1974～2015年來地面常規(guī)觀測資料，對霧和輕霧現(xiàn)象的時(shí)空分布特征及演變趨勢進(jìn)行研究，對造成其變化及分布的成因進(jìn)行初探。

2 資料的來源與統(tǒng)計(jì)方法

本文所用資料為內(nèi)蒙古巴彥淖爾市9個(gè)氣象站（包括南部的磴口站、杭錦后旗站、臨河站、五原站、烏拉特前旗站、大佘太站和北部的烏拉特后旗站、海力素站、烏拉特中旗站）1974～2015年逐年地面觀測數(shù)據(jù)，包括霧天氣日數(shù)，輕霧天氣日數(shù)。多年平均值采用1981～2010年30年平均值。

霧以觀測記錄為準(zhǔn)，當(dāng)日每個(gè)地面觀測時(shí)次只要出現(xiàn)一次（或一次以上）能見度小于1km的霧或能見度小于10km的輕霧，無論持續(xù)時(shí)間長短，均記為一個(gè)霧日或輕霧日。

3 年霧的時(shí)空分布特征

對巴彥淖爾市9站霧日出現(xiàn)頻率進(jìn)行簡單統(tǒng)計(jì)（表 1），1974～2015 年近 42 年霧平均日數(shù) 1.1～3.4d，臨河最多，大佘太最少。近42年輕霧平均日數(shù)0.6～6.3d，其中杭錦后旗最多，大佘太最少。

4 霧的時(shí)間變化特征

4.1 霧日數(shù)的年際變化

近42年巴彥淖爾市9個(gè)氣象站磴口、杭錦后旗、臨河、五原、烏拉特前旗、大佘太、烏拉特后旗、海力素、烏拉特中旗。最多霧日分別為8日、17日、15日、14日、11日、1日、0日、6日、7日共79日， 最少霧日分別為 0日、0日、2日、0日、0日、0日、0日、0日、2日共有4日。不同年份霧日差距明顯。建立逐年霧日數(shù)與年份之間的一元線性回歸方程。結(jié)果表明，臨河、烏拉特前旗、大佘太、烏拉特后旗和海力素這5站呈上升趨勢，增加趨勢最明顯的是臨河，達(dá)0.02d/年。其余站略有下降，下降趨勢最明顯的是五原，達(dá)-0.03d/年。

表1 1974～2015年巴彥淖爾市9站霧、輕霧年日數(shù)及趨勢對比

圖1 9站各月霧日數(shù)分布

圖2 9站各月輕霧日數(shù)分布

4.2 輕霧日數(shù)的年際

近42年巴彥淖爾市9個(gè)氣象站最多輕霧日分別為 10 日、50 日、44 日、16 日、17 日、5 日、56 日、21日、59日共有278日。最少輕霧日分別為0日、0日、0日、1日、1日、0日、1日、0日、0日共有3日。 不同年份輕霧日差距明顯。建立逐年輕霧日數(shù)與年份之間的一元線性回歸方程。結(jié)果表明：杭錦后旗、臨河、五原、海力素、烏拉特中旗這5站呈上升趨勢，增加趨勢最明顯的是臨河，達(dá)0.46d/a。其余站略有下降，下降趨勢最明顯的是磴口，達(dá)-0.03d/a。

各地按年均霧日數(shù)和輕霧日數(shù)的排序是不一致的，霧日數(shù)最多站為臨河、烏拉特后旗、杭錦后旗，占全市總?cè)諗?shù)的43.7%。輕霧日數(shù)最多站為杭錦后旗、臨河、烏拉特前旗，占全市總?cè)諗?shù)的50.8%。

因?yàn)橥徽军c(diǎn)的年霧日少于年輕霧日，因此不能通過比較霧、輕霧的傾向值的數(shù)值來判定二者的變化強(qiáng)弱，應(yīng)該參照霧、輕霧的年相對傾向值（某站傾向值與對應(yīng)的年均霧或輕霧日的比值 ）。從變化趨勢來看，磴口、臨河、五原、烏拉特前旗、烏拉特后旗、海力素6站霧和輕霧的傾向值符號（即升降趨勢）一致。磴口、五原、烏拉特前旗3站輕霧日下降，霧日下降程度較輕霧日??；臨河、烏拉特后旗、海力素輕霧日上升，霧日上升程度較輕霧日小。杭錦后旗、大佘太、烏拉特中旗霧和輕霧的傾向值符號不一致，杭錦后旗、烏拉特中旗輕霧日上升，但霧日下降；大佘太輕霧日下降，但霧日上升。由以上討論可知，從1974～2015年，隨著巴彥淖爾市的發(fā)展，臨河霧日和輕霧日增加為9站之最。推測其原因，可能和城市快速發(fā)展引起氣溶膠粒子的增多有關(guān)，也有可能是城市化帶來的環(huán)境變化及城市熱島效應(yīng)[4]，但要全面理解城市霧日增加的原因，可能需要進(jìn)行專門理論研究和觀測實(shí)驗(yàn)。

4.3 輕霧持續(xù)日數(shù)變化趨勢

統(tǒng)計(jì)表明，1974～2015年巴彥淖爾市臨河區(qū)出現(xiàn)輕霧日數(shù)166次。持續(xù)1d的輕霧日數(shù)為130次，占78.3%，其次為持續(xù)2d的輕霧日數(shù)25次，占15.0%，持續(xù)2d以上的輕霧日數(shù)占6.7%。隨著輕霧持續(xù)日數(shù)的遞增，輕霧出現(xiàn)次數(shù)呈冪函數(shù)形式迅速遞減。持續(xù)時(shí)間較長的輕霧天氣在冬、秋、春季均有出現(xiàn)，但在冬季較為高發(fā)，這主要是由冬季大氣污染物排放源的增強(qiáng)與大氣擴(kuò)散條件減弱共同決定的。雖然持續(xù)2d及以上的輕霧天氣只占21.7%，但輕霧天氣持續(xù)時(shí)間越長對城市空氣質(zhì)量、社會公眾健康及交通等各方面的不利影響越大。

4.4 霧的月季分布特征及成因

從月分布規(guī)律來看（圖1、圖2），盡管巴彥淖爾市9站年霧日數(shù)和輕霧日數(shù)差異顯著，但月、季規(guī)律一致，以11月最多，6月和5月最少。就季節(jié)規(guī)律而言，秋季、冬季最多，春季次之，夏季最少。11月，巴彥淖爾市多處于弱高壓控制，近地面大氣層結(jié)比較穩(wěn)定，少云的夜間輻射冷卻較強(qiáng)，且清晨微風(fēng)。如遇低層大氣水汽充足的條件，易形成霧。

5 結(jié)論

5.1 巴彥淖爾市各站霧日分布不均，有明顯的地區(qū)差異。臨河、杭錦后旗、磴口和烏拉特中旗更易出現(xiàn)霧天氣，其中霧日數(shù)臨河最多；輕霧日數(shù)杭錦后旗最多。

5.2 年霧日臨河、烏拉特前旗、大佘太、烏拉特后旗和海力素5站表現(xiàn)出比較明顯的上升趨勢。年輕霧日杭錦后旗、臨河、五原、海力素、烏拉特中旗這5站為上升趨勢。臨河、烏拉特后旗、海力素輕霧日上升，霧日上升程度較輕霧日小。磴口、五原、烏拉特前旗3站輕霧日下降，霧日下降程度較輕霧日小。臨河霧日和輕霧日年增加率為9站之最。推測其原因，可能和城市快速發(fā)展引起氣溶膠粒子的增多有關(guān)，也有可能是城市化帶來的環(huán)境變化及城市熱島效應(yīng)。

5.3 輕霧日數(shù)持續(xù)1d的占78.3%，持續(xù)2d的占15.0%，隨著輕霧持續(xù)日數(shù)的遞增，輕霧出現(xiàn)次數(shù)呈冪函數(shù)形式迅速遞減。

5.4 巴彥淖爾市霧日和輕霧日11月最多，6月最少。秋季、冬季最多，春季次之，夏季最少。