銅仁區(qū)域惡劣能見(jiàn)度分布特點(diǎn)及主要影響因子初探

謝仁波，杜 柯，聶 云，黎凌云

(1.貴州省印江土家族苗族自治縣氣象局，貴州 印江 555200；2.貴州省銅仁市氣象局，貴州 碧江 554300)

0 引言

能見(jiàn)度的高低影響著人們?nèi)粘５墓ぷ魃詈徒煌ǔ鲂?，?dāng)?shù)湍芤?jiàn)度現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，常會(huì)造成飛機(jī)起降延誤和交通事故增加[1]，原氣象臺(tái)站拍發(fā)的航空天氣報(bào)將能見(jiàn)度小于1 km規(guī)定為惡劣能見(jiàn)度的拍發(fā)標(biāo)準(zhǔn)[2]，氣象部門(mén)還將小于500 m的霧列為預(yù)警內(nèi)容[3]，作為常態(tài)化公共氣象服務(wù)內(nèi)容。目前銅仁區(qū)域已縣縣通高速，通村、通組公路里程明顯增加，大氣惡劣能見(jiàn)度已成為了政府和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

多年觀測(cè)證明，銅仁區(qū)域相對(duì)濕度大，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)，造成惡劣能見(jiàn)度的原因大致可以概括為“濕”的現(xiàn)象。前期夏曉玲等[4]對(duì)貴州山區(qū)地形霧做過(guò)研究；廖波等[5]認(rèn)為貴州山區(qū)降雨與能見(jiàn)度存在雨霧型、對(duì)流性降水型及對(duì)流性降水轉(zhuǎn)雨霧型3種典型的關(guān)系；張序等[6]對(duì)機(jī)場(chǎng)的大霧特征進(jìn)行了分析?？紤]到能見(jiàn)度目測(cè)和器測(cè)差距較為明顯[7],且2014—2016年間，10個(gè)國(guó)家級(jí)自動(dòng)氣象站新增了能見(jiàn)度自動(dòng)觀測(cè)儀器，使能見(jiàn)度及其影響因子分析結(jié)果可以更好地表征銅仁區(qū)域能見(jiàn)度特征。由于搬遷臺(tái)站較多，使能見(jiàn)度隨高度變化的研究成為可能。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)引用及劃分規(guī)則

為充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，并保證結(jié)果的可靠性，本文擇優(yōu)選用國(guó)家級(jí)氣象臺(tái)站逐小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，其中包括器測(cè)能見(jiàn)度及地面常規(guī)氣象要素(天氣現(xiàn)象、降水量)數(shù)據(jù)。10個(gè)國(guó)家級(jí)臺(tái)站在2016年1月—2018年12月間都未變動(dòng)，沿河、江口2站2019年1月已搬遷到新址正式觀測(cè)記錄。

按危險(xiǎn)天氣通報(bào)(危險(xiǎn)報(bào))電碼(GD-22Ⅱ)中規(guī)定的惡劣能見(jiàn)度的發(fā)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)為有效水平能見(jiàn)度<1.0 km，同時(shí)按照霧的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，將惡劣能見(jiàn)度分為輕度(能見(jiàn)度為[500 m,1 km))、中度(能見(jiàn)度為[200 m,500 m))、重度(能見(jiàn)度為[0 m,200 m))3個(gè)等級(jí)。

考慮大霧預(yù)警的規(guī)定，霧使最小能見(jiàn)度<500 m時(shí)稱(chēng)為大霧，能見(jiàn)度<200 m時(shí)稱(chēng)為濃霧。

在分析降水對(duì)能見(jiàn)度影響時(shí)，分為一般降水(小時(shí)降水量[0.1 mm,9.9 mm))、較強(qiáng)降水(小時(shí)降水量[10.0 mm,19.9 mm))、強(qiáng)降水(小時(shí)降水[20 mm,∞ mm))。

1.2 數(shù)據(jù)校正方法

在對(duì)資料人工判別時(shí)，考慮夜間不守班，對(duì)最小能見(jiàn)度、天氣現(xiàn)象進(jìn)行初步校正：

①當(dāng)天氣現(xiàn)象記錄有霧時(shí)，器測(cè)最小能見(jiàn)度>1 km，最小能見(jiàn)度用天氣現(xiàn)象欄中記錄的最小能見(jiàn)度代替。

②當(dāng)器測(cè)最小能見(jiàn)度<1 km，天氣現(xiàn)象卻沒(méi)有霧的記錄，則按照以下方法標(biāo)注原因：有降水時(shí)(不含微量)，用最小能見(jiàn)度出現(xiàn)時(shí)間所對(duì)應(yīng)的小時(shí)累積降水量來(lái)進(jìn)行標(biāo)注。當(dāng)有毛毛雨又達(dá)不到量時(shí)，認(rèn)為霧的現(xiàn)象被漏記，予以補(bǔ)記。無(wú)降水時(shí)(含微量)，最小能見(jiàn)度出現(xiàn)時(shí)間前后整點(diǎn)有能見(jiàn)度<1 km的情況，則認(rèn)為霧的現(xiàn)象漏記，予以補(bǔ)記；前后整點(diǎn)有能見(jiàn)度<3 km時(shí)，判定為可能漏記，但不補(bǔ)記；整點(diǎn)最小能見(jiàn)度在3 km以上，判定最小能見(jiàn)度有錯(cuò)誤或有人為影響，則該日最小能見(jiàn)度用整點(diǎn)最小能見(jiàn)度代替。

2 銅仁區(qū)域惡劣能見(jiàn)度分布

圖1給出了2016—2018年共3 a銅仁各區(qū)縣各級(jí)惡劣能見(jiàn)度和霧出現(xiàn)日數(shù)的空間分布情況。從圖1可以看出，銅仁區(qū)域有2個(gè)惡劣能見(jiàn)度中心：一是梵凈山西部的德江站，二是梵凈山東部的萬(wàn)山站?？疾炱浜０胃叨?，西部以德江海拔最高，東部以萬(wàn)山最高，惡劣能見(jiàn)度中心與臺(tái)站海拔高度有關(guān)。但是，值得注意的是，低中心并不對(duì)應(yīng)最低海拔。

從圖1還可以看出，各級(jí)霧日高值中心與惡劣能見(jiàn)度高值中心一致，也與海拔高度有關(guān)，但霧不是引起惡劣能見(jiàn)度的唯一因素，部分縣市還不是主要因素，未搬遷站體現(xiàn)最為明顯。

圖1 2016—2018年銅仁區(qū)域惡劣能見(jiàn)度及霧日分布圖

3 銅仁區(qū)域惡劣能見(jiàn)度的影響要素分析

3.1 大霧及降水現(xiàn)象對(duì)惡劣能見(jiàn)度的貢獻(xiàn)分析

考慮到臺(tái)站已將能見(jiàn)度<500 m列為大霧預(yù)警前的報(bào)警內(nèi)容之一，所以重點(diǎn)通過(guò)逐日逐時(shí)器測(cè)能見(jiàn)度與逐日逐時(shí)降水、天氣現(xiàn)象共同研判影響程度，研判結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2016—2018年銅仁區(qū)域能見(jiàn)度<500 m主要影響因素及所占百分比

從表中可以看出，西部德江、印江，東部的萬(wàn)山、玉屏大霧對(duì)中度以上惡劣能見(jiàn)度貢獻(xiàn)大，依能見(jiàn)度來(lái)設(shè)定大霧預(yù)警的報(bào)警指標(biāo)，可以獲得較高的預(yù)警準(zhǔn)確率和提前量。

3.2 搬遷對(duì)惡劣能見(jiàn)度的影響

前面已指出，臺(tái)站海拔高度與惡劣能見(jiàn)度有一定的正比關(guān)系，但縣與縣之間可能會(huì)受不同的天氣系統(tǒng)的影響，地形地貌也所不同，有必要對(duì)2019年搬遷站進(jìn)行初步分析。

圖2給出了沿河、江口2019年1—6月惡劣能見(jiàn)度與2016—2018同期的比較情況，由圖2得知，沿河、江口因?yàn)榘徇w點(diǎn)較老站海拔高度增加量分別達(dá)到124.5 m和168.6 m，是目前投入正式觀測(cè)的搬遷站海拔增量最大的兩個(gè)臺(tái)站，其惡劣能見(jiàn)度和霧日均有明顯增加，霧日在<500 m的能見(jiàn)度日中的占比也由搬遷前的6.9%、25.8%分別上升到92%和99%，達(dá)到發(fā)布大霧預(yù)警信號(hào)的日數(shù)顯著增多，預(yù)警任務(wù)明顯加重，設(shè)定大霧預(yù)警的報(bào)警指標(biāo)后，準(zhǔn)確率和提前量的增量會(huì)更加明顯。

圖2 搬遷前后沿河(a)、江口(b)1—6月惡劣能見(jiàn)度日及霧日變化

4 結(jié)論與討論

①2016—2018年統(tǒng)計(jì)表明，銅仁區(qū)域有2個(gè)惡劣能見(jiàn)度(大霧)中心，市級(jí)氣象臺(tái)發(fā)布大霧預(yù)警需要重點(diǎn)關(guān)注。

②氣象臺(tái)站向高處搬遷后，大霧已成為影響惡劣能見(jiàn)度的主要因素，大霧日數(shù)呈數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)，預(yù)警任務(wù)明顯偏重，對(duì)本縣代表性增強(qiáng)。

③研究氣象要素“突變”時(shí)，要充分考慮能見(jiàn)度儀的廣泛使用，值班員通過(guò)能見(jiàn)度儀所測(cè)數(shù)值倒推霧的存在以及探測(cè)環(huán)境變化可能對(duì)研究結(jié)果的影響，其影響情況需進(jìn)一步研究。