貞豐縣2016—2022年大霧特征分析

摘 要：利用貞豐縣國家基本氣象站2016—2022年地面常規(guī)觀測資料，對霧出現(xiàn)的年、月、日變化特征進(jìn)行分析，同時對霧日的相對濕度、風(fēng)速、氣溫等氣象要素進(jìn)行分析，得出大霧天氣變化規(guī)律。結(jié)果顯示，春季和冬季為大霧多發(fā)期；霧出現(xiàn)時一般風(fēng)速較?。ǎ?.0 m/s），相對濕度為80%以上的高濕狀態(tài)；氣溫在10～20 ℃時，霧出現(xiàn)的頻率最高。

關(guān)鍵詞：大霧；氣象要素；氣候特征；輻射霧；相對濕度

中圖分類號：P426.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）10–0-03

在水汽充足、微風(fēng)及大氣層穩(wěn)定的情況下，相對濕度達(dá)到100%時，空氣中的水汽便會凝結(jié)成細(xì)微的水滴懸浮于空中，使地面水平的能見度下降（＜1.0 km），

這種天氣現(xiàn)象稱為霧[1]。霧作為常見的氣象災(zāi)害之一，

在一年四季均有發(fā)生，具有區(qū)域性和局地性的特點。由于霧會使能見度降低，對交通影響比較大，特別是對高速公路車輛行駛和機場飛機起降的影響最大，大霧天氣常常導(dǎo)致許多地方高速公路封閉和機場航班延誤。此外，由于霧的產(chǎn)生存在“逆溫層”，大氣穩(wěn)定，對流作用減弱，空氣中的水汽、塵埃和其他污染物不容易向高空擴散便只能滯留在近地面。當(dāng)霧滴消散后，污染物便全部進(jìn)入空氣中，造成污染，直接危害人體健康。因而大霧對人們的生產(chǎn)生活、空氣環(huán)境等方面有一定影響。

學(xué)者們進(jìn)行了大霧分析和研究工作，通過分析持續(xù)性大霧天氣過程的成因，發(fā)現(xiàn)輻射冷卻是形成大霧的一個重要因素。大氣穩(wěn)定層結(jié)的建立、低層暖平流的輸入和邊界層淺層抬升是導(dǎo)致大霧持續(xù)時間延長的主要因素。王淑英等[2]對北京高速公路大氣能見度和氣象條件進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，能見度與相對濕度呈明顯負(fù)相關(guān)，與風(fēng)速和氣壓呈正相關(guān)，高濕和小風(fēng)是低能見度的主要氣象條件；劉小寧等[3]分析了1950年以來中國大霧的氣候特征及變化；李子華等[4]分析了西南地區(qū)和長江下游霧的時空分布、微物理結(jié)構(gòu)和大氣邊界層的溫濕條件，研究了輻射霧的形成、發(fā)展、成熟和消亡的物理過程；王麗萍等[5]分析指出中國主要有6個霧區(qū)，大多數(shù)霧區(qū)秋冬季霧日最多，春夏季霧日較少，呈單峰型分布。

貞豐縣位于貴州省西南部，東鄰鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣、望謨縣，南接安龍縣、冊亨縣，西與興仁市接壤，北與關(guān)嶺布依族苗族自治縣毗鄰。因其特殊的地理環(huán)境，影響霧日的氣象要素也存在一定的差異。對此，通過對貞豐縣國家一般氣象站2016—2022年實況觀測資料，對霧出現(xiàn)的年、月、日變化特征進(jìn)行分析，同時對霧日的相對濕度、風(fēng)速、氣溫等氣象要素進(jìn)行分析，總結(jié)貞豐縣大霧天氣氣候特征和規(guī)律，為日常做好霧的觀測及預(yù)報預(yù)警服務(wù)工作提供有益參考，有助于相關(guān)應(yīng)急部門做好準(zhǔn)備，減少損失。

1 資料來源與統(tǒng)計方法

關(guān)于霧形成的基本氣象條件，郭剛等[6]認(rèn)為主要有以下條件：（1）水汽條件。水汽充足，空氣濕度越大或濕度層越厚越有利于霧的形成；（2）氣溫條件。晴空輻射降溫或高濕空氣遇冷凝結(jié)是大霧形成的必要輔助條件（3）風(fēng)條件。適當(dāng)?shù)娘L(fēng)力為形成一定厚度和濃度的大霧提供有利條件。

通過利用貞豐國家基本氣象站2016—2022年地面常規(guī)觀測資料（根據(jù)觀測記錄規(guī)范，由于貞豐站

20：00至翌日8：00只記錄現(xiàn)象，故此時間段作為1個時段進(jìn)行統(tǒng)計），對大霧的出現(xiàn)日數(shù)、出現(xiàn)時段及消散時段進(jìn)行統(tǒng)計，對霧日的相對濕度、風(fēng)速、氣溫等要素進(jìn)行分析。在統(tǒng)計分析中，將有效水平氣象能見度（V）分為3個等級：V＜50 m為強濃霧，50 m≤V＜500 m

為濃霧，500 m≤V＜1 000 m為霧。同時規(guī)定，將0 m≤

V＜1 000 m統(tǒng)稱為大霧[7-10]。

2 大霧氣候特征

2.1 大霧年際變化特征

對貞豐站2016—2022年大霧日數(shù)年變化分析發(fā)現(xiàn)，2016—2022年大霧日數(shù)為633 d，平均每年為90.4 d，

大霧日數(shù)呈波動性變化。如圖1所示，大霧日數(shù)最多的是2019年，為111 d，占總?cè)諗?shù)的17.5%；最少的是2021年，為72 d，占總?cè)諗?shù)的11.4%。

對貞豐站2016—2022年霧、濃霧、強濃霧的日數(shù)年際變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，霧、濃霧、強濃霧呈波動性變化。如圖2所示，濃霧出現(xiàn)的日數(shù)最多，為573 d，占總?cè)諗?shù)的90.5%，濃霧日數(shù)最多的是2019年，為103 d；最少的是2021年，為65 d；強濃霧出現(xiàn)的日數(shù)最少，為3 d，占總?cè)諗?shù)的0.5%。

圖1" 2016—2022年貞豐站大霧日數(shù)的年變化

圖2" 2016—2022年貞豐站霧、濃霧、強濃霧日數(shù)的年際變化

2.2 大霧月變化特征

對2016—2022年貞豐站大霧日數(shù)月變化分析，如圖3所示，大霧日數(shù)主要出現(xiàn)在10月—翌年3月，2016—2022年1—3月、10—12月的大霧日數(shù)共計384 d，

占大霧總?cè)諗?shù)的61%。其中，1月大霧日數(shù)最多，為107 d，

占大霧總?cè)諗?shù)16.9%。貞豐縣大霧日數(shù)月變化具有明顯的季變化特征，其中春季（3—5月）為142 d、夏季（6—8月）為132 d、秋季（9—11月）為131 d、冬季（12—翌年2月）為228 d。春季和冬季大霧日數(shù)為370 d，是年總大霧日數(shù)的58%。因此，在一年中，貞豐縣春季和冬季為大霧的多發(fā)期。

圖3" 2016—2022年貞豐站大霧日數(shù)的月變化

對貞豐站霧、濃霧、強濃霧日數(shù)月變化分析，如圖4所示，霧、濃霧、強濃霧的月變化與大霧月變化趨勢基本一致。

2.3 大霧日變化特征

2016—2022年貞豐站發(fā)生大霧的日數(shù)共計633 d，

從貞豐站大霧起止時間日變化（圖5）可以看出，夜間發(fā)生大霧的有207 d（根據(jù)觀測記錄規(guī)范，夜間大霧只記錄現(xiàn)象，不記錄起止時間），白天發(fā)生大霧的有426 d。大霧在一天中均可生消，大霧出現(xiàn)的時段集中在08：00

～09：00和20：00～翌日08：00（圖6），10：00～20：00發(fā)生

大霧的概率較小，且絕大多數(shù)大霧在11：00前消散（圖7）。

研究表明，大霧天氣在夜間輻射降溫，日出后隨著地面溫度上升，空氣又恢復(fù)到未飽和狀態(tài)，霧滴也就立即蒸發(fā)消散[11-13]，故貞豐縣大霧以輻射霧為主。

圖4" 貞豐站霧、濃霧、強濃霧日數(shù)的月變化

圖5" 大霧出現(xiàn)時間的日變化特征

圖6" 大霧出現(xiàn)時間的日變化特征

圖7" 大霧結(jié)束時間的日變化特征

3 大霧與氣象要素的關(guān)系分析

3.1 相對濕度

相對濕度是反映空氣濕度的一個物理條件，是大霧形成的必要條件之一[14-17]。對不同相對濕度范圍內(nèi)大霧的出現(xiàn)頻率進(jìn)行分析。如表1所示，大霧出現(xiàn)時，空氣中相對濕度都比較高，其中97%以上的大霧日成霧時的相對濕度在80%以上。因此，空氣的相對濕度與大霧出現(xiàn)的頻率成正比。

表1" 大霧出現(xiàn)時的相對濕度分布特征

相對濕度/% 出現(xiàn)次數(shù)/次 出現(xiàn)頻率

91～100 490 0.774 1

81～90 128 0.202 2

71～80 12 0.019 0

≤70 3 0.004 7

3.2 風(fēng)速

風(fēng)速的大小會對大霧的生成產(chǎn)生一定影響。適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速會對大霧的生成提供有利條件，但風(fēng)速過大會使大氣中的亂流增加，不利于大霧的生成[18-19]。對不同風(fēng)速所對應(yīng)的大霧的出現(xiàn)頻率進(jìn)行分析，如表2所示，大霧出現(xiàn)時風(fēng)速都較小，基本＜3.0 m/s，其中絕大部分大霧出現(xiàn)時，風(fēng)速為1.1～2.0 m/s。

表2" 霧出現(xiàn)時的風(fēng)速分布特征

風(fēng)速/（m/s） 出現(xiàn)次數(shù)/次 出現(xiàn)頻率

0～1.0 65 0.102 7

1.1～2.0 382 0.603 5

2.1～3.0 167 0.263 8

＞3.0 19 0.030 0

3.3 氣溫

大霧是近地面的水汽凝結(jié)成細(xì)小的水滴或冰晶而形成的。近地面降溫有利于空氣中水汽的凝結(jié)，升溫則利于水汽蒸發(fā)。如表3所示，氣溫在10～20 ℃時，霧出現(xiàn)的頻率最高。

表3" 大霧出現(xiàn)時的氣溫分布特征

溫度/℃ 出現(xiàn)次數(shù)/次 出現(xiàn)頻率

0～10 202 0.319 1

10.1～20 265 0.418 6

21～30 166 0.262 2

＞30 0 0.000 0

4 結(jié)論

（1）通過對貞豐站2016—2022年大霧觀測資料統(tǒng)計分析，貞豐站2016—2022年出現(xiàn)霧日633 d，以濃霧日數(shù)最多，且大霧日數(shù)呈波動性變化，2019年為大霧日數(shù)最多的年份。

（2）大霧主要發(fā)生在10月—翌年3月，1月大霧發(fā)生次數(shù)最多。大霧的多發(fā)時段在夜間至翌日上午，翌日上午逐漸消散。

（3）在一年中，春季和冬季為大霧的多發(fā)期。

（4）霧出現(xiàn)時一般風(fēng)速較小（＜3.0 m/s），相對濕度為80%以上的高濕狀態(tài)，其中相對濕度＞90%時，霧出現(xiàn)的概率最大。

（5）氣溫對霧的形成產(chǎn)生一定的影響，氣溫為10～20 ℃時，霧出現(xiàn)的頻率最高。

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收稿日期：2024-07-15

作者簡介：田人妃（1992—），女，貴州興義人，工程師，研究方向為氣候變化及農(nóng)業(yè)氣象。