绥化市雾霾天气气候特征分析

刘立岩，吕 爽，孙 亮

（绥化市气象局，黑龙江 绥化152002）

1 引言

绥化市地处黑龙江省中南部， 属寒温带大陆性季风气候，季节变化十分明显，气候要素四季变化突出。 黑龙江是全国第一粮食大省，而绥化市是黑龙江省产粮大市，是松嫩平原的产粮大市。 近年来随着集中供热取代了小型锅炉取暖，大雾天气明显减少。 但燃煤取暖、 汽车尾汽及作物秸杆焚烧等原因使绥化市的霾天气增多， 对人民的生产生活的影响日益严重。

2 资料选取及研究方法

本文选取1981-2014年绥化市各年、月雾霾天气个例，每个气象观测站出现1 个大雾（或霾）日为1个雾（霾）样本。 从天气、气候角度出发分析绥化市雾霾天气的时空分布以及环流特征， 找出影响绥化市雾霾天气的预报指标， 为雾霾天气预报提供科学的预报依据。

3 绥化市雾霾天气时空特征

从绥化市10 个市（县、区）1953-2014年气象观测数据统计显示， 大雾天气的年季变化特征显示20世纪80-90年代初为最多，90年代末期以后大雾呈减少趋势， 这与绥化市政府进行供暖锅炉改造集中供热及控制污染物排放， 使空气质量得到改善有直接关系。

绥化市大雾天数的逐月特征为冬半年大雾天数明显多于夏半年，主要集中在11 -2月冬季取暖关键期。 秋冬10、11月份为浓雾易发时段，夏季7、8月份为轻雾天气易发时段，5、6月份大雾天气出现较少。

绥化市大雾天气的空间分布特征是东北山区、半山区的庆安、绥棱、海伦等大雾天气出现的频率明显多于西南部兰西、安达等地，呈现出东北多西南少的区域特征。 主要原因是东北地形造成的，位于小兴安岭迎风坡的庆安等地山间洼地水汽累积条件较好， 夜间近地面层辐射冷却作用使气团中水汽凝结易形成辐射雾。 绥化市西南地区为平原， 地势较平坦，不利于逆温形成，水汽累积条件也相对较差，不利于雾的形成。

从绥化市1981-2010年各月累计天数分布情况看，大雾主要出现在1、2、7、8、11、12月份，其中以1月份出现频率最多。 冬季取暖集中期雾区呈东多西少趋势，而夏季则呈北多南少趋势。

绥化市霾天气出现次数较少，1981年-2010年仅出现35 个样本， 且23 个样本发生在1981年4月。 2011 -2014年的霾天气主要出现在10月下旬至11月，近5 a 绥化市霾主要出现在10月、11月份。绥化市霾天气空间分布呈现“南多北少”的地域特征，南部肇东等地为霾天气易发区，北部较少出现。 区域性霾主要出现在1981年4月、2013年10月中旬和2014年10月下旬至11月中旬。

4 环流特征

绥化市大雾天气主要发生在秋冬两季， 夏季也有出现但强度明显小于秋冬季多为轻雾天气， 春季出现次数较少。 经分析绥化市雾霾天气多发生在环流形势比较稳定、 冷空气活动较弱的秋冬时节，500 hPa 平均高度场绥化市多为纬向环流，并且距平场上多为正距平。 温度距平场多为正值区，暖空气势力强盛，冷空气活动较弱。 如2014年10月、11月份绥化市即为纬向环流，500 hPa 平均高度距平为正值区，10月中旬至11月下旬绥化市气温连续偏高，特别是11月份绥化市全市月平均气温为-3.1 ℃比历年均值-7.1 ℃偏高4.0 ℃。 绥化市于10月24日、10月29日、11月01日、11月11日先后4 次出现雾霾天气过程，为历年同期少见。

与之对应， 雾霾天气出现较多的2014年11月份绥化市海平面气压场上形势较为稳定， 气压梯度小，并处于负距平区。 大气层结比较稳定，有利于夜间逆温形成为雾霾天气的出现提供了静稳条件。

5 气象要素特征

绥化市大雾天气的形成主要有以下三个条件：（1）充足的水汽条件：水汽条件是近地层空气中水汽凝结（或凝华）的产生成雾的关键因素，所以当大雾天气形成时绥化市基本上是处于高湿区中， 有较好的水汽积累或水汽输送。 ⑵层结稳定：边界层内维持稳定的层结条件，多有逆温层存在，有利于近地面层水汽的累积。；⑶冷却条件：当气温接近露点温度，水汽才能凝结成雾。绥化市大雾天气多为辐射雾。一般在晴朗微风的夜晚， 近地面层比较潮湿的情况下地表辐射冷却作用使气层水汽凝结形成雾。 这也是秋冬季大雾天气易发的原因之一。

为此， 当绥化市大雾天气发生时低层风的垂直切变小，在对流层低层风速偏小，近地面低空为静风或微风，大气稳定度加强，空气水平扩散条件差。 天气晴朗少云，有利于夜间辐射降温。 近地面逆温层为气团罩上了暖盖，从而抑制垂直上升运动的扩散。 弱冷空气活动降温同时增大气团湿度， 相对温度多在90%以上，有利于空气达到饱和。 这些气象要素变化是绥化市雾霾天气产生其维持的关键。

逆温层的存在是绥化市雾霾天气发生的预报着眼点。 当环流形势相对稳定时，层结处于稳定，近地层风速很小，大气层会形成上暖下冷的逆温形势。 逆温层中的暖空气相对下层较冷空气密度较轻， 在下层冷空气上形成一种极其稳定暖盖笼罩在近地层上空,严重地阻碍了空气对流运动,导致近地层有害气体只能飘浮在逆温层以下, 无法进行垂直和水平扩散，有利于雾霾天气的产生。 逆温层越厚，雾霾的强度越强，能见度也越差，持续时间越长。

另外， 绥化市霾出现时相对湿度较小多为80%以下， 当风速虽有增大时如上游仍有霾维持时绥化市霾也不会减弱，但当风向转为西北风时霾将结束。绥化市南部为霾易发区域， 主要是由于工业企业相对北部明显偏多。 生产排出的气溶胶颗粒明显多于北部，使南部霾天气出现较多。

6 小结

（1）绥化近年大雾天气呈减少趋势；霾天气增多且影响范围呈扩大趋势。

（2）雾霾天气多出现在环流形势较为稳定的环流背景下， 冷空气活动较弱的年份雾霾天气出现较多。

（3）绥化市东北部为大雾天气易发区；霾则呈现南多北少，南强北弱的分布趋势。

（4）逆温是绥化市雾霾天气的重要预报指标。

（5）雾出现时相对湿度多在90%以上，而霾出现时相对湿度多在80%以下。