1981—2015年本溪市大雾气候特征分析
2018-03-16吴英杰林双高巍韩梅
吴英杰 林双 高巍 韩梅
摘要 本溪市地处辽东半岛东南部山区,境内层峦叠嶂、山多地少,以低山、丘陵为主,处于长白山支脉东北端,属于中温带季风气候,四季分明,光照充足,雨量充沛。本文采用1981—2015年本溪市观测站常规气象观测资料,统计分析本溪市区大雾气候特征。结果表明,本溪市区雾日年际变化较大,平均15.6 d/年,大雾年变化较为平均;大雾主要集中在6—11月,8—9月为高发期,1—2月发生次数最少;秋季为全年大雾日数最多的季节;从出现时段来看,1:00—5:00是大雾形成的主要时段,其次为5:00—8:00,20:00至次日1:00、8:00—12:00生成的雾较少,12:00—20:00几乎无大雾生成;大雾天气出现时的主要风向为东(E),约占49%,次风向为东东北(ENE)、东东南(ESE),约占36%;风速主要集中在1.0~2.5 m/s,出现次数约占总次数的73%;大雾天气相对湿度为80%~100%,相对湿度≥90%的雾日占比95%。
关键词 大雾;气候特征;气象条件;辽宁本溪;1981—2015年
中图分类号 P426.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)03-0213-02
雾是大气中悬浮在近地面的大量细微水滴(或冰晶)构成的气溶胶聚合体。能见度为1~10 km的称为轻雾,0.5~1.0 km的称为雾,0.05~0.50 km的称为浓雾,<0.05 km的称为强浓雾。近年来,极端天气增多,灾害性天气频发,大雾是常见的灾害性天气之一。雾天城市释放的烟尘、废气等有害物质在近地面空气中滞留,不利于人体健康,尤其是对航空、河运和高速公路交通具有极大的危害性,其危害程度主要取决于雾的出现频次和交通运输量[1],因而日益受到政府和公众的关注。大雾的发生发展具有明显的地域特征,很多地区利用地面观测资料开展大雾的气候统计研究工作。本文采用1981—2015年本溪气象观测站地面气象观测资料,统计分析本溪市区大雾时间变化特征和相关气象条件特征,为大雾的预报预警提供参考。
1 资料与方法
采用1981—2015年本溪市气象观测站逐日地面气象观测资料,统计近35年大雾逐年、逐月、逐日的变化规律。根据《地面气象观测规范》[2]中的相关规定,大雾为能见度 <1 km的雾。雾日的统计以地面观测记录为准,选取方法是以每日20:00为日界,1日内只要出现1次大雾则记录统计为1个雾日,对跨越20:00的大雾按2个雾日处理。四季划分为[3]春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12月至次年2月)。
本文对所选的观测资料进行整理归纳,采用数理统计、气候倾向率和线性分析等方法统计年大雾日数等特征量并绘制图表,进而对近35年本溪市大雾气候特征进行分析。
2 大雾时间变化特征分析
2.1 年际变化
由图1可以看出,本溪市区雾日年际变化不大,近35年共出现雾日545 d,平均15.6 d/年;2007年最多,为27 d;2001年次之,为24 d;1983年最少,为5 d,绝大多数年份在平均值上下波动。从近35年大雾日数的整体变化趋势来看,本溪市区大雾以1.1 d/10年的速率增加,2010年以后大雾出现日数逐年减少,可能与近年来空气污染烟霾天气出现频率加剧有关。地面观测规范中按照能见度大小将雾分为雾、浓雾、强浓雾,按此标准进行统计,发现不同等级的雾出现次数与其强度成反比,其中强浓雾出现频率不足1%,浓雾出现频率为67%,雾的出现频率为32%。由此可见,本溪市区出现能见度在0.05~0.5 km的浓雾较多。
2.2 月际变化
经统计分析得出,近35年本溪市月平均大雾日数为1.3 d。由图2可以看出,本溪市区全年大雾较为明显地集中在6—11月,约占全年雾日的81.7%,8—9月出现次数最多,1—2月最少。8月、9月月均大雾次数分别为3.3、3.4 d,分别占全年雾日的21%和22%;其次为10月和7月,分别为2.1、1.6 d,分别占全年雾日的14%和10%。
2.3 季节变化
经分析,秋季为本溪市大雾日数最多的季节,达6.8 d;其次为夏季(6.0 d),夏季、秋季大雾日数共占总雾日的82%;春季出现日数为2.2 d;冬季大霧很少出现,为0.7 d。夏季、秋季降水充沛,天气晴朗、无风或微风的夜晚辐射降温迅速,近地面空气相对湿度容易达到饱和,易形成稳定逆温层,因而出现大雾次数最多。冬季冷空气活动频繁,常受冷高压控制,温度较低,湿度较小;春季大风出现频率较高,平均风速大,日照强烈,水汽含量少,湿度小,均不利于大雾的形成,因而冬季、春季大雾出现次数较少。
2.4 日变化
对1981—2015年大雾起始时间进行统计,以时段(如1:00—5:00)为单位,在某时段内出现的雾次均计入该时段。由图3可以看出,1:00—8:00前后是大雾形成的主要时段,占大雾发生时间的87%,因为该时段气温较低,近地面湿度大,无云、微风和大气层结稳定,地面散热较迅速,地面温度急剧下降,使近地面空气中的水汽易达到饱和而形成大雾。其次为20:00至次日1:00,占大雾发生时间的10.1%;8:00—12:00生成的雾较少,12:00—20:00几乎无大雾生成。通过分析资料得出,大雾的消散时段主要为8:00—10:00,其原因为日出之后日照增强,地面气温迅速升高,湍流增强。
2.5 持续时间
统计大雾持续时间发现,持续时间≤4 h的雾次占比为72%;持续时间4~24 h的雾次占比为28%;超过24 h的雾次有2次。本溪市区大雾维续时间最长为2 d,发生在2015年11月12—13日。
3 大雾气象条件分析
3.1 大气状况
大雾期间地面观测记录的天空状况有2种,即可辨明和无法辨明[2]。本溪市区大雾期间天空不能完全辨明的雾日约占总数的92%,其余8%为天空可完全辨明。晴朗少云的夜间或清晨,地面有效辐射增强、散热迅速,使近地面气层降温多,有利于水汽凝结,同时近地面气层比较稳定或有逆温层存在时,有利于水汽和尘埃杂质的聚集,均有利于雾的形成[3-4]。经过统计分析得出,本溪市区出现的雾以辐射雾为主。
3.2 风场
由图4可以看出,本溪市大雾天气出现时的主要风向为东(E),约占49%;次风向为东东北(ENE)、东东南(ESE),约占36%。风速主要集中在1.0~2.5 m/s,出现次数约占总次数的73%;风速<1.0 m/s的约占16%;风速在2.5~4.0 m/s之间的约占10%;风速>4.0 m/s的雾不足1%,风向以西风(W)为主。
3.3 相对湿度与降水
本溪市区大雾天气相对湿度范围在80%~100%之间,其中,相对湿度≥90%的雾日占95%,<90%的占5%。大雾当日或前一日内有降水的雾有340 d,占总雾日的64%。降水前后近地面层附近水汽较为充足,相对湿度大,容易产生大雾。
4 结论
(1)1981—2015年本溪市区雾日年际变化较大,平均为15.6 d/年;2007年最多,为27 d;2001年次之,为24 d;1983年最少,为5 d。大雾年变化幅度较为平均;雾日以1.1 d/10年的速率显著增加。
(2)近35年本溪市月平均大雾日数为1.3 d,大雾主要集中在6—11月,8—9月为高发期,1—2月发生次数最少;秋季为全年大雾日数最多的季节,达6.8 d;其次为夏季和春季;冬季最少,不足1 d。
(3)1:00—5:00前后为大雾形成的主要时段,其次为5:00—8:00,20:00至次日1:00、8:00—12:00生成的霧较少,12:00—20:00几乎无大雾生成。
(4)本溪市区大雾以辐射雾为主。雾日中天空不能完全辨明的雾日约占总数的92%,天空可完全辨明的雾日约占总数的8%。
(5)本溪大雾天气出现时的主要风向为东(E),约占49%;次风向为东东北(ENE)、东东南(ESE),约占36%。风速主要集中在1.0~2.5 m/s,出现次数约占总次数的73%。
(6)本溪市区大雾天气相对湿度范围在80%~100%之间,其中湿度≥90的雾日占总雾日的95%,<90%的占总雾日的5%。大雾当日或前一日内有降水的雾有340 d,达总雾日的64%。
5 参考文献
[1] 黄朝迎.雾对公路运输影响的初步分析[J].气象,2000,26(2):2-3.
[2] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003:21-23.
[3] 杨金玲,孙衍晓.招远地区大雾气候特征分析[J].贵州气象,2014,38(3):43-45.
[4] 唐秋艳,宋长远,边淑琴,等.辽宁省本溪市大雾气候特征及预报方法[J].安徽农业科学,2011,39(3):1550-1553.