全国50年视程障碍天气现象变化分析

蒋柯

摘 要：為了探究视程障碍天气现象的变化和分布，利用全国50年（1961年—2010年）的天气现象统计资料，分别统计出雾、轻雾、吹雪、雪暴、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、霾这九种视程障碍天气现象发生的次数，并对其进行分析。在年份变化分析中得到，吹雪、浮尘、沙尘暴、雪暴、烟幕、扬沙天气随着时间先增加后减少，霾随时间变化一直呈增长趋势，雾天气则基本保持不变；在季节分布变化分析中得到吹雪、雪暴多出现于冬季，春季常发生的天气是沙尘暴、浮尘、扬沙、烟幕、霾，雾和轻雾的发生与季节没有关系；在空间分布变化分析中得到，西部偏西地区多发生浮尘、烟幕天气，沙尘暴、雪暴、扬沙、吹雪天气多发生在我国西北地区，霾、轻雾、雾多发生在东南地区，雪暴、烟幕、扬沙多发生在东北地区。

关键词：视程障碍；变化分析；全国

1背景和意义

当今世界，灾害天气已成为突出问题，人们对灾害天气越来越重视。灾害性天气[1]是指对国民经济和公众生命财产安全带来严重威胁和损失，或给群众生产生活带来严重影响，并造成一定社会影响的自然天气事件。

视程障碍天气现象会使空气质量降低，是灾害天气之一，其中，当有雾、沙尘暴和雪暴出现时，能见度必须小于1.0 ，其余六种天气现象出现时能见度在1.0—10.0 之间。它主要有四大类，即雾类、沙尘类、烟尘类、吹雪类，共九种（雾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕、霾、吹雪、雪暴）。如果目标物的水平能见度降低到1000 以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结（或凝华）物的天气现象称为雾；而将目标物的水平能见度在1000—10000 的现象称为轻雾；吹雪是指由强风将地面积雪卷起，是水平能见度小于10 的天气现象；雪暴是指伴有强降雪的风暴，在其过境时，由强吹雪，水平能见度小于1 的天气现象；沙尘暴是指水平能见度小于1 的风沙天气；扬沙是由于大风将地面尘沙吹起导致空气变得浑浊，水平能见度在1.0—10.0 之间的天气现象；浮尘是尘土、细沙等均匀的浮游在空中，使水平能见度小于10 的天气现象；烟幕是指由烟造成的水平能见度小于10 且相对湿度小于80%的天气现象；霾是因大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀浮游在空中，是水平能见度小于10.0 的空气普遍浑浊现象。其中，轻雾、雾、霾主要区别在于它们形成时的相对湿度不同；沙尘暴、扬沙、浮尘的区别主要是沙尘暴与扬沙形成时具有相同的天气条件，并且有明显的地域性和季节性，一般在冷空气过境或雷雨飑线影响，它们主要区别是形成时能见度不同，浮尘则是沙尘暴、扬沙的后续天气现象；霾、烟幕的主要区别是霾在一天当中任何时间都可能出现，烟幕的最大特点是伴有很浓烈的呛烟味。

随着经济的高速发展，视程障碍天气越来越多，造成的损失也呈上升发展趋势，较大范围的影响着整个社会的经济体系、交通运输和人们日常生活。雾以及雾产生的雾凇，对电线和树木有较大的破坏力；雪暴使能见度降低使得天空不可辨别以及毁坏道路、房屋等建筑，有时也会对西北牧区造成一定危害；沙尘暴对人民生命财产、生活和生产以及资源环境都有很大危害。研究这些灾害天气的变化规律，或是对灾害天气进行提前预报，早做预防灾害天气的措施。因此，灾害天气的研究是现在的一项热门研究。

2视程障碍天气现象研究现状

研究人员对我国近年来的视程障碍天气现象进行了很多的研究。例如：吴兑、吴晓京等利用1951-2005年中国大陆743个地面气象站资料分析了霾的时空变化；廖卫江、孙蕾利用1961-2000年博尔塔拉蒙古自治州四个气象站的资料分析了扬沙天气的变化趋势和突变分析；瑞强、王式功等人利用我国334个气象站台的资料分析了沙尘暴和扬沙的变化趋势和突变原因。类似这种某一地区近年来的某一种视程障碍天气的研究和全国范围内某一种视程障碍天气的研究举不胜数，也取得了一定的研究成果。

3数据处理

3.1天气现象数据资料

资料为1951年—2010年60年全国各地756个台站的地面观测的日值数据资料，共720个文件。每个文本中包涵48列，各要素之间用TAB键作为间隔符，文本中48列依次代表：区站号、年、月、日、雨、出现时间、雪、出现时间、冰雹、出现时间、雾、出现时间、轻雾、露、霜、雨凇、出现时间、雾凇、出现时间、吹雪、出现时间、雪暴、出现时间、龙卷、出现时间、积雪、结冰、沙尘暴、出现时间、扬沙、出现时间、浮尘、出现时间、烟、霾、尘卷风、冰针、雷暴、出现时间、闪电、极光、出现时间、大风、出现时间、飑、出现时间、天气现象编码、天气现象记录，其中日天气现象编码由该日所有天气现象编码组成。

统计记录时，气象日界为20时，在统计雾、轻雾、吹雪、雪暴、沙尘暴、浮尘、扬沙、烟幕、霾出现的日数时，若某次天气跨越20时，则按2个出现日计算；若某天气一天内出现两次或两次以上，则按一个出现日计算。例如，在1965年8月16日只有在23点15分出现一次雾天气，记录时则按8月17日出现，8月16日没有出现记录；在1965年8月12日的5点11分与7点10分都出现了雾天气，当日记录时按一次雾天气出现记录。

3.2资料的预处理

大部分台站是在1951年到1960年间陆续建立的。经分析认为：六十年的资料中，有的台站建立较晚，统计资料少于六十年，同时，有的台站在使用期间，六十年资料不完整，为了得到较为准确的平均数据，本文剔除了前十年的数据资料并删除了有缺测情况的站台以及后来停用的站台的资料，因此，本文最终是利用1961-2010年这五十年全国550个台站的资料来对视程障碍天气现象变化进行分析，同时纬度、经度、拔海高度均取最近年份的相关信息。

从1961年到1980年，全国各台站平均记录的烟幕的次数呈上升趋势，但是在1967年到1969年，增长趋势有所减缓甚至降低，1977年全国发生烟幕天气次数达到五十年来最大值，各台站平均达到22.60次，从1978年到2010年，烟幕天气随年限增加而逐年减少且减少趋势明显，并在2010年达到新低，各台站平均记录仅6.26次。1961年到2010年，全国发生烟幕的次数先增加后减少。

4结论

利用1961—2010年年全国550个台站的天气现象资料，分别对九种视程障碍天气进行了年变化分析、季节变化分析、空间变化分析，可以得到：

（1）1961年到2010年间，雾、轻雾的年均次数没有太大的变化；在60、70年代，吹雪、雪暴、沙尘暴、浮尘、扬沙频繁发生，且每年发生次数的起伏较大，烟幕年均次数呈上升趋势，霾年均次数较少，且缓慢增长。80年代后，吹雪、雪暴、沙尘暴、浮尘、扬沙年均次数减少，且下降趋势明显，烟幕年均次数减少，下降趋势不明显，霾年均次数增多，且增长趋势明显。

（2）每个月发生雾、轻雾的次数相差不大，说明雾和轻雾天气与季节的关系不大，而吹雪、雪暴、沙尘暴、浮尘、扬沙、烟幕、霾都有明显的季节性，多发生在冬季，深秋和初春次之，夏季最少。

（3）雾、轻雾、霾多发生在我国东南地区，吹雪、雪暴多发生在我国北方地区，烟幕多发生在西北和东北地区，沙尘暴、浮尘、扬沙多发生在我国西北地区。

（4）在1961年到1985年的空间分布图和1986年到2010年的空间分布图对比中，后二十五年里，雾、轻雾、霾现象在东南地区增多，吹雪在西北地区减少，东北地区增多，雪暴、沙尘暴北方地区增多，扬沙北方地区减少，浮尘在西北地区减少，烟幕在北方地区增多。

参考文献：

[1] 赵玉春，王仁桥.灾害性天气总结中存在的问题和关键要点分析.暴雨灾害，2008，27（1）：87—93