平潭露形成的气象指标研究

何美玉 薛华玉 周黎

摘要 应用平潭综合实验区2004—2013年露天气现象资料，分析平潭地区露形成的时间分布特征，研究露形成的气象要素条件。结果表明，10年间平潭露日呈下降趋势，且有明显的季节性特征，春夏季多发，春季的概率达45%，5月最多，达20 d，10月出现露日最少，为5.7 d;云量不能作为平潭露形成的气象要素判定指标;平潭露形成的最有利气象条件是夜晚或清晨，风速2级左右，相对湿度为≥80%，t-td<4℃。

关键词 露;平潭;气象指标

中图分类号：P426.3 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）03-070-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.030

露是空气中的水汽在地表和地物上凝结而成的水珠[1-3]。在微风的傍晚或夜间，空气随着太阳辐射减少而降温，地面和地物随之降温，当温度降到露点以下，即空气中水汽含量过饱和时，在地面和地物表面就会有露滴生成[1-3]。由于露滴是液态水珠，因而在露生成时，贴地或贴近地物表面气温仍应高于0℃;如该气温低于0℃，那么露就会凝结成霜。

近年来，随着气象现代化水平不断提高，我国常规气象观测业务也经历了数次变革，如2014年调整地面气象观测业务，夜间（20：00至次日08：00）按照一般站规定执行常规观测。这些变革对气象观测数据的影响巨大，停止夜间的观测后，露、霜这些更常见于夜间的天气现象显著减少;观测自动化改革后，地面观测业务职责由原来的业务值守为主调整为以本站观测系统运行保障、数据处理分析和其他观测设施维护保障等为主，很多人对降水等气象要素的连续性也提出质疑。然而，自动化观测是气象科技发展的必然趋势，因此，只能在改革的基础上对其造成的影响提出解决方案。该文就是基于以上理由研究露形成的气象指标，以期在未对夜间天气现象观测时，依据其他气象要素判断出可能产生的地面凝结现象。

由于2014年之后露观测记录急剧减少，所以该文针对平潭国家基本气象站2004—2013年10年间露的统计资料，结合实际观测经验，分析平潭露的形成应具备哪些气象条件。

1 资料与方法

选取平潭综合实验区气象局国家基本气象观测站2004—2013年各月A文件共120个，根据《地面气象观测数据文件和记录簿表格式》读取要素数据，选取20：00、02：00、05：00、08：00正点时次云量、气温、相对湿度、10 min风速（以下简称风速）、露点温度等观测资料，按照整编、抄录统计、校对复算等完整程序，形成课题所需资料，利用统计分析法分析平潭露日年、季、月变化和其形成的其他气象要素特征。

2 结果与分析

2.1 平潭露的时间分布特征

2.1.1 露日年变化 根据统计，2004—2013年平潭露日数为1 582 d，年平均露日158 d。从年分布图（图1a）看，平潭露日最多是2006年（193 d），最少为2011年（122 d），露日呈年下降趋势。

2.1.2 露日季变化 从季节分布图（图1c）上可明显看出，春夏季露日多，秋冬季露日少，其中又以春季最多、秋季最少，春季露日数是秋季的5倍多，占总露日的45%。

2.1.3 露日月变化 由季变化可窥月差异，10年间平潭露日月际分布差异极大。由图1b可以验证，3—9月露日较多，共出现1 181 d，月平均露日131 d，占总露日的74.7%;10月至次年2月露日相对较少，共出现401 d，月平均露日80 d;5月是全年出现露日最多月份，年均20 d;10月年均露日5.7 d，是全年出现露日最少月份。

2.2 露与气象要素关系

《地面气象自动观测规范》（以下简称《规范》）指出结露的天气条件需要晴朗少风湿度大[1-2]。为证明平潭露形成的要素是否与《规范》一致，该文将通过云量、风速、相对湿度和温度露点差4个要素来验证。

2.2.1 云量 欧阳彩虹曾经就云和露形成关系指出：夜间云量越少越有利于地面空气辐射冷却，云层愈高，愈适合于露形成，为此可根据夜间云的记录对露的形成进行判定[4]。分析平潭2004—2013年露日云量分布图（图2），出现露日最多云量为9～10成，云量<4成时出现露的概率仅25.91%，而云量≥7成出现露的概率为63.09%，云量≥9成时出现露的概率高达44.82%。这与欧阳彩虹研究的结论完全相反，说明云量不可作为平潭露判定指标。

2.2.2 风速 风速是露形成的一个关键指标[1，4-5]。从图3可以看出，静风时出现露概率非常小，仅1 d，占0%;1级风时出现露日有308 d，概率为19%;2级风的露日为844 d，占53%;3级风的露日则有421 d，占比27%;4级风时出现露日也比较少，仅8 d，占1%;风力大于5级，则没有观测到露。说明风速太小或太大都不利于露的形成。风速太小不利于新鲜空气补充，风速太大则会促进对流发展，吹散水汽，水汽不足不利于露形成。

2.2.3 相对湿度 分析平潭2004—2013年露日与相對湿度关系，露日相对湿度50%～59%的只有2 d;露日相对湿度为60%～79%的有278天，概率为18%;相对湿度≥80%的露日共有1 302 d，占比82%。由此可见，相对湿度可作为露形成的一个指标，相对湿度越高，越利于露形成。

2.2.4 温度与露点差 分析20：00到次日08：00同一正点气温-露点差（以下用t-td表示）分布：t-td为0～1℃，1～2℃，2～3℃，3～4℃，4～5℃，5～6℃及6℃以上时出现露的概率分别为13.02%、27.94%、25.37%、16.98%、9.04%、4.23%、3.42%。由此得出，t-td<4℃，出现露的概率为82%;而t-td≥4℃时，出现露的概率只有18%。说明t-td差值越大，越不容易产生露，且t-td=4℃为临界点，与福建地区发生对流的t-td指标量值基本相同;同时该指标是一个湿度指标，t-td越小，湿度越大，再次验证湿度越大，越有利于露形成。

3 结论

（1）10年间平潭露日呈下降趋势，平均每年露日158 d，且有明显的季节性特征，露日多发生在春夏季，其中露日出现在春季概率达45%，以5月最多，达20 d，10月最少，为5.7 d。

（2）20：00、02：00、05：00、08：00正点时次风速、相对湿度和温度露点差均可作为判定露日指标。露日出现2级风的概率为53%，相对湿度≥80%概率是82%，t-td<4℃的概率高达82%。

（3）云量不能作为平潭露形成的气象要素判定指标。但是由于该文没有对露日云高、云状进行分析，所以并不能完全否定云不能作为露形成的判定指标，这一点将是未来的研究方向。

（4）综上，平潭露形成的最有利气象条件为：夜晚或清晨，风速2级左右，相对湿度为≥80%，t-td<4℃。该条件适用于平潭当前：地面凝结现象为人工观测，而夜间无人工观测情况下判断是否有露形成依据。

参考文献

[1] 中国气象局综合观测司.地面气象自动观测规范（第一版）[S].中国气象局综合观测司，2019.

[2] 罗荻，邱光敏，邓冬梅，等.一次中等相对湿度结露的成因分析[J].广东气象，2016，38（4）：34-36.

[3] 周冬梅，蒲利荣，骆炳兰.天气现象露的判定之刍见[J].气象研究与应用，2012，33（2）：77-78.

[4] 欧阳彩虹.露的判定依据[J].广东气象，2004，26（2）：48.

[5] 王道远.露的判定依据[J].黑龙江气象，2002（2）：20.

[6] 王浩，贾志峰，卢玉东，等.陕北安塞县黄土丘陵区露水凝結时间与频率[J].应用生态学报，2017，28（8）：2563-2568.

责任编辑：黄艳飞