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        招遠地區(qū)大霧氣候特征分析

        2014-07-07 02:44:22楊金玲孫衍曉
        中低緯山地氣象 2014年3期
        關(guān)鍵詞:招遠招遠市大霧

        楊金玲,孫衍曉

        (山東省招遠市氣象局,山東 招遠 265400)

        1 引言

        在氣象學中,大霧是指大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能見度小于1.0 km的天氣現(xiàn)象。大霧受天氣系統(tǒng)、濕度條件及地形條件影響。大霧天氣多發(fā),對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、海上、交通運輸、電力輸送以及人民群眾日常生活造成災害,尤其是能見度較低的大霧天氣往往會造成重大交通事故,嚴重影響交通運輸,因此加強對大霧的預報研究極為重要。近年來,我國的氣象工作者對大霧的時空分布特征進行了大量研究,賈漢奎等[1]對泰安的大霧時空特征研究表明:泰安地處魯中山區(qū),地形復雜,平均大霧日數(shù)秋冬季多,春夏季少,霧日主要集中在10月到翌年2月,大霧的年際變化較大,進入21世紀后大霧日又開始增多,存在東多西少的分布特征。劉婉莉[2]等對晉南大霧氣候特征分析發(fā)現(xiàn):大霧具有明顯的地域特征,盆地及河槽地較多,山區(qū)及臺地少。以上都是分析區(qū)域大霧天氣的時空分布特征,但對單站的大霧氣候特征分析不夠具體化。本文利用招遠市氣象局50 a的大霧資料,采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計預報方法,分析了招遠大霧的氣候特征及變化規(guī)律,為大霧的預報提供氣候背景,對提高大霧的預報預警服務,具有重要的意義。

        2 資料與方法

        2.1 招遠氣候概況

        山東省招遠市地處山東半島西北部,西北瀕臨渤海,位于120°08'~120°38'E,37°05'~37°33'N 之間,屬于暖溫帶亞濕潤氣候區(qū),氣候溫和,四季分明,冬季干燥雨雪較少,春季風大干燥多旱,夏季濕潤多雨,秋季溫和涼爽,常有秋旱。

        2.2 資料來源

        本文使用1961—2010年招遠氣象站大監(jiān)站地面氣象觀測資料,統(tǒng)計近50 a霧逐年、逐月、逐日變化規(guī)律。根據(jù)《地面觀測規(guī)范》[3]規(guī)定,大霧為能見度小于1 km的霧。霧日統(tǒng)計以地面觀測記錄為準,即20時—翌日20時出現(xiàn)霧則計為1個霧日,對跨越20時的大霧按2個大霧日處理。當某一天(20時—翌日20時)記載有霧天氣現(xiàn)象,無論在此期間出現(xiàn)了多次霧均作為1個霧日計算。四季劃分為:[4]春季(3—5 月),夏季(6—8 月),秋季(9—11月),冬季(12—2月)。

        本文對所選大霧的氣候資料進行整理歸納,利用統(tǒng)計方法統(tǒng)計出歷年各月平均大霧日數(shù),年大霧日數(shù)等特征量,根據(jù)統(tǒng)計的特征量數(shù)據(jù)繪制圖表,并進行大霧的變化特征分析。在分析大霧年際變化時,采用了線性傾向評估方法。

        3 大霧的氣候特征分析

        3.1 大霧的日變化規(guī)律

        對招遠市50 a各時段內(nèi)大霧生成和消散次數(shù)統(tǒng)計分析。逐時統(tǒng)計分析大霧生成時間(圖略),得知大霧生成時間主要集中在夜間到次日08時,占大霧發(fā)生時間的89.7%,因為這個時段內(nèi)氣溫比較低,近地面濕度大,加上無云、微風和大氣層結(jié)穩(wěn)定,地面散熱較迅速,以致地面溫度急劇下降,使得近地面空氣中的水汽容易在后半夜到早晨達到飽和而形成大霧。其它時次只有10.3%左右。大霧的消散主要在08—12時,08—09時是大霧消散的主要時段,這是因為日出之后日射增強,地面氣溫升高,湍流增強。另外大霧的生消也與季節(jié)關(guān)系密切,冬季在早上大霧容易生成,且冬季日出后氣溫回升較慢,所以大霧維持的時間較長。

        3.2 大霧的月分布特征

        招遠市近50 a來,平均年大霧日數(shù)為20.1 d,從大霧的月次數(shù)變化統(tǒng)計(圖1)看,一年之中每個月都有大霧天氣出現(xiàn),其中12月出現(xiàn)次數(shù)最多,月平均大霧次數(shù)為3.3 d,占全年霧日的16.4%,其次為1 月和9、11 月,分別為2.7 d 和1.9 d,分別占全年霧日的13.4%和9.4%。3—7月霧日很少,其中3月和5月最少為0.9 d,僅占全年霧日的4.4%。冬季冷空氣活動頻繁,經(jīng)常受冷高壓控制,天氣晴朗,無風或微風的夜間輻射降溫迅速,近地面空氣相對濕度容易達到飽和且容易形成穩(wěn)定逆溫層,故12—次年2月大霧日數(shù)最多。春季是一年當中西南大風出現(xiàn)頻率最多的季節(jié),平均風速大,大風日數(shù)多,日照強烈,水汽含量少,因而相對濕度較小,大風和小的相對濕度不利于大霧的形成,因此3—6月大霧日數(shù)出現(xiàn)最少。

        圖1 1961—2010年招遠大霧日數(shù)月分布圖

        3.3 大霧的季節(jié)分布特征

        從大霧的平均季節(jié)分布來看,招遠地區(qū)大霧季節(jié)分布明顯,冬季最多,為7.6 d,占全年霧日數(shù)的38%,春季最少,僅占全年霧日數(shù)的14%,秋季和夏季分別占28%和20%。產(chǎn)生這種季分布的原因主要是冬季降水過后高空受西北氣流控制,對應于冷高壓,天空晴朗或少云,有利于夜間輻射降溫,近地面濕度大,故容易形成霧。春季風速大,空氣干燥不利于形成霧。夏季水汽雖然充沛,但是氣溫較高,不利于近地面水汽凝結(jié),不易形成大霧。所以,霧多發(fā)生在夜最長、氣溫最低的冬季或比較寒冷的冬半年。

        3.4 大霧的年際和年代變化特征

        招遠年大霧日數(shù)平均為20.1 d,但年際間差異很大,1990年44 d為大霧日數(shù)出現(xiàn)最多年份,2002年大霧出現(xiàn)日數(shù)最少為6 d。20世紀60年代、70年代、80年代、90年代和21世紀00年代平均霧日分別為 12.2 d、24.3 d、30.3 d、14.8 d 和 18.9 d。80年代是大霧多發(fā)時段,為50 a中大霧日數(shù)最多的時段,60年代是大霧日數(shù)最少的時段,為50 a中大霧日數(shù)最少的時段,大霧日數(shù)呈明顯的階段性波動。從60—80年代增加趨勢特別明顯,平均每10 a增加10 d,并達到峰值,從90年代到21世紀開始,增加趨勢減緩,但還是上升趨勢。從大霧年變化的線性趨勢來看(圖2),通過了α=0.01的顯著性的相關(guān)性檢驗。大霧年日數(shù)呈振蕩增加趨勢。從大霧年日數(shù)5 a滑動平均(圖2)看,呈一個波形振蕩,并且未來大霧日數(shù)是可能振蕩增加的趨勢。城市的熱島效應和機動車輛的不斷增多,汽車尾氣排放越來越加劇,導致大氣污染逐年增加,氣溶膠顆粒不斷加劇,致使霧的凝結(jié)核不斷形成,霧滴密度不斷的增大,從而大霧的出現(xiàn)頻率越來越高,對交通的阻礙越來越嚴重。

        圖2 1961—2010年招遠大霧日數(shù)年際分布圖

        4 分析總結(jié)

        通過對招遠市氣象站50 a大霧氣候資料統(tǒng)計分析,可以得出以下結(jié)論:

        ①招遠地區(qū)的大霧有明顯的日變化,一天當中任何時候都可以出現(xiàn)大霧,但是生成和持續(xù)的集中時段主要在夜間至清晨,消散多在上午到中午。消散主要在日出之后,并且隨著太陽強度的增強消散的特別快。

        ②招遠大霧出現(xiàn)以12月最多,5月最少,大霧出現(xiàn)的高峰時段主要集中在12月和1月,占全年總數(shù)的 29.8%。

        ③從年變化日數(shù)來看,波動很大,先是增多,然后減少,之后又開始增多,呈兩峰兩谷型。年際變化為20世紀80年代大霧日數(shù)最多,90年代到21世紀開始呈現(xiàn)緩慢上升趨勢,未來有可能仍然持續(xù)。一年當中,大霧的季節(jié)分布特別明顯,以冬季最多,春季最少。

        ④霧是一種地方性很強的天氣現(xiàn)象。大霧天氣的出現(xiàn),與多種因素有關(guān)。霧日的多少與天氣系統(tǒng)、地形、下墊面等都有一定的關(guān)系。在大氣層結(jié)穩(wěn)定的條件下,有合適的空氣濕度、風向風速,還要考慮周圍環(huán)境。上風方有沒有出現(xiàn)大霧天氣等情況。在眾多的影響因素中,逆溫層的存在是非常重要的因素。因此作大霧預報時既要考慮大霧形成時的不同天氣形勢典型場,還必須結(jié)合本地的氣象要素條件??蔀楸镜卮箪F的預報預警提供更好的依據(jù),提高大霧災害性天氣預報預警服務質(zhì)量,減少因大霧天氣而造成的損失。

        [1]賈漢奎,徐學義,張杰,等.泰安大霧時空變化特征[J].山東氣象,2011,31(2):12-14.

        [2]劉婉莉 ,顧松山 ,劉慧麗,等.晉南大霧氣候特征分析[J].山西氣象,2010,91(2):20-24.

        [3]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003:21-27.

        [4]康振洲,彭偉軍,蔡海朝,等.近54 a新化縣大霧氣候特征分析[J].貴州氣象,2012,36(1):30-33.

        [5]劉瑞金.淅川縣大霧變化規(guī)律及特征分析[J].理論探索:245-247.

        [6]周振湘,陳青,等.長汀縣大霧氣候特征分析[J].福建氣象,2010,2:26-28.

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