蔣柯

摘 要：為了探究視程障礙天氣現(xiàn)象的變化和分布，利用全國50年（1961年—2010年）的天氣現(xiàn)象統(tǒng)計資料，分別統(tǒng)計出霧、輕霧、吹雪、雪暴、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、霾這九種視程障礙天氣現(xiàn)象發(fā)生的次數(shù)，并對其進行分析。在年份變化分析中得到，吹雪、浮塵、沙塵暴、雪暴、煙幕、揚沙天氣隨著時間先增加后減少，霾隨時間變化一直呈增長趨勢，霧天氣則基本保持不變；在季節(jié)分布變化分析中得到吹雪、雪暴多出現(xiàn)于冬季，春季常發(fā)生的天氣是沙塵暴、浮塵、揚沙、煙幕、霾，霧和輕霧的發(fā)生與季節(jié)沒有關(guān)系；在空間分布變化分析中得到，西部偏西地區(qū)多發(fā)生浮塵、煙幕天氣，沙塵暴、雪暴、揚沙、吹雪天氣多發(fā)生在我國西北地區(qū)，霾、輕霧、霧多發(fā)生在東南地區(qū)，雪暴、煙幕、揚沙多發(fā)生在東北地區(qū)。

關(guān)鍵詞：視程障礙；變化分析；全國

1背景和意義

當今世界，災(zāi)害天氣已成為突出問題，人們對災(zāi)害天氣越來越重視。災(zāi)害性天氣[1]是指對國民經(jīng)濟和公眾生命財產(chǎn)安全帶來嚴重威脅和損失，或給群眾生產(chǎn)生活帶來嚴重影響，并造成一定社會影響的自然天氣事件。

視程障礙天氣現(xiàn)象會使空氣質(zhì)量降低，是災(zāi)害天氣之一，其中，當有霧、沙塵暴和雪暴出現(xiàn)時，能見度必須小于1.0 ，其余六種天氣現(xiàn)象出現(xiàn)時能見度在1.0—10.0 之間。它主要有四大類，即霧類、沙塵類、煙塵類、吹雪類，共九種（霧、輕霧、沙塵暴、揚沙、浮塵、煙幕、霾、吹雪、雪暴）。如果目標物的水平能見度降低到1000 以內(nèi)，就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(jié)（或凝華）物的天氣現(xiàn)象稱為霧；而將目標物的水平能見度在1000—10000 的現(xiàn)象稱為輕霧；吹雪是指由強風將地面積雪卷起，是水平能見度小于10 的天氣現(xiàn)象；雪暴是指伴有強降雪的風暴，在其過境時，由強吹雪，水平能見度小于1 的天氣現(xiàn)象；沙塵暴是指水平能見度小于1 的風沙天氣；揚沙是由于大風將地面塵沙吹起導致空氣變得渾濁，水平能見度在1.0—10.0 之間的天氣現(xiàn)象；浮塵是塵土、細沙等均勻的浮游在空中，使水平能見度小于10 的天氣現(xiàn)象；煙幕是指由煙造成的水平能見度小于10 且相對濕度小于80%的天氣現(xiàn)象；霾是因大量極細微的塵粒、煙粒、鹽粒等均勻浮游在空中，是水平能見度小于10.0 的空氣普遍渾濁現(xiàn)象。其中，輕霧、霧、霾主要區(qū)別在于它們形成時的相對濕度不同；沙塵暴、揚沙、浮塵的區(qū)別主要是沙塵暴與揚沙形成時具有相同的天氣條件，并且有明顯的地域性和季節(jié)性，一般在冷空氣過境或雷雨颮線影響，它們主要區(qū)別是形成時能見度不同，浮塵則是沙塵暴、揚沙的后續(xù)天氣現(xiàn)象；霾、煙幕的主要區(qū)別是霾在一天當中任何時間都可能出現(xiàn)，煙幕的最大特點是伴有很濃烈的嗆煙味。

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，視程障礙天氣越來越多，造成的損失也呈上升發(fā)展趨勢，較大范圍的影響著整個社會的經(jīng)濟體系、交通運輸和人們?nèi)粘Ｉ?。霧以及霧產(chǎn)生的霧凇，對電線和樹木有較大的破壞力；雪暴使能見度降低使得天空不可辨別以及毀壞道路、房屋等建筑，有時也會對西北牧區(qū)造成一定危害；沙塵暴對人民生命財產(chǎn)、生活和生產(chǎn)以及資源環(huán)境都有很大危害。研究這些災(zāi)害天氣的變化規(guī)律，或是對災(zāi)害天氣進行提前預報，早做預防災(zāi)害天氣的措施。因此，災(zāi)害天氣的研究是現(xiàn)在的一項熱門研究。

2視程障礙天氣現(xiàn)象研究現(xiàn)狀

研究人員對我國近年來的視程障礙天氣現(xiàn)象進行了很多的研究。例如：吳兌、吳曉京等利用1951-2005年中國大陸743個地面氣象站資料分析了霾的時空變化；廖衛(wèi)江、孫蕾利用1961-2000年博爾塔拉蒙古自治州四個氣象站的資料分析了揚沙天氣的變化趨勢和突變分析；瑞強、王式功等人利用我國334個氣象站臺的資料分析了沙塵暴和揚沙的變化趨勢和突變原因。類似這種某一地區(qū)近年來的某一種視程障礙天氣的研究和全國范圍內(nèi)某一種視程障礙天氣的研究舉不勝數(shù)，也取得了一定的研究成果。

3數(shù)據(jù)處理

3.1天氣現(xiàn)象數(shù)據(jù)資料

資料為1951年—2010年60年全國各地756個臺站的地面觀測的日值數(shù)據(jù)資料，共720個文件。每個文本中包涵48列，各要素之間用TAB鍵作為間隔符，文本中48列依次代表：區(qū)站號、年、月、日、雨、出現(xiàn)時間、雪、出現(xiàn)時間、冰雹、出現(xiàn)時間、霧、出現(xiàn)時間、輕霧、露、霜、雨凇、出現(xiàn)時間、霧凇、出現(xiàn)時間、吹雪、出現(xiàn)時間、雪暴、出現(xiàn)時間、龍卷、出現(xiàn)時間、積雪、結(jié)冰、沙塵暴、出現(xiàn)時間、揚沙、出現(xiàn)時間、浮塵、出現(xiàn)時間、煙、霾、塵卷風、冰針、雷暴、出現(xiàn)時間、閃電、極光、出現(xiàn)時間、大風、出現(xiàn)時間、颮、出現(xiàn)時間、天氣現(xiàn)象編碼、天氣現(xiàn)象記錄，其中日天氣現(xiàn)象編碼由該日所有天氣現(xiàn)象編碼組成。

統(tǒng)計記錄時，氣象日界為20時，在統(tǒng)計霧、輕霧、吹雪、雪暴、沙塵暴、浮塵、揚沙、煙幕、霾出現(xiàn)的日數(shù)時，若某次天氣跨越20時，則按2個出現(xiàn)日計算；若某天氣一天內(nèi)出現(xiàn)兩次或兩次以上，則按一個出現(xiàn)日計算。例如，在1965年8月16日只有在23點15分出現(xiàn)一次霧天氣，記錄時則按8月17日出現(xiàn)，8月16日沒有出現(xiàn)記錄；在1965年8月12日的5點11分與7點10分都出現(xiàn)了霧天氣，當日記錄時按一次霧天氣出現(xiàn)記錄。

3.2資料的預處理

大部分臺站是在1951年到1960年間陸續(xù)建立的。經(jīng)分析認為：六十年的資料中，有的臺站建立較晚，統(tǒng)計資料少于六十年，同時，有的臺站在使用期間，六十年資料不完整，為了得到較為準確的平均數(shù)據(jù)，本文剔除了前十年的數(shù)據(jù)資料并刪除了有缺測情況的站臺以及后來停用的站臺的資料，因此，本文最終是利用1961-2010年這五十年全國550個臺站的資料來對視程障礙天氣現(xiàn)象變化進行分析，同時緯度、經(jīng)度、拔海高度均取最近年份的相關(guān)信息。

從1961年到1980年，全國各臺站平均記錄的煙幕的次數(shù)呈上升趨勢，但是在1967年到1969年，增長趨勢有所減緩甚至降低，1977年全國發(fā)生煙幕天氣次數(shù)達到五十年來最大值，各臺站平均達到22.60次，從1978年到2010年，煙幕天氣隨年限增加而逐年減少且減少趨勢明顯，并在2010年達到新低，各臺站平均記錄僅6.26次。1961年到2010年，全國發(fā)生煙幕的次數(shù)先增加后減少。

4結(jié)論

利用1961—2010年年全國550個臺站的天氣現(xiàn)象資料，分別對九種視程障礙天氣進行了年變化分析、季節(jié)變化分析、空間變化分析，可以得到：

（1）1961年到2010年間，霧、輕霧的年均次數(shù)沒有太大的變化；在60、70年代，吹雪、雪暴、沙塵暴、浮塵、揚沙頻繁發(fā)生，且每年發(fā)生次數(shù)的起伏較大，煙幕年均次數(shù)呈上升趨勢，霾年均次數(shù)較少，且緩慢增長。80年代后，吹雪、雪暴、沙塵暴、浮塵、揚沙年均次數(shù)減少，且下降趨勢明顯，煙幕年均次數(shù)減少，下降趨勢不明顯，霾年均次數(shù)增多，且增長趨勢明顯。

（2）每個月發(fā)生霧、輕霧的次數(shù)相差不大，說明霧和輕霧天氣與季節(jié)的關(guān)系不大，而吹雪、雪暴、沙塵暴、浮塵、揚沙、煙幕、霾都有明顯的季節(jié)性，多發(fā)生在冬季，深秋和初春次之，夏季最少。

（3）霧、輕霧、霾多發(fā)生在我國東南地區(qū)，吹雪、雪暴多發(fā)生在我國北方地區(qū)，煙幕多發(fā)生在西北和東北地區(qū)，沙塵暴、浮塵、揚沙多發(fā)生在我國西北地區(qū)。

（4）在1961年到1985年的空間分布圖和1986年到2010年的空間分布圖對比中，后二十五年里，霧、輕霧、霾現(xiàn)象在東南地區(qū)增多，吹雪在西北地區(qū)減少，東北地區(qū)增多，雪暴、沙塵暴北方地區(qū)增多，揚沙北方地區(qū)減少，浮塵在西北地區(qū)減少，煙幕在北方地區(qū)增多。

參考文獻：

[1] 趙玉春，王仁橋.災(zāi)害性天氣總結(jié)中存在的問題和關(guān)鍵要點分析.暴雨災(zāi)害，2008，27（1）：87—93