沈山高速公路大霧氣候變化特征的海陸差異

亢云龍++田琳++侯亞紅++蔡冰++吳佳麗++李若楠++李亮++寧大可++劉超杰

摘要 利用1981—2012年沈山高速公路沿海段3個(gè)代表站與內(nèi)陸段3個(gè)代表站霧資料，統(tǒng)計(jì)了該高速公路海陸氣候變化特征，并研究了沿海段與內(nèi)陸段氣候變化異同，結(jié)果表明：沈山高速公路海陸霧日數(shù)年際變化趨勢(shì)基本一致，而沿海段霧日多于內(nèi)陸段，霧日數(shù)在20 d以上的年份出現(xiàn)的頻率、霧日數(shù)的極值均高于內(nèi)陸段；內(nèi)陸段霧日的季節(jié)性差異較沿海段更為明顯，沿海段霧主要集中在夏季、秋季，而內(nèi)陸段在秋季、冬季；5月同為沿海段與內(nèi)陸段霧形成的低谷期，沿海段霧的高發(fā)期在7月，而內(nèi)陸段在8月；沿海段和內(nèi)陸段霧多形成于凌晨至日出前后，消散于日出之后，持續(xù)時(shí)間多數(shù)維持在1～5 h范圍內(nèi)，而凌晨至中午前后內(nèi)陸段霧較沿海段更易形成霧，傍晚至夜間則相反。

關(guān)鍵詞 沈山高速公路；大霧；氣候特征；海陸差異

中圖分類號(hào) P426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）20-0222-02

霧是一種常見的災(zāi)害性天氣[1-2]，是由近地面空中懸游的大量微小的水滴或冰晶形成的可見集合體，根據(jù)世界氣象組織的規(guī)定，使水平能見度下降到1 km以內(nèi)的稱為霧[3]。霧可縮短司機(jī)的可視距離，從而嚴(yán)重危害交通安全，致使高速公路交通事故頻有發(fā)生。因此，霧對(duì)高速公路安全的威脅引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注，許多學(xué)者對(duì)高速公路霧的發(fā)生特征、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等方面開展了大量研究，例如田 華等[4]對(duì)京津塘高速公路沿線霧的氣候特征進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)京津塘公路沿線霧大多在凌晨到日出前后生成，在日出后消失，并且霧持續(xù)時(shí)間隨時(shí)間變化呈指數(shù)遞減。張 颯等[5]分析了濟(jì)青高速公路沿線霧的氣候特征，并提出了開展高速公路大霧服務(wù)的構(gòu)想。李 盾等[6]通過分析武漢地區(qū)霧的發(fā)生特征，估算出霧對(duì)武漢地區(qū)交通安全造成的損失。

位于遼寧地區(qū)的沈山高速公路是國(guó)家公路主骨架北京至沈陽高速公路的重要組成部分，其沿途霧的氣候變化特征明顯，并且沿海段與內(nèi)陸段劃分均勻。本文通過分析1981—2012年31年沈山高速公路沿線沿海和內(nèi)陸的6個(gè)代表站的霧資料，歸納出該高速公路海陸霧的氣候變化特征，分析沿海與內(nèi)陸霧的差異，為霧的服務(wù)工作提供可靠、有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，從而降低霧對(duì)沈山高速公路交通安全造成的風(fēng)險(xiǎn)。

1 資料來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文選取遼寧省氣候資料中心提供的1981—2012年31年盤錦、葫蘆島、綏中3個(gè)沿海站，及沈陽、遼中、臺(tái)安3個(gè)內(nèi)陸站的霧日及霧發(fā)生時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，進(jìn)而對(duì)沿海段與內(nèi)陸段的霧日數(shù)分別做年平均、季節(jié)平均以及月平均處理。

1.2 統(tǒng)計(jì)方法

霧日統(tǒng)計(jì)以地面觀測(cè)記錄為準(zhǔn)，即當(dāng)日20：00至次日20：00，24 h內(nèi)任意時(shí)段出現(xiàn)霧記為1個(gè)霧日。霧持續(xù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)以1個(gè)霧日內(nèi)霧從開始至結(jié)束的持續(xù)時(shí)間為準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 海陸霧日數(shù)年變化特征

如圖1所示，從31年間沈山高速公路沿海段與內(nèi)陸段城市平均霧日數(shù)變化曲線可以看出：一方面，海陸平均霧日數(shù)呈極緩慢的波動(dòng)上升趨勢(shì)，并且變化趨勢(shì)呈現(xiàn)明顯的一致性。另一方面，沿海段霧日數(shù)平均為15.3 d，比內(nèi)陸段的13.2 d多2.1 d；沿海段霧日數(shù)在20 d以上的年份有1990年、2008年、2009年和2010年4年，而內(nèi)陸段只有2006年1年；沿海段霧日數(shù)極大值為23.3 d，比內(nèi)陸段的21.3 d多2.0 d，極小值為9.3 d，比內(nèi)陸段的8.7 d多0.6 d。

2.2 海陸霧日數(shù)季節(jié)變化特征

如圖2所示，海陸霧日數(shù)均呈明顯的季節(jié)變化，而內(nèi)陸霧日的季節(jié)差異較沿海更為明顯。內(nèi)陸霧主要集中在秋季、冬季，該季節(jié)占全年霧日的60.90%；沿海霧主要集中在夏季、秋季，該季節(jié)霧日占全年霧日的56.68%。

2.3 海陸霧日數(shù)月變化特征

遼寧省的霧各月都可以形成，但沿海和內(nèi)陸表現(xiàn)出明顯的差異[7]。如圖3所示，根據(jù)31年海陸平均霧日的月變化曲線可以看出：海陸霧日1—5月基本呈減少趨勢(shì)，從6月開始快速增多，沿海段霧日在7月達(dá)到極大值1.68 d，8—12月再次波動(dòng)減少；而內(nèi)陸段霧日在8月達(dá)到極大值1.64 d，9月減少，10月再次增加到1.58 d，然后逐月遞減。

2.4 海陸霧的日變化特征

沈山高速公路霧的日變化特征明顯，統(tǒng)計(jì)31年間內(nèi)陸城市沈陽與沿海城市盤錦2個(gè)代表站霧開始時(shí)間的分布規(guī)律（圖4a），發(fā)現(xiàn)海陸霧開始的時(shí)間主要集中出現(xiàn)于一天中的3：00—9：00，其中6：00左右為霧出現(xiàn)頻率最高的時(shí)段，沈陽頻率為0.41，盤錦為0.39；12：00—18：00沈陽、盤錦兩站鮮有霧開始形成。3：00—12：00沈陽形成霧的頻率大于盤錦，18：00—12：00沈陽形成霧的頻率小于盤錦。

圖4b為31年間沈陽、盤錦霧結(jié)束時(shí)間的分布頻率曲線，可以看出，2個(gè)代表站霧結(jié)束時(shí)間主要集中于6：00—12：00，其中霧結(jié)束于9：00前后的頻率最高，沈陽為0.49，盤錦為0.46；15：00—18：00之間兩站鮮有霧消散。

統(tǒng)計(jì)2個(gè)代表站霧持續(xù)時(shí)間（圖4c）發(fā)現(xiàn)霧持續(xù)時(shí)間基本維持在0～15 h之內(nèi)，其中持續(xù)時(shí)間主要集中在1～5 h之內(nèi)，頻率均在0.1以上。沈陽霧持續(xù)4 h的頻率最大，為0.18，錦州霧持續(xù)2 h的頻率最大，為0.19。

3 結(jié)論與討論

本文分別統(tǒng)計(jì)了沈山高速公路沿海段盤錦、葫蘆島、綏中與內(nèi)陸段沈陽、遼中、臺(tái)安共6個(gè)代表站1981—2012年31年霧日的年際變化、季節(jié)變化和月變化特征，以及沈陽、錦州霧的日變化特征，得到以下結(jié)論：

（1）從年變化特征來看，沈山高速公路海陸平均霧日數(shù)呈極緩慢的波動(dòng)上升趨勢(shì)，并且變化趨勢(shì)呈現(xiàn)明顯的一致性，而沿海段霧日總體多于內(nèi)陸段，霧日數(shù)在20 d以上的年份出現(xiàn)的頻率大于內(nèi)陸段，霧日數(shù)的極值均高于內(nèi)陸段。

（2）從季節(jié)變化特征來看，海陸霧季節(jié)變化明顯，而內(nèi)陸段霧日的季節(jié)性差異較沿海更為明顯；沿海段霧日主要集中在夏季、秋季，內(nèi)陸段霧日主要集中在秋季、冬季。

（3）從月變化特征來看，5月是沿海段與內(nèi)陸段霧形成的低谷期；沿海段霧的高發(fā)期在7月，而內(nèi)陸段在8月。

（4）從日變化特征來看，沿海段和內(nèi)陸段霧多形成于凌晨至日出前后的時(shí)段，消散于日出之后，而凌晨至中午前后內(nèi)陸段霧較沿海段更易形成霧，傍晚至夜間則相反；持續(xù)時(shí)間大多維持在1～5 h范圍內(nèi)，而內(nèi)陸霧持續(xù)4 h的頻率最大，沿海霧持續(xù)2 h的頻率最大。

（5）鑒于公路霧很強(qiáng)的局地性特征[8]，本文研究的沈山高速公路沿海段與內(nèi)陸段霧氣候變化特征的異同對(duì)于該高速公路霧的檢測(cè)、預(yù)報(bào)等工作提供了一定的客觀數(shù)據(jù)依據(jù)，但是在未來交通氣象服務(wù)中需要從霧的產(chǎn)生機(jī)制著手，結(jié)合沈山高速公路沿線特有的地理、環(huán)境、生活特點(diǎn)進(jìn)行霧的研究。做好高速公路沿線局地的霧的預(yù)報(bào)并能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)霧的產(chǎn)生時(shí)間和消散時(shí)間，將成為交通氣象服務(wù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 林建，楊貴名，毛冬艷.我國(guó)大霧的時(shí)空分布特征及其發(fā)生的環(huán)流形勢(shì)[J].氣候與環(huán)境研究，2008，13（2）：171-181.

[2] 孫丹，朱彬，杜吳鵬.我國(guó)大陸地區(qū)濃霧發(fā)生頻數(shù)的時(shí)空分布研究[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2008，24（5）：497-501.

[3] 中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[4] 田華，王亞偉.京津塘高速公路霧氣候特征與氣象條件分析[J].氣象，2008，34（1）：66-71.

[5] 張颯，馮建設(shè).濟(jì)青高速公路大霧天氣氣候特征及其影響[J].氣象，2005，31（2）：70-73.

[6] 李盾，萬蓉.武漢地區(qū)霧的特點(diǎn)及其對(duì)交通的影響[J].暴雨災(zāi)害，2000，19（3）：20-22.

[7] 陳傳雷，蔣大凱，孔令軍.近53年遼寧霧的時(shí)空分布及成因分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，22（1）：21-24.

[8] 賀皓，劉子臣，徐虹，等.陜西省高等級(jí)公路大霧的預(yù)報(bào)方法研究[J].陜西氣象，2003（1）：7-10.