張鵬 李炳坤 吳佳麗
摘要 利用新賓氣象觀測站1986—2015年的地面觀測資料,對新賓地區(qū)的大霧天數(shù)、氣溫、相對濕度、低云量進(jìn)行統(tǒng)計,分析該地區(qū)大霧出現(xiàn)頻次的年際變化趨勢、分布情況以及與相關(guān)要素的關(guān)系。結(jié)果表明:新賓地區(qū)大霧日數(shù)呈減少趨勢,季節(jié)性明顯,主要分布在夏、秋2季,而大霧日數(shù)的變化與相對濕度和氣溫存在一定的對應(yīng)關(guān)系,并且低云量在5以下時易產(chǎn)生大霧。
關(guān)鍵詞 大霧;發(fā)生規(guī)律;變化趨勢;相關(guān)要素;遼寧新賓;1986—2015年
中圖分類號 P426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)03-0200-02
大霧是指大量微小水滴浮游空中,水平能見度低于1.0 km的天氣現(xiàn)象,是一種很常見的災(zāi)害性天氣,嚴(yán)重影響各地區(qū)的水平及垂直能見度,對各類的交通運輸產(chǎn)生了危害,而其對高速公路的影響尤為嚴(yán)重。隨著我國交通的發(fā)展,大霧也愈發(fā)得到了各地區(qū)的重視,因此對本地區(qū)的大霧特點及規(guī)律進(jìn)行分析有助于提高本地區(qū)對大霧的應(yīng)對能力[1]。新賓縣位于遼寧省東部,屬于中低山區(qū)地帶,大霧是新賓地區(qū)主要常見災(zāi)害性天氣之一。本文通過對新賓氣象觀測站1986—2015年之間30年的地面觀測資料進(jìn)行分析統(tǒng)計,結(jié)合地面相關(guān)要素,分析新賓縣大霧天氣年代際變化、分布特征以及相關(guān)要素之間的關(guān)系。這些分析結(jié)果也有益于提高大霧天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性以及預(yù)警的及時性,可以更好地提供大霧天氣的氣象相關(guān)服務(wù)。
1 資料與方法
1.1 資料來源
本文資料來源于新賓氣象觀測站的地面觀測資料,選取1986—2015年之間30年的大霧出現(xiàn)日數(shù)、氣溫、相對濕度、低云量進(jìn)行統(tǒng)計計算。霧日的定義為當(dāng)日8:00至次日8:00出現(xiàn)能見度<1.0 km且相對濕度>90%即為大霧日。
1.2 分析方法
將1986—2015年之間的大霧日數(shù)按照年份和月份分別進(jìn)行統(tǒng)計,用ti代表年份,yi代表大霧日數(shù),利用線行回歸方法,建立y與t之間的線性回歸方程。
yi=a+bti(i=1,2,3,…)
得出方程即為大霧的變化趨勢,b>0即為大霧呈增加趨勢,b<0即為減少趨勢。b的絕對值大小表示變化速率[2]。
同時,將大霧日數(shù)按照月份進(jìn)行平均值計算,得到其季節(jié)分布規(guī)律。最后計算氣溫、相對濕度的距平變化,與大霧的距平進(jìn)行對比分析,并統(tǒng)計大霧頻發(fā)月份低云量的數(shù)量情況[3]。
2 結(jié)果與分析
2.1 大霧日數(shù)變化趨勢與分布情況
由圖1可以看出,近30年新賓地區(qū)的霧日總數(shù)呈現(xiàn)顯著減少的趨勢,相關(guān)系數(shù)為-0.314 3,但存在一定的階段差異,在2002年之前呈顯著減少趨勢,2002—2008年之間呈增加趨勢,2008年之后又呈減少趨勢。新賓地區(qū)年平均霧日數(shù)為45 d,最大值在2008年,出現(xiàn)69 d;最小值在2002年,出現(xiàn)29 d。
由圖2可以看出,新賓縣霧日數(shù)存在明顯的季節(jié)分布特征,6—10月均維持較高的水平,8—9月霧日最多,月均值達(dá)到12.8 d,占全年的29.5%。從季節(jié)性來看,夏季和秋季霧日出現(xiàn)頻率較高,占全年總數(shù)的63.8%,且結(jié)合地面資料發(fā)現(xiàn)夏、秋2季大霧極容易發(fā)生,個別月份超過95%,與本地地處東部山區(qū)濕度較大有一定關(guān)系,而春季、冬季大霧發(fā)生極少,僅占全年的32.2%,這段期間該地區(qū)溫度較低,不易于大霧的形成。
2.2 大霧與相關(guān)氣象要素的關(guān)系
通過上述統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),新賓地區(qū)大霧夏、秋2季最為多發(fā),此時間段溫度高、降水多、濕度大。因此,本文將相關(guān)要素進(jìn)行距平計算,分析其變化趨勢與大霧變化趨勢的相關(guān)性。
之前已經(jīng)驗證過大霧近30年呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢,圖3是近30年大霧日數(shù)的距平趨勢圖。由于大霧的生成是由空氣中水汽達(dá)到較高水平從而凝結(jié)形成,與空氣中的水汽含量和氣溫變化有一定關(guān)系,而相對濕度可以一定程度上代表其二者作用,因此將近30年的相對濕度進(jìn)行距平計算,得出其變化趨勢如圖4所示??梢钥闯?,相對濕度的變化趨勢與大霧日數(shù)變化趨勢一致,均呈減少趨勢,而變化趨勢的波動性也與大霧日數(shù)基本一致,相關(guān)系數(shù)為0.45,通過了信度α=0.05的顯著性檢驗。證明了大霧的出現(xiàn)日數(shù)與相對濕度存在較好的對應(yīng)關(guān)系。
由于隨著氣溫升高會引起遼寧吉林交界地區(qū)的大霧減少[3],所以對氣溫進(jìn)行距平計算。從圖5可以看出,新賓縣的氣溫變化與全球變暖的氣候大環(huán)境一致,呈微弱升高趨勢,而隨著氣溫的年代際變化,與大霧日數(shù)的變化進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)二者波動關(guān)系呈相反方向,說明大霧日數(shù)的減少與氣溫升高存在一定的關(guān)系[4]。
大霧一般由溫度急劇變化造成,這與低云量有一定關(guān)系[5],低云量越少越易于溫度散失,理論上有利于大霧生成。由于新賓地區(qū)大霧主要出現(xiàn)在8—9月,將2個月的低云量與霧日數(shù)進(jìn)行對比統(tǒng)計。由于大霧一般夜間發(fā)生,且發(fā)生時次缺乏觀測資料,而這2個月大霧日數(shù)偏多,因此采用月平均值作為代表進(jìn)行統(tǒng)計。
根據(jù)統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)大霧在低云量在3~5之間的時候發(fā)生最頻繁,而超過5之后大霧發(fā)生頻次比較低(表1),這與此時多發(fā)生降水有關(guān),由于存在非霧日的干擾,實際數(shù)值應(yīng)該偏小一些,但整體范圍基本一致。
3 結(jié)論
(1)1986—2015年近30年新賓地區(qū)大霧日數(shù)正呈顯著減少趨勢,這與全國大尺度變化一致,但在2002—2008年之間呈增加趨勢。
(2)大霧發(fā)生時間存在較強的季節(jié)性,在夏、秋2季多發(fā),尤其8—9月頻發(fā),占全年總數(shù)的29.5%,而春、冬兩季僅占全年的32.2%。
(3)大霧的變化趨勢與相對濕度的變化趨勢一致,說明大霧的減少與相對濕度降低趨勢有一定關(guān)聯(lián),而氣溫升高在一定程度上也會引起大霧減少。
(4)在低云量為4~5及以上時大霧次數(shù)較低,在3~4之間次數(shù)最高,3以下次之。
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