李芳 张熙 马丽 赵京峰
摘要 利用济宁地区11个气象观测站点30年(1985—2014年)的雾和霾的地面观测资料,运用统计分析的方法对济宁地区雾和霾的时空分布特征进行研究。结果表明:济宁市近30年和10年雾日数的季节分布基本一致;秋冬季节多,占全年的70%左右,春夏季节少;近10年雾日数呈减少的趋势;济宁市近10年霾日数呈显著增多的趋势,近10年夏季霾相对近30年比重增加;济宁地势东高西低,东南的丘陵地带雾日一直较少(比如邹城);西北地区的梁山、汶上处于洼地,地势较低,雾日较多;济宁市近10年和近30年霾日数的空间分布基本一致;近10年各县市霾日数显著增多;微山站近10年霾日数明显减少。
关键词 雾;霾;时空分布;山东济宁
中图分类号 P426.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)04-0244-01
Spatial and Temporal Distribution Characteristics of Fog and Haze Days in Jining City
LI Fang ZHANG Xi MA Li ZHAO Jing-feng
(Jining Meteorological Bureau in Shandong Province,Jining Shandong 272000)
Abstract Using the data of fog and haze in Jining City from 1985 to 2014,the temporal and spatial climatic characteristics and impact factor of fog and haze days in recent 30 years were analyzed. The results indicated that the seasonal distribution of fog days in Jining City during the last 30 years and 10 years was basically the same. In autumn and winter,fog days were accounting for about 70% of the year,and that in spring and summer were less. In the last 10 years,the fog days showed a decreasing trend. Nearly 10 years of haze days in Jining City was a significant increasing trend. The proportion of summer haze in recent 10 years,nearly 30 years relatively increased. The fog days in Jining City increased from southeast to northwest.The more showed depression(for example Liangshan,Wenshang),the least in hilly(for example,Zoucheng),and plain between Liangshan and Wenshang. A similar distribution appeared in Jining City in recent 10 years and 30 years of haze days in space. Nearly 10 years of counties and cities in haze days increased significantly. Weishan Station for nearly 10 years significantly reduced the number of haze days.
Key words fog;haze;spatial and temporal distribution;Jining Shandong
雾、霾均属悬浮于近地面氣层中常见的视程障碍现象。国外学者从20世纪60年代就开始了大气能见度、雾、霾变化趋势的研究工作,以此分析空气污染的变化规律。Lee D O[1]从区域变化、气象影响因子、环流形势、空气污染等方面分析了英国大气能见度的变化特征。此外,国外学者在区域性霾现象对气候的影响,辐射雾的形成与城市气候的关系等方面,都做了较为系统、深入的研究。国内学者在早期的研究中对雾、霾的物理化学形成条件及如何区分雾、霾等做过细致研究,也开展了一些全国或区域性的雾、霾气候特征研究。关于轻雾和霾的判定区分,吴 兑[2]做了不少工作,初步给出了霾与雾区分的概念模型,区分霾与雾的相对湿度限值大体在90%左右。胡亚旦等[3]通过对中国霾天气的气候特征分析,得出我国霾天气主要分布在东经100°以东、北纬42°以南的地区,且“浊岛”现象非常明显。
本文利用济宁地区近30年(1985—2014年)11个气象观测站的地面观测资料,对济宁地区雾和霾的时空分布特征进行研究,这对提高雾、霾的预报准确率,减少灾害损失,改善大气环境等方面具有很重要的实际意义。
1 资料及处理方法
1.1 资料来源
本文利用1985—2014年济宁市1个国家基本气象站(兖州)和10个国家一般气象站(济宁、曲阜、邹城、泗水、微山、梁山、汶上、鱼台、嘉祥和金乡)的观测资料,包括8:00、14:00和20:00的能见度、相对湿度、天气现象等资料,对济宁地区雾和霾日时空分布特征进行研究。
1.2 资料处理
因不同的台站、不同的观测员对雾与霾的识别有很大差异,因而不能直接使用观测记录,又由于历史污染物资料缺乏,因而1985—2013年雾日和霾日的判别无法采用现行的观测规定(QX/T 113—2010)[4],本文采用类似吴兑[2]对雾和霾的资料处理方法,选取1985—2014年济宁市的逐日观测资料,对8:00、14:00和20:00 3个观测时次的能见度、相对湿度进行判断,定义当3个时次中至少有1个时次满足能见度<10 km且相对湿度<90%时,记为1个霾日;能见度<10 km且相对湿度 ≥ 90%,记为1个雾日。但当该日有降水、吹雪、雪暴、扬沙、沙尘暴、浮尘、烟幕等其他能导致能见度低的天气现象时,该日剔除。
2014年以后地面气象观测结合大气污染资料能较为准确地识别雾和霾,但为了资料处理的一致性,仍然使用以上的处理方法,不用雾和霾直接记录资料。
2 结果与分析
2.1 济宁地区雾和霾时间分布对比分析
2.1.1 济宁市30年和10年雾日季节变化。1985—2014年济宁市11个县市年平均雾日数是18.8 d,2005—2014年济宁市11个县市年平均雾日数是12.5 d,分析得出:济宁市近10年雾日数是个减少的趋势;济宁市雾日的季节近几十年分布比较稳定,秋冬季节多占全年的70%左右,春夏季节少。
2.1.2 济宁市30年和10年霾日季节变化。1985—2014年济宁市11个县市年平均雾日数是11.6 d,2005—2014年济宁市11个县市年平均雾日数是23.9 d,分析得出:济宁市近10年霾日数呈显著增多的趋势,这和近10年经济发展有
关;霾在春季最少,均占19%;近10年霾日夏季比重增加,这和近年全球变暖、秸秆焚烧有一定关系。
从2005—2014年济宁市10年月平均霾日数变化可知:10月至翌年2月霾日较多,这与秋冬季节雨日少、风速小、逆温增多、冬季取暖有一定关系;4—9月霾日较少,这几个月大气不稳定性增加,雨日增加,霾日减少(6月霾日多,原因可能是6月正值夏收高峰,秸秆焚烧造成的)。
2.2 济宁地区雾和霾空间分布对比分析
2.2.1 济宁市30年和10年雾日空间分布。1985—2014年济宁市11个县市年平均雾日数是18.8 d,兖州、汶上、鱼台、金乡和梁山高于平均值,基本呈西多东少的分布,最多的是鱼台(27.9 d),最少的是邹城(仅8.7 d)。2005—2014年济宁市11个县市年平均雾日数是12.5 d,兖州、汶上、梁山和金乡高于平均值,最多的是汶上(22.1 d),最少的是邹城(5.1 d)。
由以上分析得出:济宁市近10年雾日数呈现减少的趋势;济宁地势东高西低,东南的丘陵地带雾日一直较少(比如邹城);西北地区的梁山、汶上处于洼地,地势较低,雾日较多[5-6]。
2.2.2 济宁市30年和10年霾日空间分布。1985—2014年济宁市11个县市年平均霾日数是11.6 d,兖州、汶上、微山和泗水高于平均值,最多的是微山(28.8 d),最少的是鱼台(仅1.9 d)。
2005—2014年济宁市11个县市年平均霾日数是23.9 d,兖州、汶上、梁山和泗水高于平均值,最多的是汶上(59.3 d),最少的是鱼台(5.3 d)。
由以上分析得出:济宁市近10年和30年霾日数的空间分布基本一致;近10年各县市霾日数显著增多;微山站近10年霾日数明显减少。
3 结论
分析结果表明,济宁市近30年和10年雾日数的季节分布基本一致;秋冬季节多,占全年的70%左右,春夏季节少;近10年雾日数呈减少的趋势。济宁市近10年霾日数是个显著增多的趋势,这和近10年经济发展有关;近10年霾日夏季比重增加。分析济宁30年和10年雾日空间分布:济宁地势东高西低,东南的丘陵地带雾日一直较少(比如邹城);西北地区的梁山、汶上处于洼地,地势较低,雾日较多。济宁市近10年和近30年霾日数的空间分布基本一致;近10年各县市霾日数显著增多;微山站近10年霾日数明显减少。
4 参考文献
[1] LEE D O.The choice of visibility satiation in the analysis of long term visibility trends in southern England[J].weather,1988,43(1):332-338.
[2] 吴兑.再论都市霾与雾的区别[J].气象,2006,32(4):9-15.
[3] 胡亚旦,周自江.中国霾天气的气候特征分析[J].气象,2009,35(7):73-77.
[4] 中國气象局.霾的观测和预报等级:QX/T113-2010[S].北京:中国标准出版社,2010.
[5] 杨华,柳艳香,章开美.江西省雾日数的时间分布特征分析[J].气象与减灾研究,2015(1):69-75.
[6] 李苗,苗爱梅,王洪霞,等.近33a山西不同强度和范围雾日的变化特征及其成因[J].干旱气象,2015(2):66-73.