山东省济宁市大雾天气气候特征分析

董益多

沈阳农业大学 土地与环境学院，辽宁沈阳 110866

大雾是一种灾害性天气，对航空航海、陆地运输、生态环境和人们的生产生活均有不利影响[1-3]。在中国气象局的《地面气象观测规范》中提道：“雾”是指大量微小水滴浮游空中，使水平能见度小于1.0 km的天气现象[4-6]。随着城市规模的迅速发展，作为影响人们出行的灾害性天气，大雾引起了各界普遍关注[7-9]。

近年来，国内外许多学者围绕大雾开展了研究分析，从大雾天气的成因、物理结构、微观结构、大雾的数值模拟等方面进行探讨，利用多种观测手段在不同地区进行观测试验[10-12]。刘小宁等[13]利用1950年以来我国气象系统地面观测网679个国家基本(基准)站的大雾天气现象观测资料，分析了我国大雾空间、时间分布的基本气候特征，得出我国大雾分布呈东南多西北少的特点，并对大雾日数的变化原因进行了初步探讨。付桂琴等[14]分析了河北省低能见度事件特征，发现河北省低能见度的地理分布呈北少南多的特点，太行山东麓地区低能见度事件更为集中。曾妮等[15]利用1981—2020年安顺市6个国家气象站的逐日能见度资料和同期地面逐小时降水资料，对安顺市大雾的气候特征进行了分析，发现安顺市大雾主要出现在1月，出现的频率占全年的18%，其次是2月和12月；大雾日数的季节变化呈冬季＞春季=秋季＞夏季，其中冬季大雾出现频率最高，占全年的44%；大雾日数在1986—1990期间减少趋势，1996年以后大雾日数呈增加趋势，且2004年以后增加趋势显著。王鹏等[16]统计分析了马鞍山市近30年的大雾观测资料，发现马鞍山市区大雾日数多于其他县区，同时具有明显的季节变化特征，大部分发生在冬半年；大雾基本集中发生在夜间(20:00—08:00)，约占所有大雾次数的81.2%，14:00之后出现大雾的概率较小，冬季大雾消散时间较晚，平均在10:00左右(有时甚至全天持续大雾)，夏季大雾消散时间最早，平均在08:00左右。邓学良等[17]分析了安徽省近40年的大雾天气的气候特征，发现安徽省雾日数不断减少，雾生时间年代际变化不大，而消雾时间则不断后延，直接导致雾的持续时间不断增加。鲁燕等[18]分析了成都地区近30年的大雾天气，发现成都地区的大雾日数总体呈减少趋势，当近地面有逆温存在时，出现大雾的频率最高。

济宁位于鲁西南腹地，东邻临沂，西接菏泽，南面是枣庄和徐州，北面与泰安市交界，地形复杂，大雾天气时有发生。通过查阅济宁市10年(2005—2014)国家气象观测站的地面观测资料，分析济宁大雾天气的时空分布特征。

1 资料及处理方法

1.1 资料来源

通过查阅2005—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)的地面观测资料，包括08:00、14:00和20:00的能见度、相对湿度、天气现象、降水等资料，对济宁市大雾天气进行气候特征分析。

1.2 资料处理

采用类似吴兑[19]对大雾天气的资料处理方法，选取2005—2014年济宁市的逐日观测资料，判断08:00、14:00和20:00的能见度、相对湿度，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个雾日。

季节划分：春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)和冬(12—2月)。

2 济宁市大雾天气时间分布

分析济宁市11个气象观测站点10年大雾天气的逐月变化，按照其变化规律分成以下4类：

(1)济宁、曲阜和嘉祥(图1a)：济宁全年共计98 d，4月和7月最少为2 d，11月份最多为19 d；曲阜全年共计82 d，4月没有大雾天气，其次6月为1 d，11月份最多为21 d；嘉祥全年共计129 d，6月最少为3 d，11月最多为24 d。此类型地区大雾天气均在11月份达到最大，夏季发生大雾天气最少，且12月份大雾天气比11月有明显减少，这可能与12月份冷空气活动频繁、逆温减少有关。

图1 济宁市大雾天气月际分布

(2)兖州、泗水和鱼台(图1b)：兖州全年共计210 d，5月最少5 d，9月和11月均达到25 d之上；泗水全年共计86 d，5月最少为1 d，11月最多为16 d，1月、2月、9月和12月基本持平；鱼台全年共计105 d，6月没有大雾天气，1月最多为21 d，11月次之为18 d。此类型地区大雾天气随时间变化没有规律，随月份时间波动呈多峰变化，春季大雾天气出现频次不稳定，但普遍从9月份开始大雾天气增多，12月份呈下降趋势。

(3)微山、邹城和金乡(图1c)：微山全年共计72 d，5月和8月最少为1 d，1月最多为18 d，12月份次之为15 d；邹城全年共计51 d，4月无大雾天气，3月、6月和7月均为1 d，11月和12月最多为11 d；金乡全年共计146 d，7月最少为1 d，1月和11月最多均达到26 d。此类型地区大雾天气发生特点是夏季雾日最少，1月份大雾天气次数大于其他地区，即年初和年末大雾天气日数基本持平，都是需要重点关注月份。

(4)梁山和汶上(图1d)：梁山全年共计175 d，6月最少为4 d，1月最多为25 d，每月都有大雾天气，8月份有7 d；汶上全年共计221 d，最少为6月为7 d，11月份最多为32 d。此类型地区7—8月大雾天气出现次数明显高于其他地区，这与梁山和汶上地形有关系；除在6月份达到最小值外，在9月或10月再次出现低谷值。

通过以上分析得出：济宁11个观测站在1—2月、11—12月都是雾日的多发时段，6月份最少，主要原因在于济宁市秋冬季出现逆温的天数增多、辐射逆温强度增加，利于大雾天气的发生。

3 济宁市大雾天气空间分布

济宁市春季大雾天气较少(图2a)，呈西多东少的趋势，大雾天气高发区在35.5°～36°N 和116.0°～116.8°E之间(梁山、汶上和兖州)，东部最少。10年全市春季平均为20.7 d，汶上春季大雾天气最多为43 d，兖州次之为36 d，邹城最少为3 d。

图2 济宁市大雾天气空间分布

图3 济宁市大雾天气季节分布

济宁市夏季大雾天气在四季中最少(图2b)，呈西北多东南少的趋势，大雾天气高发区在35.5°～36°N和116.5°～117.0°E之间(汶上和兖州)，东南部最少(邹城、微山和鱼台)。10年全市夏季平均为17.4 d，汶上夏季大雾天气最多为44 d，邹城最少为4 d。

济宁市秋季大雾天气明显增多(图2c)，同夏季类似呈西北多东南少的趋势，但低值区的控制范围相比夏季明显缩小很多，除了济宁东南部的邹城和微山少一些，其余站点雾日都明显增多，其中大雾天气高发区在35.5°～36°N和116.0°～117.0°E之间(梁山、汶上和兖州)。10年全市秋季平均为48.5 d，兖州秋季大雾天气最多为80 d，微山和邹城最少为17 d。

济宁市冬季大雾天气在四季中最多(图2d)，同春季类似呈西多东少的趋势，但高值区控制范围比春季明显增大，且高低值差异较大，大雾天气高发区在34.8°～36.8°N和115.8°～118.0°E之间(梁山、汶上、兖州、金乡和嘉祥)，中部的济宁、鱼台、曲阜和微山雾日少一些，东北部最少。大雾天气冬季全市平均最多，10年全市平均为50.9 d，金乡最多为64 d，邹城最少为27 d。

通过以上分析得出：济宁市大雾天气空间上总体呈西北多东南少的趋势，邹城、微山和泗水大雾天气较少，兖州、汶上和梁山大雾天气较多。梁山和汶上地势较低，冷气团与四周的暖气团相结合易形成雾气；邹城、微山、泗水地势较高，辖区内多丘陵，低温较高，不利于形成雾。这说明同样的天气条件下，不同的地形对大雾的发生影响不同。

4 济宁市大雾天气季节分布

从大雾天气季节分布来看，济宁市大雾在一年之中均有发生，秋冬季节多，春夏季节少，冬季占全年雾日数的37%，秋季占35%、春季占15%，夏季最少占13%。鲁西南四季分明，秋冬季低层大气出现逆温的天数增多，水平风力弱，利于出现大雾天气。

5 影响济宁市大雾天气的气象因子

将济宁市降水日数和大雾日数对比发现(图略)：7—9月降水日数多的时候，大雾日数相对较少；大雾日数基本与降水日数呈反比，且雾日与降水日数的反比性明显。

统计发现，4月份平均风速较大时(大于2.5 m/s)，大雾日数出现明显下降。

6 结论

(1)济宁11县(市、区)大雾天气逐月变化按规律大致可分成4类；不论哪种类型，1—2月、11—12月都是大雾天气多发时段，6月份最少。

(2)济宁市大雾天气空间上总体呈西北多东南少分布，这与济宁市地势东高西低有关。邹城、微山和泗水多丘陵，地势较高，发生大雾天气的日数较少。

(3)济宁市大雾天气在秋冬季节多发，占全年72%；夏季大雾天气最少，占全年13%。

(4)济宁市大雾日数与降水日数呈反比，且雾日与降水日数的反比性明显。当日平均风速大于2.5 m/s时，出现大雾天气的概率减小。