贞丰县2016—2022年大雾特征分析

2024-12-31 00:00:00田人妃王成廖再波李阳刘松
农业灾害研究 2024年10期
关键词:相对湿度气候特征气象要素

摘 要:利用贞丰县国家基本气象站2016—2022年地面常规观测资料,对雾出现的年、月、日变化特征进行分析,同时对雾日的相对湿度、风速、气温等气象要素进行分析,得出大雾天气变化规律。结果显示,春季和冬季为大雾多发期;雾出现时一般风速较小(<3.0 m/s),相对湿度为80%以上的高湿状态;气温在10~20 ℃时,雾出现的频率最高。

关键词:大雾;气象要素;气候特征;辐射雾;相对湿度

中图分类号:P426.4 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)10–0-03

在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降(<1.0 km),

这种天气现象称为雾[1]。雾作为常见的气象灾害之一,

在一年四季均有发生,具有区域性和局地性的特点。由于雾会使能见度降低,对交通影响比较大,特别是对高速公路车辆行驶和机场飞机起降的影响最大,大雾天气常常导致许多地方高速公路封闭和机场航班延误。此外,由于雾的产生存在“逆温层”,大气稳定,对流作用减弱,空气中的水汽、尘埃和其他污染物不容易向高空扩散便只能滞留在近地面。当雾滴消散后,污染物便全部进入空气中,造成污染,直接危害人体健康。因而大雾对人们的生产生活、空气环境等方面有一定影响。

学者们进行了大雾分析和研究工作,通过分析持续性大雾天气过程的成因,发现辐射冷却是形成大雾的一个重要因素。大气稳定层结的建立、低层暖平流的输入和边界层浅层抬升是导致大雾持续时间延长的主要因素。王淑英等[2]对北京高速公路大气能见度和气象条件进行相关分析发现,能见度与相对湿度呈明显负相关,与风速和气压呈正相关,高湿和小风是低能见度的主要气象条件;刘小宁等[3]分析了1950年以来中国大雾的气候特征及变化;李子华等[4]分析了西南地区和长江下游雾的时空分布、微物理结构和大气边界层的温湿条件,研究了辐射雾的形成、发展、成熟和消亡的物理过程;王丽萍等[5]分析指出中国主要有6个雾区,大多数雾区秋冬季雾日最多,春夏季雾日较少,呈单峰型分布。

贞丰县位于贵州省西南部,东邻镇宁布依族苗族自治县、望谟县,南接安龙县、册亨县,西与兴仁市接壤,北与关岭布依族苗族自治县毗邻。因其特殊的地理环境,影响雾日的气象要素也存在一定的差异。对此,通过对贞丰县国家一般气象站2016—2022年实况观测资料,对雾出现的年、月、日变化特征进行分析,同时对雾日的相对湿度、风速、气温等气象要素进行分析,总结贞丰县大雾天气气候特征和规律,为日常做好雾的观测及预报预警服务工作提供有益参考,有助于相关应急部门做好准备,减少损失。

1 资料来源与统计方法

关于雾形成的基本气象条件,郭刚等[6]认为主要有以下条件:(1)水汽条件。水汽充足,空气湿度越大或湿度层越厚越有利于雾的形成;(2)气温条件。晴空辐射降温或高湿空气遇冷凝结是大雾形成的必要辅助条件(3)风条件。适当的风力为形成一定厚度和浓度的大雾提供有利条件。

通过利用贞丰国家基本气象站2016—2022年地面常规观测资料(根据观测记录规范,由于贞丰站

20:00至翌日8:00只记录现象,故此时间段作为1个时段进行统计),对大雾的出现日数、出现时段及消散时段进行统计,对雾日的相对湿度、风速、气温等要素进行分析。在统计分析中,将有效水平气象能见度(V)分为3个等级:V<50 m为强浓雾,50 m≤V<500 m

为浓雾,500 m≤V<1 000 m为雾。同时规定,将0 m≤

V<1 000 m统称为大雾[7-10]。

2 大雾气候特征

2.1 大雾年际变化特征

对贞丰站2016—2022年大雾日数年变化分析发现,2016—2022年大雾日数为633 d,平均每年为90.4 d,

大雾日数呈波动性变化。如图1所示,大雾日数最多的是2019年,为111 d,占总日数的17.5%;最少的是2021年,为72 d,占总日数的11.4%。

对贞丰站2016—2022年雾、浓雾、强浓雾的日数年际变化进行分析发现,雾、浓雾、强浓雾呈波动性变化。如图2所示,浓雾出现的日数最多,为573 d,占总日数的90.5%,浓雾日数最多的是2019年,为103 d;最少的是2021年,为65 d;强浓雾出现的日数最少,为3 d,占总日数的0.5%。

图1" 2016—2022年贞丰站大雾日数的年变化

图2" 2016—2022年贞丰站雾、浓雾、强浓雾日数的年际变化

2.2 大雾月变化特征

对2016—2022年贞丰站大雾日数月变化分析,如图3所示,大雾日数主要出现在10月—翌年3月,2016—2022年1—3月、10—12月的大雾日数共计384 d,

占大雾总日数的61%。其中,1月大雾日数最多,为107 d,

占大雾总日数16.9%。贞丰县大雾日数月变化具有明显的季变化特征,其中春季(3—5月)为142 d、夏季(6—8月)为132 d、秋季(9—11月)为131 d、冬季(12—翌年2月)为228 d。春季和冬季大雾日数为370 d,是年总大雾日数的58%。因此,在一年中,贞丰县春季和冬季为大雾的多发期。

图3" 2016—2022年贞丰站大雾日数的月变化

对贞丰站雾、浓雾、强浓雾日数月变化分析,如图4所示,雾、浓雾、强浓雾的月变化与大雾月变化趋势基本一致。

2.3 大雾日变化特征

2016—2022年贞丰站发生大雾的日数共计633 d,

从贞丰站大雾起止时间日变化(图5)可以看出,夜间发生大雾的有207 d(根据观测记录规范,夜间大雾只记录现象,不记录起止时间),白天发生大雾的有426 d。大雾在一天中均可生消,大雾出现的时段集中在08:00

~09:00和20:00~翌日08:00(图6),10:00~20:00发生

大雾的概率较小,且绝大多数大雾在11:00前消散(图7)。

研究表明,大雾天气在夜间辐射降温,日出后随着地面温度上升,空气又恢复到未饱和状态,雾滴也就立即蒸发消散[11-13],故贞丰县大雾以辐射雾为主。

图4" 贞丰站雾、浓雾、强浓雾日数的月变化

图5" 大雾出现时间的日变化特征

图6" 大雾出现时间的日变化特征

图7" 大雾结束时间的日变化特征

3 大雾与气象要素的关系分析

3.1 相对湿度

相对湿度是反映空气湿度的一个物理条件,是大雾形成的必要条件之一[14-17]。对不同相对湿度范围内大雾的出现频率进行分析。如表1所示,大雾出现时,空气中相对湿度都比较高,其中97%以上的大雾日成雾时的相对湿度在80%以上。因此,空气的相对湿度与大雾出现的频率成正比。

表1" 大雾出现时的相对湿度分布特征

相对湿度/% 出现次数/次 出现频率

91~100 490 0.774 1

81~90 128 0.202 2

71~80 12 0.019 0

≤70 3 0.004 7

3.2 风速

风速的大小会对大雾的生成产生一定影响。适当的风速会对大雾的生成提供有利条件,但风速过大会使大气中的乱流增加,不利于大雾的生成[18-19]。对不同风速所对应的大雾的出现频率进行分析,如表2所示,大雾出现时风速都较小,基本<3.0 m/s,其中绝大部分大雾出现时,风速为1.1~2.0 m/s。

表2" 雾出现时的风速分布特征

风速/(m/s) 出现次数/次 出现频率

0~1.0 65 0.102 7

1.1~2.0 382 0.603 5

2.1~3.0 167 0.263 8

>3.0 19 0.030 0

3.3 气温

大雾是近地面的水汽凝结成细小的水滴或冰晶而形成的。近地面降温有利于空气中水汽的凝结,升温则利于水汽蒸发。如表3所示,气温在10~20 ℃时,雾出现的频率最高。

表3" 大雾出现时的气温分布特征

温度/℃ 出现次数/次 出现频率

0~10 202 0.319 1

10.1~20 265 0.418 6

21~30 166 0.262 2

>30 0 0.000 0

4 结论

(1)通过对贞丰站2016—2022年大雾观测资料统计分析,贞丰站2016—2022年出现雾日633 d,以浓雾日数最多,且大雾日数呈波动性变化,2019年为大雾日数最多的年份。

(2)大雾主要发生在10月—翌年3月,1月大雾发生次数最多。大雾的多发时段在夜间至翌日上午,翌日上午逐渐消散。

(3)在一年中,春季和冬季为大雾的多发期。

(4)雾出现时一般风速较小(<3.0 m/s),相对湿度为80%以上的高湿状态,其中相对湿度>90%时,雾出现的概率最大。

(5)气温对雾的形成产生一定的影响,气温为10~20 ℃时,雾出现的频率最高。

参考文献

[1] 郑智勇,丁森,王珍珍,等.日照市海雾天气的特征分析与预报[J].海洋开发与管理,2023,40(11):93-101.

[2] 王淑英,孟燕军,赵习方,等.北京高速公路大气能见度与气象条件的相关分析[J].气象科技,2002(5):306-310,320.

[3] 刘小宁,张洪政,李庆祥,等.我国大雾的气候特征及变化初步解释[J].应用气象学报,2005(2):220-230,271.

[4] 李子华,仲良喜,俞香仁.西南地区和长江下游雾的时空分布和物理结构[J].地理学报,1992(3):242-251.

[5] 王丽萍,陈少勇,董安祥.中国雾区的分布及其季节变化[J].地理学报,2005(4):689-697.

[6] 郭刚,罗春田,郭玲.辽西地区区域性大雾气候统计特征及预报[J].气象与环境学报,2006(3):7-10.

[7] 覃皓,郑凤琴,孙崇智.冬季热带中东太平洋海温变化对广西大雾日数的影响[J].气象与环境学报,2024,40(1):79-87.

[8] 沈阳,沈安云,苏航,等.2016年冬季江苏省一次大范围强浓雾天气过程成因分析[J].气象与环境学报,2017,33(4):11-20.

[9] 任照环,许伟,余蜀豫,等.重庆南川区雾气候特征及天气成因分析[J].成都信息工程大学学报,2021,36(2):223-229.

[10] 郭渠,李瑞,阮定伦,等.重庆地区冬季雾气候变化特征及其成因分析[J].气象与环境学报,2018,34(5):47-56.

[11] 卞若玢,杨波,赵世昌.大连市旅顺口区海雾气候特征及形成机制分析[J].现代农业科技,2017(12):211-212.

[12] 李永果,马丽,李芳,等.2001—2012年鲁南雾气候特征及形成机制[J].气象科技,2015,43(4):709-714.

[13] 李世祥,吴俊华,尹庆海.山区公路雨雾气候引导标志标线综合应用技术[J].公路交通科技(应用技术版),2013,9 (10):347-348,354.

[14] 邓英姿,李勇,许文龙.广西沿海地区大范围雾气候特征与天气形势分析[J].气象研究与应用,2008,29(4):20-22.

[15] 陈旭,张寅,汪刘冉.茅台机场2018—2021年大雾气候特征和气象要素分析[J].绿色科技,2023,25(24):58-64,68.

[16] 钟雄蔼,杨廷春,李晓枫,等.茂名市大雾气候特征及其对农业生产的影响分析[J].农业灾害研究,2021,11(9):33-34,36.

[17] 张翠艳,阎琦,白雪,等.1999—2018年锦州地区大雾气候特征及成因分析[J].气象与环境学报,2020,36(3):87-92.

[18] 毛程燕,龚理卿,陈江锋,等.浙江中西部大雾天气的气候特征及潜势预报方法[J].广东气象,2018,40(2):10-13.

[19] 黄子航,黄干淇.广西西江流域大雾的气候特征及大雾类型分类[J].气象研究与应用,2017,38(2):22-26.

收稿日期:2024-07-15

作者简介:田人妃(1992—),女,贵州兴义人,工程师,研究方向为气候变化及农业气象。

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