晉城市霧日數(shù)時空分布特征分析

晉城市霧日數(shù)時空分布特征分析

Summary：利用晉城市2019年5個氣象站觀測資料進行統(tǒng)計分析，闡述了晉城市的分布規(guī)律，包括霧日數(shù)的月變化、季變化特征，為防治大霧天氣造成的危害、改善生存環(huán)境提供科學依據(jù)和基礎信息。結果表明：2019年晉城市全市霧的月變化不盡相同。城區(qū)霧日數(shù)的月變化氣候傾向率為0.0909，說明2019年晉城市霧日呈現(xiàn)出緩慢上升的狀態(tài)，且以多峰結構為主；2019年晉城市共出現(xiàn)霧日8d，尤以冬季出現(xiàn)頻率最高，占50%，其次是春季和秋季，分別占25%，夏季沒有霧天出現(xiàn)，說明晉城市霧日的季節(jié)性變化較為突出。1引言霧是一種災害性天氣過程，小水滴大量浮游在空中使得水平能見度小于1.0km，這種天氣現(xiàn)象被稱為霧。霧的顏色為乳白色，相對濕度接近于100%。霧具有較復雜的形成過程，它的發(fā)生和變化與局地地貌、地形、氣候環(huán)境等諸多因素有關，經濟的快速發(fā)展對交通運輸?shù)陌踩砸笤絹碓礁?，而霧的存在對公路運輸?shù)陌踩徒】涤袊乐氐耐{，雖然霧不能造成人民生命財產的直接損失，但是隨著中國交通事業(yè)的發(fā)展，低能見度對交通的影響越來越顯著，霧常迫使公路關閉，頻繁出現(xiàn)的霧也使城市污染加重，給人民生活帶來嚴重危害，因此，對于霧的預報預測是社會發(fā)展的一個重要需求。多年來，國內學者針對霧這一天氣現(xiàn)象開展了大量的研究工作。李子華[1]總結了40多年來中國在人工消霧、霧的物理化學特性、霧生消物理過程研究等方面的成就，介紹了霧與生態(tài)環(huán)境之間的密切關系及霧數(shù)值模式研究的發(fā)展過程和取得的重要成果。林健等[2]統(tǒng)計了中國大霧的時空分布特征和環(huán)流形勢；陳瀟瀟等[3]分析了中國不同等級霧的時空分布及基本氣候特征，霧生時間和持續(xù)時間的年代際變化。羅喜平[4]等分析了貴州省霧的空間、時間分布特征，結果表明貴州省霧的空間分布并不具有很強的規(guī)律性。陶云等[5]分析了云南近50年霧的時空變化特征以及對氣候變暖的響應。劉小寧等[6]分析了中國大霧空間、時間分布的基本氣候特征，結果表明，中國大霧分布呈現(xiàn)東南部多西北部少的特點，在月大霧的日數(shù)、月最多大霧日數(shù)、大霧季節(jié)分布中都顯示出北南、西東的地區(qū)差異及局地明顯的特征，并對大霧日數(shù)的變化原因進行了初步解釋。曹治強[7]等分析了中國大霧時空分布特征和趨勢變化特征，結果表明：中國大部分地區(qū)冬半年大霧日數(shù)明顯偏多，夏半年明顯偏少。李韻文，張亞平[8]等人對近30年臨汾市霧日數(shù)進行了時空特征分析，結果表明臨汾市30年的平均霧日數(shù)呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，霧的區(qū)域分布特征較明顯，平川地區(qū)的霧日遠多于山區(qū)，霧日分布具有明顯的季節(jié)特征，春、秋、冬季，中部地區(qū)霧日較多；夏季霧日出現(xiàn)范圍較小，主要集中在中部偏北的地區(qū)。資料與方法1.1資料來源本研究來源于晉城市氣象局，主要是研究2019年晉城市5個觀測站的資料，根據(jù)統(tǒng)一標準規(guī)定，將水平能見度小于1.0km的天氣現(xiàn)象就規(guī)定為一個霧日。研究方法統(tǒng)計季節(jié)分布特征時，根據(jù)慣例3—5月表示春季，6—8月表示夏季，9—11月表示秋季，12月—次年的2月表示冬季。為分析2019年各臺站月季霧的變化趨勢，采用線性傾向估計方法，建立一元線性回歸方程，見公式(1)。yi=axi+b(i=1,2,…n)…………(1)式中：yi表示逐月霧日數(shù)，xi表示與之對應月份，回歸系數(shù)a表示霧的趨勢傾向。其中，a＞0時表明y隨時間x的增加呈上升趨勢；a＜0時表明y隨時間x的增加呈下降趨勢，同時a值的大小表示上升或下降的速率。a和b的值用最小二乘法進行估計，b值的顯著性檢驗通過相關系數(shù)來確定。1.3統(tǒng)計分析采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。2結果與分析2.1霧時空分布特征如圖1所示為2019年晉城市霧日空間分布圖，從圖中可以看出，2019年晉城市霧天主要分布在東北部，以陵川縣霧日最高，達到了29d，其次是高平市和晉城市，霧日分別為25d、23d；晉城市西部地區(qū)的陽城縣和沁水縣霧日相對較少，還不足10d。由此不難看出，晉城市霧日空間分布不均。圖12019年晉城市霧日空間分布圖2.2霧的時間分布特征2.2.1霧的月際變化特征統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2019年晉城市霧的月變化不盡相同。霧日數(shù)的月變化氣候傾向率為0.0909，說明2019年晉城市霧日呈現(xiàn)出緩慢上升的狀態(tài)，且以多峰結構為主。其中在5~8月份這段時間內，晉城市沒有霧天出現(xiàn)，同時1月、3月和11月份也沒有霧天僅在2019年就有7個月的霧日數(shù)為0。另外，年內霧日數(shù)的最大值為3d，出現(xiàn)在12月份，其次是4月份，霧日數(shù)位2d。結合2019年逐月霧日變化趨勢圖，不難看出晉城市霧的出現(xiàn)隨著月份的變化而發(fā)生改變。圖22019年晉城市逐月霧日數(shù)變化趨勢圖2.2.2霧的季節(jié)變化特征2019年晉城市春季的霧日數(shù)共有2d，尤以4月份出現(xiàn)頻率最高，3月和5月份沒有霧天出現(xiàn)；夏季沒有霧日出現(xiàn)，其主要原因是夏季溫度較高，達不到水汽冷凝的條件，無法形成霧，若是短時間內出現(xiàn)大幅度的降溫天氣，夏季也能形成霧，只不過出現(xiàn)頻率相對較低；晉城市秋季的霧日數(shù)共有2d，尤以9月和10月份出現(xiàn)頻率最高，11月份沒有霧天出現(xiàn)；晉城市冬季的霧日數(shù)共有4d，尤以12月份出現(xiàn)頻率最高，1月份沒有霧天出現(xiàn)。另外，2019年晉城市共出現(xiàn)霧日8d，尤以冬季出現(xiàn)頻率最高，占50%，其次是春季和秋季，分別占25%，夏季沒有霧天出現(xiàn)，說明晉城市霧日的季節(jié)性變化較為突出。3、晉城市霧防御對策3.1做好霧的預報預警信息服務工作在晴朗的夜間，風力和氣壓梯度較小，近地面層水汽充足的情況下，出現(xiàn)霧天的概率增大，此時可以發(fā)布大霧預報；若是不存在逆溫層或者是厚度變薄，天空狀況有明顯改變，云層厚度增加以及風力增大等不利霧維持時，可以及時發(fā)布霧的消散預報。發(fā)布霧的形成和消散預報，對于大霧減災預警信息的服務開展具有重要作用，也是預防或消除霧對身體健康危害以及保證交通運輸安全的重要舉措。3.2霧危害時的應對措施應盡快構建起霧防災減災體系，提升氣象部門對大霧災害性天氣的監(jiān)測預警。加大對霧的綜合防御、應急處置和救助能力建設。并盡快形成由政府部門統(tǒng)一指導，各個涉災部門相互配合、全社會共同參與的霧天防災減災工作的運行管理機制。有關部門和單位按照職責做好防霧應急工作，建立多部門協(xié)調的應急機制，防御和減輕大霧危害。3.3加大霧害知識的宣傳由于霧對人體和交通安全均會產生一定的危害，應對霧害知識加大宣傳力度，做到家喻戶曉，社會大眾應盡量減少在大霧天氣出現(xiàn)時戶外活動的頻率?；蛘呤欠e極開展人工消霧作業(yè)等防范措施，以將霧的危害降到最低。結論：（1）2019年晉城市霧日具有時空分布不均特征，全市霧的月變化不盡相同。城區(qū)霧日數(shù)的月變化氣候傾向率為0.0909，說明2019年晉城市霧日呈現(xiàn)出緩慢上升的狀態(tài)，且以多峰結構為主。（2）2019年晉城市共出現(xiàn)霧日8d，尤以冬季出現(xiàn)頻率最高，占50%，其次是春季和秋季，分別占25%，夏季沒有霧天出現(xiàn)，說明晉城市霧日的季節(jié)性變化較為突出。Reference：[1]李子華.中國近40年來霧的研究[J].氣象學報,2001,59(5).[2]林健,楊貴名,毛冬艷.[J].我國的大霧時空分布及其發(fā)生的環(huán)流形勢[J].氣候與環(huán)境研究,2008,13(2).[3]陳瀟瀟,郭品文,羅勇.中國不同等級霧日的氣候特征[J].氣候變化研究進展,2008,4(2).[4]羅喜平,楊靜,周成霞.貴州省霧的氣候特征研究[J].北京大學學報（自然科學版）,2008,44(5).[5]陶云,段旭,段長春,等.云南近50a霧的變化特征[J].云南大學學報（自然科學版）,2011,33(3).[