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(jìn)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(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)信息。結(jié)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(jié)構(gòu)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(zāi)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(fù)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(guān)，經(jīng)濟(jì)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?yán)重的威脅，雖然霧不能造成人民生命財產(chǎn)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(guān)閉，頻繁出現(xiàn)的霧也使城市污染加重，給人民生活帶來嚴(yán)重危害，因此，對于霧的預(yù)報預(yù)測是社會發(fā)展的一個重要需求。多年來，國內(nèi)學(xué)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(jié)了40多年來中國在人工消霧、霧的物理化學(xué)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(guān)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(jié)果表明貴州省霧的空間分布并不具有很強(qiáng)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(yīng)。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(jié)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(jìn)行了初步解釋。曹治強(qiáng)[7]等分析了中國大霧時空分布特征和趨勢變化特征，結(jié)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(jìn)行了時空特征分析，結(jié)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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(jìn)行估計，b值的顯著性檢驗通過相關(guān)系數(shù)來確定。1.3統(tǒng)計分析采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。2結(jié)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(dá)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(jié)構(gòu)為主。其中在5~8月份這段時間內(nèi)，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(nèi)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(jié)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(dá)不到水汽冷凝的條件，無法形成霧，若是短時間內(nèi)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(yù)報預(yù)警信息服務(wù)工作在晴朗的夜間，風(fēng)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(yù)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(fēng)力增大等不利霧維持時，可以及時發(fā)布霧的消散預(yù)報。發(fā)布霧的形成和消散預(yù)報，對于大霧減災(zāi)預(yù)警信息的服務(wù)開展具有重要作用，也是預(yù)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(yīng)對措施應(yīng)盡快構(gòu)建起霧防災(zāi)減災(zāi)體系，提升氣象部門對大霧災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)警。加大對霧的綜合防御、應(yīng)急處置和救助能力建設(shè)。并盡快形成由政府部門統(tǒng)一指導(dǎo)，各個涉災(zāi)部門相互配合、全社會共同參與的霧天防災(zāi)減災(zāi)工作的運行管理機(jī)制。有關(guān)部門和單位按照職責(zé)做好防霧應(yīng)急工作，建立多部門協(xié)調(diào)的應(yīng)急機(jī)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(chǎn)生一定的危害，應(yīng)對霧害知識加大宣傳力度，做到家喻戶曉，社會大眾應(yīng)盡量減少在大霧天氣出現(xiàn)時戶外活動的頻率。或者是積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(jié)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(jié)構(gòu)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(xué)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(jìn)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(xué)學(xué)報（自然科學(xué)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(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2011,33(3).[