APP下载

田阳雾的气候特征及成因分析

2018-07-07莫绍宁周冬梅黄晓文黄肖寒

气象研究与应用 2018年2期
关键词:水汽平均值气候

莫绍宁,周冬梅,黄晓文,黄肖寒

(田阳县气象局,广西 田阳 533600)

在气象学中,雾是指近地层大气中悬浮的大量水滴或冰晶微粒,水平能见度小于1.0km的天气现象[1]。雾作为一种发生机率高、发生范围广、危害程度大的常见灾害性天气,在当今经济社会的迅速发展中,对现代交通运输不利影响十分显著,严重的甚至会影响海、陆、空交通安全,尤其对陆地高速公路交通安全影响明显。在高速公路上,由于雾(大雾、浓雾)造成的能见度低,使驾乘人员视距判断严重偏差,容易引发各种交通事故的发生,甚至造成连环交通事故的发生,给国家和人民生命财产造成重大损失。同时由于雾是水汽过饱和凝结悬浮于贴地层,溶凝大气中大量酸碱有害人体健康的微粒漂浮物,人民出行呼吸于大雾中,吸入大量雾化有害悬浮物,易引发各种呼吸道疾病发生,诱发其他疾病的共生,可见雾害与社会经济发展,人民生产生活息息相关。桂西雾气候资源分析个例还比较少,全国各地雾日气候变化趋势分析有增亦有减趋势,变化有大有小。 刘小宁[2]等、王丽萍[3]等的研究指出,中国大多数地区年雾日数呈减少趋势,邓英姿[4]等的研究,对广西沿海地区7个气象站多年雾日统计分析表明,广西沿海年雾日变化有3个站呈上升趋势,4个站总体呈下降趋势。本文参考全国多地山城雾,平原雾气候特征分析文献,对田阳1961-2017年雾的气候变化特征统计分析,并结合当地历史多例大(浓)雾形成的广西简易天气图天气形势配合,概括当地雾的成因、雾预报预警要点分析,为开展雾天气预报服务,对提高雾预报预警服务社会效益意义重大。

1 资料来源及方法

田阳气象站 (106°55′E,23°44′N),海拔高度110.0m,属南亚热带季风气候区,逐年、季、月雾日资料来源自本站气象资料室历年气象月报表,年限为1961-2017年共计57a。采用数理统计学方法,计算雾日的年、季际气候趋势倾斜率,以描述雾日年、季平均增减多少趋势值,以气候趋势系数检验雾年、季变化关联性显著程度,分析揭示田阳雾的气候变化特征。

2 统计结果分析

2.1 年际变化特征

田阳逐年雾日变化趋势如图1,由图可见,田阳1961-2017 年共出现雾 322d,57a 年平均有雾 5.7d,最多年份出现雾22d(1983年),年雾日出现最少年为0d(1989年、2017年),年雾日在历年平均值线以上出现22a,且摆幅高值振动,年雾日在10d以上出现10a,年雾日在15d以上有3a,年雾日在 20d以上有1a。年雾日在57a平均值线下摆动出现共有35a,年雾日小于等于3d共出现21a,年雾日低值区集中出现于两头(1961-1975 年、2005-2017 年),年雾日高值区连年主要集中于1976-2004年。计算雾日年气候倾向率 b=-0.0077,气候趋势系数 r=-0.0274,趋势线性回归方程 y=20.86-0.0077ti,(i=1961 1962… 2017),田阳年雾日气候变化倾斜平均每10a趋减 0.08d,60a 平均减少 0.48d,气候趋势系数未通过置信度显著性检验,可见田阳近57a年雾日总体变化趋于平均值,总平均趋势雾日不增亦不减。

图1 田阳雾日年际变化

2.2 年代际变化特征

田阳57a雾逐年代(1961--1970年为二十世纪60年代…二十一世纪2001--2010年为头十年代)距平值如表1:

表1 田阳雾日年、季年代距平值

由表1可见,雾逐年代际距平,二十世纪70-90年代持续正距平,60年代、2011-2017年负距平高达3.0-3.1,二十一世纪头十年距平比90年代距平低 2.9,60 年代比 70 年代负距平 5.0,70 年代--90年代均出现正距平且高值区位于世纪之交的90年代,进入二十一世纪后头十年代距平趋于负值,且趋减明显,二十一世纪头17a,年雾日只有2001和2008两年高于10d,其余15a均在平均值以下。雾季际年代距平值二十世纪70年代春夏季为-0.18—-0.12,其余年代季际正负值趋势如年年代值,且距平绝对值均小于同年代的年值,秋冬季距平合计绝对值均大于春夏季合计值。

2.3 季际变化特征

春季(3-5 月)、夏季(6-8 月)、秋季(9-11 月)、冬季(12-翌年2月),计算田阳历年逐季的气候趋势倾斜率,气候趋势系数,显著性过检信度如表2。田阳一年四季均有雾出现,57a夏季雾日有7d为最少季,其次为春季雾出现16d,占年雾日的5.0%,秋季雾日出现为次高季,共计126d,占年雾日的39.0%,冬季雾为全年出现最高季,共出现174d,占年雾日53.7%。由表2可见,田阳年、季雾各气候变化特征值,只有秋季通过0.2置信度显著性检验,秋季57a雾日平均趋于减少1.5d。

表2 田阳雾年 季气候特征向量值

2.4 月际变化特征

田阳近57a雾日逐月平均值如图2,由图2可见,全年各月均有雾出现,月均雾日呈U字型,由1至4月渐减,2月雾日均值比1月减少一倍,3月至4月雾日圴值总计只有2月的近一半,5-8月各月雾日为年内最低值区,9-12月雾日逐月递增,11月雾日比10月均值出现近3倍跳跃式增载,12月为全年雾日高峰月。

图2 田阳历年逐月雾日平均值

3 雾成因分析

雾是一种局地性出现时间很强的天气现象,水汽含量丰富,空气湿度高,近地面空气层结稳定、冷暖平流交汇、辐射冷却使贴地层水汽凝结而成雾,不同的地形等下垫面条件决定着雾的生消之一,因此雾的地理分布比较复杂,根据其生成条件可将雾分为辐射雾、平流雾、辐射平流混合雾等。在晴朗无云微风的夜间或清晨,由于白天气温较高大气聚集水汽含量亦高,夜晚地面长波辐射散热降温剧烈,降温冷却作用使贴地层水汽饱和凝结悬空而形成的雾,称辐射雾,田阳的雾多为此雾。而当暖湿气团平移过较冷的下垫界面时,其触面层因温度差而形成的雾即称平流雾,多出现于江、河、湖、海水面。每年入秋以后,月气温逐渐变低,冷空气活动从中路或东路南下,在冷空气过境后,地面受出海变性冷高压控制,田阳位于桂西处在高压后部均压场大气环流中,中高层冷平流,低层暖平流水汽充足,在晴空、微风的夜晚则易生成辐射雾。其次是冬末初春,华南静止锋持续摆动,引导弱冷空气补充南下影响,高空处在槽前偏南气流,带来充沛暖湿气团,与地面冷气团势均力敌,持续较长时间阴雨延绵,也易造成雨云团压低而成锋雨雾,这种辐射雨雾在山区地形地貌不同,形成山地雾亦较明显。在日常雾的天气预报业务中必须注意以下几要点。(1)辐射降温因素:在大气压环流形势合适,天空晴朗无云的夜间或清晨,地面辐射散热剧烈,使贴地层温度骤降,利于大气中水汽饱和凝结,大量雾滴聚积于近地面层上而形成辐射雾。(2)水汽充足:近地面水汽充沛时,水汽压高,空气相对湿度大,湿度越大,湿层高度亦厚,当气温急降后就会使水汽迅速凝结,有利于雾滳的形成。(3)大气层结条件:近地层大气层结比较稳定或有逆温层存在时,利于水汽和尘埃(雾核)的聚集不扩散。在微风(1-3m·s-1)的夜晚,有利于空气适度的上下混合交换作用,促进上下层热量的交换和水汽混合,在辐射冷却作用条件下,便于水汽饱和凝结形成辐射雾。而当大气层结不稳定时,大气乱(湍)流加强,风速过大(>3m/s),水汽扩散加强而得不到聚积,不利于雾的形成。

4 小结

(1)田阳 1961-2017年雾日逐年、季气候变化不明显,雾的年、季际变化气候倾向率小,57a雾日变化总体趋于平均值,增减趋势微小,气候趋势系数只有秋季通过0.2置信度显著性检验,其余年季均未通过显著性检验。

(2)田阳雾日常年集中于秋冬季的10-1月(翌年),这四个月雾日共出现255d,占全年雾日的79.1%。一年四季各月均有雾出现,出现高峰月于12月,5-8月的春末至夏季各月成雾很少。进入二十一世纪的头17a,只有2001/2008年雾日在历年平均值以上,其余15a雾日均低于57a平均值,1975-2001年是年雾日高值区,二十世纪60年代亦为低值区。

(3)田阳的雾多为辐射雾,分析当地雾气候特征,对提高雾的天气预报预警服务意义重大。

[1]中央气象台.地面气象观测规范[M].北京,气象出版社,1979,21-22

[2]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,2015,16(2): 221-230

[3]王丽萍,陈少勇,董安祥.气候变化对中国大雾的影响[J].地理学报,2006,61(5): 527-536.

[4]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):20-23.

[5]徐圣璇,黄卓,陆甲,等.广西轻雾特征分析[J].气象研究与应用,2015,36(2): 70-72.

[6]郭茶芬,鲁亚斌,海云莎.云南辐射雾的气候特征及天气成因[J].气象科技,2008,36(2): 475-478.

[7]白龙,苏兆达,梁岱云.南宁一次中度霾天气过程成因分析[J].气象研究与应用,2012,33(S1): 232-233.

[8]蒋珍姣,龙凤翔,李艳玉,等.桂林市近10年霾的变化分析[J].气象研究与应用,2009,30(1): 68-69.

[9]胡春梅,刘德,陈道劲.重庆地区两次连续空气污染天气过程对比分析[J].气象研究与应用,2016,32(1): 25-32.

[10]蓝春玲,韦春霞.春季一次强对流天气过程分析[J].气象研究与应用,2007,28(S1): 106-107.

猜你喜欢

水汽平均值气候
青藏高原上空平流层水汽的时空演变特征
京津冀地区FY-4A水汽校正模型研究
基于ERA5再分析资料对2020年6月江淮区域水汽源汇的诊断分析
滇中引水工程主要受水区水汽输送时空变化
平均值的一组新不等式
瞧,气候大不同
气候变暖会怎样?
都是气候变暖惹的祸
变力做功时运用F=F1+F2/2的条件
平面图形中构造调和平均值几例