寇英杰，张 洁

（北华大学林学院，吉林吉林 132000）

近年来，雾凇景观受到业界的广泛关注，其不仅能够美化城市、改善环境，还促进了社会和经济的有效发展，因而研究不同地区雾凇的分布特征显得愈发重要。雾凇是一种特殊的气象景观。气象景观是指以构成人们旅游活动的各种自然条件为背景，通过与其他景观相结合而形成的环境景观，其与旅游业紧密相连。在交通便利、旅游项目种类繁多的今天，气象景观可谓是一项令人耳目一新且不可多得的自然旅游资源，是实现旅游业可持续性发展的重要起点。我国特有的气象景观主要包括泰山日出、黄山云海、庐山云瀑、极光和雾凇等。

世界四大自然景观之一的雾凇，俗称树挂，其由独特的气象气候条件与自然要素共同构成。由于雾凇形成的不易，以地域性为出发点，从时间和空间的角度分析雾凇分布特征。

1 雾凇的物理特征

根据形成条件，雾凇可分为2 类：晶状雾凇和粒状雾凇。晶状雾凇是由雾滴蒸发过程中的水汽凝结而成，也叫软凇。其结构相对松散，轻微震动就会导致脱落；粒状雾凇是指低温下的液滴与其他物体表面接触时快速冻结而成。由于冻结速度过快，雾滴在不断聚集的过程中以长羽状随风移动，从而凝固成一些细小的冰粒，最终形成大面积白色外观和颗粒结构的雾凇景观，也称之为硬凇。其结构紧密，常附着在植物或其他物体上。雾凇在不同时间和空间上的分布特点相差较明显，因此形成的种类、厚度以及持续程度方面也都各有区别。

2 雾凇的时空分布特征

目前，国内外对雾凇的研究主要从全球、国家背景下，城市群、平原或高原地带，单一城市及街道等范围逐一展开。其主要受气候、地形和社会条件等多种因素的综合影响，不同程度的影响因子能够间接改变区域内的空气质量、经济水平以及居民生活方式等。

2.1 全球的雾凇空间分布特征

从全球角度上来看（图1），雾凇主要出现在亚洲地区、欧洲地区和美洲地区，尤其集中在亚洲东部、美洲北部、欧洲中部及其以北地区。欧洲东部地区出现雾凇的国家为2 个，分别为俄罗斯和白俄罗斯；亚州东部、欧洲北部和中部等地分别为5 个或以上，其中，中国出现雾凇的范围最为广泛，俄罗斯、德国、瑞士等地次之；欧洲西部地区出现雾凇的国家甚至超过5 个，其中荷兰范围较广。

图1 全球范围内雾凇的空间分布

在雾凇景观受到普遍关注的同时，中国、美国和日本3 个国家相继对当地的雾凇景观展开了一系列的研究。其中，黄世鸿等[1]对1983 年冬～1984 年春纽约州Whiteface Mountain（怀特费斯山）的雾凇和雪样进行了化学组分的分析，期间山顶平均气温为-25℃，风速＞7.5m/s。研究表明，雾凇中的pH 值均低于雪样，除个别案例外，雾凇中的离子成分含量均高于雪；Berg等[2]分析了1986～1988 年加利福尼亚州雾凇的分布情况，其中中部地区在1986～1987 年间出现雾凇的天数占整个冬季的1/3；Ferrier,RC 等[3]对苏格兰东北部的凯恩戈姆山的雾凇景观进行研究，凯恩戈姆山年平均气温约为2.39℃，全年共有196d 冰冻天气。研究表明其雾凇内的盐浓度是积雪的2～5 倍。

2.2 我国各省市的雾凇时空分布特征

我国的国土辽阔、资源丰富，雾凇的分布范围广泛。在每年的不同季节里，都会有地区出现与雾凇气象条件相适应的天气，全年共计有450 余次。其中春季、秋季均有雾凇出现，冬季形成的概率最大。主要出现在11 月至次年3 月期间，特别是在1 月雾凇最多，12 月和2 月次之，3 月以后出现雾凇的概率则几乎为零。由于雾凇需要在低温的环境下形成，因此，其在我国北方地区、江南中北部、贵州中西部及北部地区以及高原地区较为常见。如安徽黄山、河南嵩山、陕西华山等地出现雾凇的频次要明显高于其他地区[4-5]。

吴有训等[6]利用黄山1956～1996 年气象资源分析发现，黄山雾凇日数平均每年约为66d，平均气温在-7.9～-1.2℃之间，并指出雾凇次数与气温呈负相关；顾光芹等[7]对1980～2009 年期间河北省雾凇实况资料进行了系统分析，结果表明，其主要以河北省的南部地区为主。以雾天情况为前提，气温在-7.2℃～-3.1℃之间，风速≤1.2m/s 以及相对湿度≥92%是适宜雾凇出现的最佳条件；曹慧萍[8]通过对华山气象景观特征及变化分析得出，地面气温在-6～-7℃区间内，雾凇最易形成。气温在-9.13～3.48℃区间内，雾凇最易保持；刘伟斌[9]利用气象站2004～2018 年历史资料分析了嵩山地区雾凇的时间分布特征，结果表明：以降雪或大雾天气为前提，适宜雾凇出现的气温在-6.5～1.9℃之间，风速维持在2.1～5.3m/s，相对湿度≥80%；康丽莉[10]基于对浙江省雪、雨凇、雾凇的气候特征分析发现，2：00～8：00气温均在0℃以下，是形成雾凇的最佳时段。8：00～14：00 时刻，气温升至6℃以上，雾凇则随着气温的升高逐渐消散。雾凇出现日中不同时刻的气温和湿度指数差异较大，由此看出，雾凇的持续时长最多半天时间，纯雾凇不会造成覆冰等严重的气象性灾害。

图2 1961～2018 年我国各省（自治区、直辖市）年平均雾凇日数分布

不同地区形成雾凇的条件其既存在共性规律，也存在差异特征。在多个地区适宜气温的时间段内，形成雾凇的气温不高于-1.2℃，风速均保持在1m/s 左右，相对湿度最低控制在80%以上。其中，相对湿度指数高是不同地区形成雾凇的共同特征。至于区域内的气温及风速等问题，则与南北方日照时长和冷空气路径等紧密相关。根据我国1961～2018 年的文献数据统计，以我国秦岭淮河为界，雾凇日数则具有明显的经向型（如图2），呈“北多南少”的空间分布特点。在南方出现雾凇的地区中，江苏、广东、云南和海南等9 个地区年均日数不足10d，湖北、湖南以及浙江等局部地区超过30d，其中，四川地区可达100d 以上。而雾凇出现最多的北方地区中，甘肃、新疆和内蒙古年均日数甚至超过120d。

通过对比数据发现，我国雾凇日数的波动范围具有一定的区域性特征，而黄山、峨眉山等高海拔地区的雾凇日数则更是明显高于其毗邻地区。据统计，峨眉山的海拔高度是黄山的1.68 倍，其雾凇日数是黄山的2倍，这充分表明了地理地貌条件和海拔高度等因素也是影响雾凇景观的重要原因。由于高山环境气温较低，大雪天气居多，为保证游客冬游的安全，部分名山风景区在冬季无法正常开放。如黄山风景区在11 月份后游客数量显著下降，这是因为当地对莲花峰、天都峰和西海大峡谷等山路险峻的区域实行了季节性封山，导致高山雾凇景观的开发和利用受到阻碍。尽管吉林市雾凇日数不是最多，但这些名山地势复杂，交通不便，远不及吉林雾凇的利用价值高。因此名山的雾凇景观资源亦是冬季旅游开发的一大重要切入点。

2.3 城市的时空分布特征

城市空间尺度下雾凇时空分布特征及影响的研究主要集中于城市街区范围内，对于街区型雾凇来说，昼夜温差大是形成雾凇的关键所在。日本学者Okita T.[11]利用雾凇的生长速率调查了旭川市的气流差异。研究表明，在雾凇形成的区域内，风速通常是微弱且不稳定的，其湿度同周边河流地区相比相对较小。吉林雾凇在中纬度平原一带称得上是雾凇之冠，根据1954～1995年吉林市的气象数据可知，吉林雾凇在12 月至次年2月底出现，其中1～2 月观赏效果最佳。其具有明显的日变化特征，通常出现在晚上，随着夜间气温的逐渐降低而变厚，直到次日上午，又随着气温的升高而逐渐脱落，持续时间最长超过20h，厚度可达40～50mm[12]。相关数据显示雾凇日的气温区间为-40.2～-4.3℃，仅有4%的雾凇日昼夜温差高出10℃。并且吉林市三面环江的地貌条件和丰满水电站所形成的局部小气候，使得雾凇天气的相对湿度达到了95%以上。

3 雾凇的效应

有利的气候条件提升了雾凇的景观质量，对城市环境产生了一系列积极的影响，相关研究证实了雾凇对化学物质浓度具有一定的冲淡作用，与此同时，也将雾凇作为检测冬季空气质量的重要指标之一。

3.1 净化效应

在我国高速工业化和城市化的进程中，工业污染问题已然成为居民健康的主要隐患。不合理的能源使用和煤炭消耗，城市汽车数量不断增加，污染物质排放量大幅增加等，此类问题仅仅依靠控制污染是远远不够的。有相关研究表明，雾凇对PM 2.5 存在一种清除机制[13]。其在最初的形成阶段可将空气中对人体健康构成威胁的悬浮颗粒物通过吸附沉降到土壤里，从而降低PM2.5 的浓度，起到了净化空气的作用。同时，由于雾凇特殊的孔隙结构，吸纳了来自城市不同方向的声波，达到了减弱噪音的效果。

3.2 舒压效应

城市中的负氧离子具有调节城市居民健康的功能。当出现浓密的雾凇时，空气中的负氧离子随之增加。国外已有相关学者就空气离子的形成和环境影响等问题上进行了系统性的研究。负氧离子是有益于人体身心健康的一种气体分子，被称为“空气维生素”或“大气维生素”，对人体的生理活动起到了促进作用。它主要通过调节神经系统和血液循环，在一定程度上促进新陈代谢，增强大脑皮层的抑制和调节功能，从而起到缓解人体精神压力的作用。

3.3 旅游效应

近年来，雾凇逐渐成为了冰雪旅游的新坐标。位于日本东北山形县的藏王温泉滑雪场，游客可乘坐缆车观赏藏王雾凇。拥有全韩国最大滑雪场的德裕山，其雾凇奇观也吸引众多游客前来度假。根据我国安徽省黄山市旅游局数据表明，仅在2014 年春节黄金周期间，黄山及周边景区创造的冬季旅游总收入超过9 亿元人民币[14]。1991 年，吉林依托雾凇景观资源成功创办了“雾凇冰雪节”。经过不断尝试和探索，目前吉林市范围内已形成“八大雾凇观赏带”，旅游项目设计由单纯的徒步观赏升级到民族文化体验的层面上，以雾凇为主的旅游产品受到了各国游客的青睐。据省、市旅游抽样调查和监测统计结果显示，2017～2018 年雪季，雾凇岛全域共接待游客104.4 万人次，旅游综合收入达到1.3亿元，全市接待游客突破2550 万人次[15]；2019 春节7天雾凇岛接待游客数量14.18 万人次，全市累计接待游客数量446.27 万人次，实现旅游净收入1996 万元。

4 结论与讨论

根据现有研究数据表明，国内外对于雾凇时空分布特征的研究尚处于发展阶段。首先，全球范围内雾凇在时间动态上存在明显的季节性特点，夏季形成雾凇的概率几乎为零，春季、秋季次之，冬季出现频次最高。在空间动态上涉及范围广泛，共波及25 个国家。其次，应当加强对雾凇的监测工作，针对不同省市雾凇特征的异同点进行因地施策，加快升级相关研究方法，做到快速预报，实时更新，精准定位。最后，应当最大化利用雾凇景观资源，合理有效地缓解城市空气污染、噪声污染以及公众身心压力等问题。目前国外对雾凇的研究在方法和实验工具等方面都不同于国内，其更具研究深度，国内仍处于起步阶段；而在研究的空间尺度方面，国外研究逐渐转向更微观的名山风景区的影响研究，国内主要对城市、区域等宏观和中观尺度上时空特征的分析居多，并且国内外对雾凇景观与公众健康关系的研究涉及较少。因此，应积极探索和开发雾凇景观功能，发挥雾凇景观效应的最大优势。以城市居民为主体，提升景观体验，关注其生理和心理层面对雾凇景观的需求变化。