1957—2012年呼伦贝尔市小二沟镇雾的气候特征分析
摘要 通过对小二沟镇1957—2012年56年雾的观测资料进行统计分析,得出小二沟年平均雾日为30 d,雾日的年际变化呈下降趋势,时间分布具有明显的季节变化和日变化。夏季最多,占全年总日数的70%,春季4%,秋季22%,冬季0.2%,雾在一天中出现的时间主要集中在夜间;出现的雾以辐射雾和上坡雾为主。
关键词 雾;气候特征;内蒙古呼伦贝尔;小二沟镇;1957—2012年
中图分类号 P426.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)23-0260-02
雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,是近地层空气中水汽凝结(凝华)的产物,其直径一般不超过50 μm,平均在10 μm左右。这些水滴对可见光有强烈的散射作用,严重降低空气的透明度,使大气能见度降低到<1 000 m,因而造成视程障碍,是一种灾害性天气现象。
选取1957—2012年的小二沟镇地面气象观测资料进行分析,一天中只要有雾的现象记录则定义为1个雾日,根据统计分析,年平均雾日为30 d,最多年份达50 d,最少年份为12 d[1-5]。
1 雾的变化特征分析
1.1 雾的年际变化特征
从图1可以看出,小二沟镇雾日的年际变化趋势较大,1971年雾日达到50 d,而2004年仅为12 d,多雾年与少雾年相差4倍以上。小二沟镇雾日的的总体变化趋势呈下降趋势,根据年代划分统计1957—1960年年平均雾日为35 d,1961—1970年、1971—1980年、1981—1990年、1991—2000年、2001—2010年平均雾日分别为35、33、33、28、24 d。这说明了20世纪50年代、60年代、70年代、80年代的平均雾日均高于年平均值30 d,进入90年代后,低于历年平均雾日。
1.2 雾的季节变化特征
小二沟镇雾日的出现有明显的季节变化,根据1957—2012年观测资料统计分析结果表明:夏季(6—8月)为最多,占全年总日数的70%,春季4%,秋季22%,冬季0.2%。季节分布的不均匀性在月际间表现更加明显,12月至翌年2月56年累计出现4次雾。
1.3 雾的月变化特征
从表1可以看出,小二沟镇雾的月变化特征比较有规律,4—9月雾日由少逐渐增多,9—11月雾日由多逐渐减少,8月最多达到9.89 d,占全年32.9%,7月、9月次之,分别为7.30、6.59 d,占全年24.5%、22.0%,2月、12月最少。
小二沟镇雾的出现在一天中均有生消,但绝大部分出现在夜间到早上。雾出现的时段主要在1:00—10:00,6:00出现的频率最高,为80%;其余时间出现的频率较低,说明无论季节和天空状况如何,雾的发生时段多在最低温度出现的范围附近,在湿度条件具备的情况下,辐射降温是雾的主要原因,即辐射雾在雾日中比例最高。
2 小二沟雾的成因分析
雾的形成是在近地层较大的湿度下,空气发生冷却作用,使空气温度降到露点以下,水汽达到饱和而出现凝结(或凝华),由大量悬浮在空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。雾与云在物理本质上相同,其生成在地面上为雾,升入空中为云。
由于雾的形成与水汽条件和降温有关,所以有利于雾的形成有2个基本条件,即增加近地层空气中的水汽含量和冷却降温幅度超过温度露点差。增加水汽含量的过程,一是水汽的水平输送和垂直输送,二是下垫面和雨滴的蒸发。降低空气温度的物理方式除由空气垂直运动而引起的绝热膨胀冷却外,还有辐射冷却、平流冷却、接触冷却和湍流冷却。这些不同的冷却方式和增湿过程,通过不同的天气形势和影响系统在大气运动、变化中体现出来,形成天气现象。强度不同的雾,单位体积空气中所含的雾滴密度不同,密度越大,雾越浓,水平能见度越差。反之密度小,能见度的恶化程度就低。
小二沟镇出现的雾以辐射雾和上坡雾为主。其形成的主要原因为:一是小二沟镇在日落后气温下降,天气晴好,地面的热气辐射至天空,冷却后的地面冷凝了附近的空气。而潮湿的空气便会因此降至露点以下,并形成无数悬浮于空气里的水汽,随着雾的发展,由于水汽凝结释放潜热的加热作用,湍流也开始发展,雾顶出现较强的辐射冷却,随湍流的加强和雾顶的强烈辐射冷却,空气温度梯度和水汽浓度达到最大值,雾层迅速向上发展,雾层增厚。雾形成后,由于水汽发生凝结消耗,比湿下降,凝结过程有起伏,能见度也随之变化。日出后,太阳短波辐射加强,地面温度增加,近地层气温迅速回升,逆温层破坏,雾开始消散。二是由于小二沟镇地理位置特殊,镇北端为大兴安岭,形成天然屏障,由于夜间潮湿空气沿着兴安岭山坡上升,冷却使空气达到过饱和而产生上坡雾[6-9]。
3 结语
通过分析发现,小二沟镇过去56年平均雾日为30 d,雾日总体呈下降趋势;以夏季最多,占全年总日数的70%,春季4%,秋季22%,冬季0.2%。雾的月变化为4—9月雾日由少逐渐增多,9—11月雾日由多逐渐减少,8月最多,7月、9月次之;雾的日变化为大部分雾集中出现在夜间到早上,高频出现时段在1:00—10:00,6:00出现的频率最高,为80%,其余时间出现的频率较低;从雾的形成类型看,辐射雾所占比例较高,多形成于降水后湿度较大且稳定的天气条件。
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