鶴崗市區(qū)霧的氣候特征及其成因分析

趙 燃,王志霞,劉運(yùn)武

(1.鶴崗市氣象局，黑龍江 鶴崗154100;

2.黑龍江省氣象信息中心，黑龍江 哈爾濱150030)

1 引言

霧的發(fā)生主要是因?yàn)榻孛鏆鉁氐南陆刀箍諝庵兴_(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而形成的， 眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者在霧的觀測(cè)、 數(shù)值模擬和預(yù)報(bào)等方面進(jìn)行了許多研究[1-2]。 大霧天氣對(duì)可見(jiàn)光的強(qiáng)散射作用會(huì)使能見(jiàn)度降低，影響交通運(yùn)輸并導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。 霧天大氣層結(jié)比較穩(wěn)定， 城市空氣中污染顆粒物不易擴(kuò)散，加劇了近地層空氣污染，誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重影響人們的身體健康。

2 鶴崗市地形地貌和氣候特征對(duì)霧形成的影響

鶴崗市位于黑龍江省東北部， 地處小興安嶺東麓低山丘陵一帶，最低海拔75 m，位于鶴立河口處，最高海拔1022 m，位于梧桐河源頭附近的小白山。鶴崗市位于中高緯度地區(qū)，屬大陸性季風(fēng)氣候。 夏季受東亞季風(fēng)影響，冬季受西伯利亞冷氣團(tuán)入侵的控制，四季變化分明。 夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，秋季短暫涼爽，春季干旱多風(fēng)。

鶴崗市為小興安嶺山脈綿延地區(qū)，境內(nèi)多丘陵，其面積占全市面積的70%以上。 山脈走向的分布及其山區(qū)內(nèi)茂密的樹(shù)林植被， 使由東向西北的暖濕空氣能夠在近地面存儲(chǔ)，保持空氣濕潤(rùn)。 風(fēng)沿地形爬坡抬升,由水汽凝結(jié)而形成上坡霧,這可能是鶴崗市區(qū)霧日較多的原因。 特殊的地形地貌環(huán)境，使得本地出現(xiàn)的城市霧有別于省內(nèi)平原地區(qū)。 市區(qū)由于城市氣溶膠污染較重，煙幕天氣全年達(dá)到70-90%，為霧的形成提供了比較豐富的吸濕性核,再加上城市高大建筑物比較多，使得近地面風(fēng)速比周邊城市小。

表1 鶴崗、寶泉嶺、蘿北氣象站各年平均氣象要素表

鶴崗周邊的寶泉嶺、蘿北氣象站地處平原地區(qū)，不利于形成霧。 寶泉嶺氣象站與鶴崗氣象站相距30 km，但2006-2012年平均霧日僅為鶴崗19%，蘿北為鶴崗的17%。 鶴崗氣象站位于市中心， 周邊為建筑物，城市地表凹凸不平，形成粗糙的下墊面，加之周邊森林植被的保濕作用以及山脈的阻擋， 容易造成近地面水汽的滯留和不易擴(kuò)散流失， 從而保障了霧形成所需充足的水汽條件， 由于小興安嶺山地的地形阻擋了來(lái)自四面的風(fēng)，也使得城區(qū)的風(fēng)比平原小。寶泉嶺氣象站處于郊區(qū)，周邊為農(nóng)田。 蘿北氣象站處于郊區(qū)，因此在相同的氣候背景下，年氣象要素表現(xiàn)為鶴崗站年平均氣溫、年平均降水高于寶泉嶺、蘿北，年平均濕度、年平均風(fēng)速低于寶泉嶺、蘿北（見(jiàn)表1）。 高溫，降水量大，弱風(fēng)速等氣象要素造成鶴崗市區(qū)多霧天氣的特征。

3 霧的時(shí)間分布特征分析

3.1 年際變化

根據(jù)1965-2013年鶴崗氣象站資料統(tǒng)計(jì)得到：1965-2000年鶴崗市區(qū)霧的年際變化不大，平均年霧日16.6 d，總霧日在7-29 d 內(nèi)小幅波動(dòng)。 2000年后霧進(jìn)入高發(fā)期，2001-2013年明顯增多，2000-2003年整體上呈持續(xù)大幅度增加趨勢(shì)，2001-2013年年總霧日平均達(dá)到76.9 d, 近12 a 總霧日占到1965-2013年歷年資料的54%， 在2009年總霧日高達(dá)95 d。 考慮鶴崗市霧主要以輻射霧為主，形成需要輻射降溫和風(fēng)速較小的條件， 統(tǒng)計(jì)近幾年來(lái)的鶴崗溫度和風(fēng)速的年變化，在全球變暖的大的氣候背景下，鶴崗年平均溫度、年平均風(fēng)速卻呈遞減速的趨勢(shì)，溫度的降低和風(fēng)速的變小， 是否對(duì)輻射霧形成有一定的促進(jìn)作用，還有待進(jìn)一步的探討。

圖1 鶴崗市1956-2013年年總霧日的年際變化曲線(xiàn)圖

3.2 月際變化特征

近10 a 以來(lái)鶴崗市區(qū)各月的霧日與歷史同期相比均有大幅度的增加，增幅高達(dá)100%。 其中鶴崗市區(qū)霧各月分布特征是，出現(xiàn)霧日的峰值月份是7月，該月霧日達(dá)到18.2 d，其次是8月達(dá)到13.9 d，遠(yuǎn)高于年內(nèi)其它月份，最少月份出現(xiàn)在12月，僅為0.3 d。在一年中1-7月霧日呈線(xiàn)性增加， 其中6-7月霧日頻率會(huì)突然增大，達(dá)到年內(nèi)的峰值，7-12月呈線(xiàn)性遞減，與鶴崗的月際氣溫分布特征一致，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.87時(shí)，相關(guān)性較強(qiáng)。 由于鶴崗市處于我國(guó)北部，春、秋季節(jié)較短，平均每年只有20 d 左右。因此在按季節(jié)統(tǒng)計(jì)鶴崗的霧日時(shí)， 將一年僅劃分為夏半年和冬半年（5-10月為夏半年，1-4、11-12月為冬半年），霧日多發(fā)生于夏半年，夏半年霧日占全年總霧日的88%，冬半年占總霧日的12%。

3.3 日變化特征

鶴崗市大霧占總霧日的15%， 大霧主要出現(xiàn)在夏季，秋季也有大霧天氣出現(xiàn)，冬、春季節(jié)濃霧出現(xiàn)頻率明顯偏低。 近幾年來(lái)，鶴崗市區(qū)霧主要以0-6 h的短霧為主， 12 h 以上的大霧，僅占總次數(shù)的3.4%，其中2011年10月30日-2011年11月2日出現(xiàn)的大霧天氣最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間達(dá)60 h。 鶴崗市區(qū)霧出現(xiàn)的時(shí)間大多在下半夜到清晨日出前(00-08時(shí))，此時(shí)正是交通早高峰時(shí)候，對(duì)交通影響較大。 霧消散時(shí)間一般在日出后至正午前，大多在08-10時(shí)。 鶴崗市區(qū)在晴朗無(wú)云或少云的夜間更有利于輻射逆溫層結(jié)的形成，輻射冷卻隨著夜深逐漸加強(qiáng)，黎明時(shí)達(dá)到最盛，在周邊山區(qū)， 由于冷卻的空氣還會(huì)沿斜坡流入處于谷地的市區(qū)，常常會(huì)使谷底的輻射逆溫得到加強(qiáng)，因此丘陵地區(qū)更易形成霧。

4 結(jié)論和討論

（1）鶴崗市霧有明顯的地域特征，小興安嶺形成的特殊喇叭口地形，造成水汽的堆積和動(dòng)量上傳，在夜間冷卻的空氣還會(huì)沿斜坡流入市區(qū)低谷地帶，是造成鶴崗市區(qū)多霧的原因之一。

（2）近12 a 來(lái)鶴崗市區(qū)霧明顯增加，高溫，降水量大， 弱風(fēng)速等氣象要素造成鶴崗市區(qū)多霧天氣的特征，是否與城市建設(shè)和氣象站周邊環(huán)境變化有關(guān)，尚需要討論。

（3）鶴崗市區(qū)霧發(fā)生日主要集中在夏季的7、8、6月，且主要是發(fā)生在早晨的短時(shí)霧；嚴(yán)冬季節(jié)的1、2、12月霧很少發(fā)生。

[1]景學(xué)義，張雪梅. 哈爾濱市區(qū)霧的特征分析及預(yù)報(bào)指標(biāo)研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2005（4）,47-49.

[2]馬學(xué)款，蔡薌寧. 重慶市區(qū)霧的天氣特征分析及預(yù)報(bào)方法研究[J]. 氣候與環(huán)境研究，2007，12（6），765-802.