沈山高速公路大霧氣候變化特征的海陸差異

亢云龍++田琳++侯亞紅++蔡冰++吳佳麗++李若楠++李亮++寧大可++劉超杰

摘要 利用1981—2012年沈山高速公路沿海段3個代表站與內陸段3個代表站霧資料，統(tǒng)計了該高速公路海陸氣候變化特征，并研究了沿海段與內陸段氣候變化異同，結果表明：沈山高速公路海陸霧日數(shù)年際變化趨勢基本一致，而沿海段霧日多于內陸段，霧日數(shù)在20 d以上的年份出現(xiàn)的頻率、霧日數(shù)的極值均高于內陸段；內陸段霧日的季節(jié)性差異較沿海段更為明顯，沿海段霧主要集中在夏季、秋季，而內陸段在秋季、冬季；5月同為沿海段與內陸段霧形成的低谷期，沿海段霧的高發(fā)期在7月，而內陸段在8月；沿海段和內陸段霧多形成于凌晨至日出前后，消散于日出之后，持續(xù)時間多數(shù)維持在1～5 h范圍內，而凌晨至中午前后內陸段霧較沿海段更易形成霧，傍晚至夜間則相反。

關鍵詞 沈山高速公路；大霧；氣候特征；海陸差異

中圖分類號 P426.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）20-0222-02

霧是一種常見的災害性天氣[1-2]，是由近地面空中懸游的大量微小的水滴或冰晶形成的可見集合體，根據(jù)世界氣象組織的規(guī)定，使水平能見度下降到1 km以內的稱為霧[3]。霧可縮短司機的可視距離，從而嚴重危害交通安全，致使高速公路交通事故頻有發(fā)生。因此，霧對高速公路安全的威脅引起了社會的廣泛關注，許多學者對高速公路霧的發(fā)生特征、預測預報等方面開展了大量研究，例如田 華等[4]對京津塘高速公路沿線霧的氣候特征進行了分析，發(fā)現(xiàn)京津塘公路沿線霧大多在凌晨到日出前后生成，在日出后消失，并且霧持續(xù)時間隨時間變化呈指數(shù)遞減。張 颯等[5]分析了濟青高速公路沿線霧的氣候特征，并提出了開展高速公路大霧服務的構想。李 盾等[6]通過分析武漢地區(qū)霧的發(fā)生特征，估算出霧對武漢地區(qū)交通安全造成的損失。

位于遼寧地區(qū)的沈山高速公路是國家公路主骨架北京至沈陽高速公路的重要組成部分，其沿途霧的氣候變化特征明顯，并且沿海段與內陸段劃分均勻。本文通過分析1981—2012年31年沈山高速公路沿線沿海和內陸的6個代表站的霧資料，歸納出該高速公路海陸霧的氣候變化特征，分析沿海與內陸霧的差異，為霧的服務工作提供可靠、有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，從而降低霧對沈山高速公路交通安全造成的風險。

1 資料來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文選取遼寧省氣候資料中心提供的1981—2012年31年盤錦、葫蘆島、綏中3個沿海站，及沈陽、遼中、臺安3個內陸站的霧日及霧發(fā)生時間、結束時間，進而對沿海段與內陸段的霧日數(shù)分別做年平均、季節(jié)平均以及月平均處理。

1.2 統(tǒng)計方法

霧日統(tǒng)計以地面觀測記錄為準，即當日20：00至次日20：00，24 h內任意時段出現(xiàn)霧記為1個霧日。霧持續(xù)時間統(tǒng)計以1個霧日內霧從開始至結束的持續(xù)時間為準。

2 結果與分析

2.1 海陸霧日數(shù)年變化特征

如圖1所示，從31年間沈山高速公路沿海段與內陸段城市平均霧日數(shù)變化曲線可以看出：一方面，海陸平均霧日數(shù)呈極緩慢的波動上升趨勢，并且變化趨勢呈現(xiàn)明顯的一致性。另一方面，沿海段霧日數(shù)平均為15.3 d，比內陸段的13.2 d多2.1 d；沿海段霧日數(shù)在20 d以上的年份有1990年、2008年、2009年和2010年4年，而內陸段只有2006年1年；沿海段霧日數(shù)極大值為23.3 d，比內陸段的21.3 d多2.0 d，極小值為9.3 d，比內陸段的8.7 d多0.6 d。

2.2 海陸霧日數(shù)季節(jié)變化特征

如圖2所示，海陸霧日數(shù)均呈明顯的季節(jié)變化，而內陸霧日的季節(jié)差異較沿海更為明顯。內陸霧主要集中在秋季、冬季，該季節(jié)占全年霧日的60.90%；沿海霧主要集中在夏季、秋季，該季節(jié)霧日占全年霧日的56.68%。

2.3 海陸霧日數(shù)月變化特征

遼寧省的霧各月都可以形成，但沿海和內陸表現(xiàn)出明顯的差異[7]。如圖3所示，根據(jù)31年海陸平均霧日的月變化曲線可以看出：海陸霧日1—5月基本呈減少趨勢，從6月開始快速增多，沿海段霧日在7月達到極大值1.68 d，8—12月再次波動減少；而內陸段霧日在8月達到極大值1.64 d，9月減少，10月再次增加到1.58 d，然后逐月遞減。

2.4 海陸霧的日變化特征

沈山高速公路霧的日變化特征明顯，統(tǒng)計31年間內陸城市沈陽與沿海城市盤錦2個代表站霧開始時間的分布規(guī)律（圖4a），發(fā)現(xiàn)海陸霧開始的時間主要集中出現(xiàn)于一天中的3：00—9：00，其中6：00左右為霧出現(xiàn)頻率最高的時段，沈陽頻率為0.41，盤錦為0.39；12：00—18：00沈陽、盤錦兩站鮮有霧開始形成。3：00—12：00沈陽形成霧的頻率大于盤錦，18：00—12：00沈陽形成霧的頻率小于盤錦。

圖4b為31年間沈陽、盤錦霧結束時間的分布頻率曲線，可以看出，2個代表站霧結束時間主要集中于6：00—12：00，其中霧結束于9：00前后的頻率最高，沈陽為0.49，盤錦為0.46；15：00—18：00之間兩站鮮有霧消散。

統(tǒng)計2個代表站霧持續(xù)時間（圖4c）發(fā)現(xiàn)霧持續(xù)時間基本維持在0～15 h之內，其中持續(xù)時間主要集中在1～5 h之內，頻率均在0.1以上。沈陽霧持續(xù)4 h的頻率最大，為0.18，錦州霧持續(xù)2 h的頻率最大，為0.19。

3 結論與討論

本文分別統(tǒng)計了沈山高速公路沿海段盤錦、葫蘆島、綏中與內陸段沈陽、遼中、臺安共6個代表站1981—2012年31年霧日的年際變化、季節(jié)變化和月變化特征，以及沈陽、錦州霧的日變化特征，得到以下結論：

（1）從年變化特征來看，沈山高速公路海陸平均霧日數(shù)呈極緩慢的波動上升趨勢，并且變化趨勢呈現(xiàn)明顯的一致性，而沿海段霧日總體多于內陸段，霧日數(shù)在20 d以上的年份出現(xiàn)的頻率大于內陸段，霧日數(shù)的極值均高于內陸段。

（2）從季節(jié)變化特征來看，海陸霧季節(jié)變化明顯，而內陸段霧日的季節(jié)性差異較沿海更為明顯；沿海段霧日主要集中在夏季、秋季，內陸段霧日主要集中在秋季、冬季。

（3）從月變化特征來看，5月是沿海段與內陸段霧形成的低谷期；沿海段霧的高發(fā)期在7月，而內陸段在8月。

（4）從日變化特征來看，沿海段和內陸段霧多形成于凌晨至日出前后的時段，消散于日出之后，而凌晨至中午前后內陸段霧較沿海段更易形成霧，傍晚至夜間則相反；持續(xù)時間大多維持在1～5 h范圍內，而內陸霧持續(xù)4 h的頻率最大，沿海霧持續(xù)2 h的頻率最大。

（5）鑒于公路霧很強的局地性特征[8]，本文研究的沈山高速公路沿海段與內陸段霧氣候變化特征的異同對于該高速公路霧的檢測、預報等工作提供了一定的客觀數(shù)據(jù)依據(jù)，但是在未來交通氣象服務中需要從霧的產(chǎn)生機制著手，結合沈山高速公路沿線特有的地理、環(huán)境、生活特點進行霧的研究。做好高速公路沿線局地的霧的預報并能準確預報霧的產(chǎn)生時間和消散時間，將成為交通氣象服務的重點和難點。

4 參考文獻

[1] 林建，楊貴名，毛冬艷.我國大霧的時空分布特征及其發(fā)生的環(huán)流形勢[J].氣候與環(huán)境研究，2008，13（2）：171-181.

[2] 孫丹，朱彬，杜吳鵬.我國大陸地區(qū)濃霧發(fā)生頻數(shù)的時空分布研究[J].熱帶氣象學報，2008，24（5）：497-501.

[3] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[4] 田華，王亞偉.京津塘高速公路霧氣候特征與氣象條件分析[J].氣象，2008，34（1）：66-71.

[5] 張颯，馮建設.濟青高速公路大霧天氣氣候特征及其影響[J].氣象，2005，31（2）：70-73.

[6] 李盾，萬蓉.武漢地區(qū)霧的特點及其對交通的影響[J].暴雨災害，2000，19（3）：20-22.

[7] 陳傳雷，蔣大凱，孔令軍.近53年遼寧霧的時空分布及成因分析[J].氣象與環(huán)境學報，2006，22（1）：21-24.

[8] 賀皓，劉子臣，徐虹，等.陜西省高等級公路大霧的預報方法研究[J].陜西氣象，2003（1）：7-10.