巴彥淖爾市霧的氣候特征

張保龍

（巴彥淖爾市氣象局，內蒙古 臨河 015000）

1 引言

霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統，是近地面層空氣中水汽凝結（或凝華）的產物，按世界氣象組織規定，能見度降低到1km以下的稱為霧，能見度在1～10km的稱為輕霧。巴彥淖爾市地處內蒙古自治區西部，東西長378km，南北寬238km。全市共轄7個旗縣區，9個氣象站，以陰山為界，山北為草原化荒漠和荒漠化草原，山南為河套平原[1-2]。隨著近年來巴彥淖爾市經濟的快速發展，造成嚴重空氣污染事件的霧現象也明顯增多[3]，尤其近2年來霧日和輕霧日急劇增加（表略），2015年11月出現多次霧或者輕霧，已經成為影響城市環境質量的重要因素。目前，國內圍繞巴彥淖爾市霧現象的總體天氣氣候特征、演變趨勢及空間分布等方面的系統研究還比較缺乏。為此，本文利用巴彥淖爾市1974～2015年來地面常規觀測資料，對霧和輕霧現象的時空分布特征及演變趨勢進行研究，對造成其變化及分布的成因進行初探。

2 資料的來源與統計方法

本文所用資料為內蒙古巴彥淖爾市9個氣象站（包括南部的磴口站、杭錦后旗站、臨河站、五原站、烏拉特前旗站、大佘太站和北部的烏拉特后旗站、海力素站、烏拉特中旗站）1974～2015年逐年地面觀測數據，包括霧天氣日數，輕霧天氣日數。多年平均值采用1981～2010年30年平均值。

霧以觀測記錄為準，當日每個地面觀測時次只要出現一次（或一次以上）能見度小于1km的霧或能見度小于10km的輕霧，無論持續時間長短，均記為一個霧日或輕霧日。

3 年霧的時空分布特征

對巴彥淖爾市9站霧日出現頻率進行簡單統計（表 1），1974～2015 年近 42 年霧平均日數 1.1～3.4d，臨河最多，大佘太最少。近42年輕霧平均日數0.6～6.3d，其中杭錦后旗最多，大佘太最少。

4 霧的時間變化特征

4.1 霧日數的年際變化

近42年巴彥淖爾市9個氣象站磴口、杭錦后旗、臨河、五原、烏拉特前旗、大佘太、烏拉特后旗、海力素、烏拉特中旗。最多霧日分別為8日、17日、15日、14日、11日、1日、0日、6日、7日共79日， 最少霧日分別為 0日、0日、2日、0日、0日、0日、0日、0日、2日共有4日。不同年份霧日差距明顯。建立逐年霧日數與年份之間的一元線性回歸方程。結果表明，臨河、烏拉特前旗、大佘太、烏拉特后旗和海力素這5站呈上升趨勢，增加趨勢最明顯的是臨河，達0.02d/年。其余站略有下降，下降趨勢最明顯的是五原，達-0.03d/年。

表1 1974～2015年巴彥淖爾市9站霧、輕霧年日數及趨勢對比

圖1 9站各月霧日數分布

圖2 9站各月輕霧日數分布

4.2 輕霧日數的年際

近42年巴彥淖爾市9個氣象站最多輕霧日分別為 10 日、50 日、44 日、16 日、17 日、5 日、56 日、21日、59日共有278日。最少輕霧日分別為0日、0日、0日、1日、1日、0日、1日、0日、0日共有3日。 不同年份輕霧日差距明顯。建立逐年輕霧日數與年份之間的一元線性回歸方程。結果表明：杭錦后旗、臨河、五原、海力素、烏拉特中旗這5站呈上升趨勢，增加趨勢最明顯的是臨河，達0.46d/a。其余站略有下降，下降趨勢最明顯的是磴口，達-0.03d/a。

各地按年均霧日數和輕霧日數的排序是不一致的，霧日數最多站為臨河、烏拉特后旗、杭錦后旗，占全市總日數的43.7%。輕霧日數最多站為杭錦后旗、臨河、烏拉特前旗，占全市總日數的50.8%。

因為同一站點的年霧日少于年輕霧日，因此不能通過比較霧、輕霧的傾向值的數值來判定二者的變化強弱，應該參照霧、輕霧的年相對傾向值（某站傾向值與對應的年均霧或輕霧日的比值 ）。從變化趨勢來看，磴口、臨河、五原、烏拉特前旗、烏拉特后旗、海力素6站霧和輕霧的傾向值符號（即升降趨勢）一致。磴口、五原、烏拉特前旗3站輕霧日下降，霧日下降程度較輕霧日小；臨河、烏拉特后旗、海力素輕霧日上升，霧日上升程度較輕霧日小。杭錦后旗、大佘太、烏拉特中旗霧和輕霧的傾向值符號不一致，杭錦后旗、烏拉特中旗輕霧日上升，但霧日下降；大佘太輕霧日下降，但霧日上升。由以上討論可知，從1974～2015年，隨著巴彥淖爾市的發展，臨河霧日和輕霧日增加為9站之最。推測其原因，可能和城市快速發展引起氣溶膠粒子的增多有關，也有可能是城市化帶來的環境變化及城市熱島效應[4]，但要全面理解城市霧日增加的原因，可能需要進行專門理論研究和觀測實驗。

4.3 輕霧持續日數變化趨勢

統計表明，1974～2015年巴彥淖爾市臨河區出現輕霧日數166次。持續1d的輕霧日數為130次，占78.3%，其次為持續2d的輕霧日數25次，占15.0%，持續2d以上的輕霧日數占6.7%。隨著輕霧持續日數的遞增，輕霧出現次數呈冪函數形式迅速遞減。持續時間較長的輕霧天氣在冬、秋、春季均有出現，但在冬季較為高發，這主要是由冬季大氣污染物排放源的增強與大氣擴散條件減弱共同決定的。雖然持續2d及以上的輕霧天氣只占21.7%，但輕霧天氣持續時間越長對城市空氣質量、社會公眾健康及交通等各方面的不利影響越大。

4.4 霧的月季分布特征及成因

從月分布規律來看（圖1、圖2），盡管巴彥淖爾市9站年霧日數和輕霧日數差異顯著，但月、季規律一致，以11月最多，6月和5月最少。就季節規律而言，秋季、冬季最多，春季次之，夏季最少。11月，巴彥淖爾市多處于弱高壓控制，近地面大氣層結比較穩定，少云的夜間輻射冷卻較強，且清晨微風。如遇低層大氣水汽充足的條件，易形成霧。

5 結論

5.1 巴彥淖爾市各站霧日分布不均，有明顯的地區差異。臨河、杭錦后旗、磴口和烏拉特中旗更易出現霧天氣，其中霧日數臨河最多；輕霧日數杭錦后旗最多。

5.2 年霧日臨河、烏拉特前旗、大佘太、烏拉特后旗和海力素5站表現出比較明顯的上升趨勢。年輕霧日杭錦后旗、臨河、五原、海力素、烏拉特中旗這5站為上升趨勢。臨河、烏拉特后旗、海力素輕霧日上升，霧日上升程度較輕霧日小。磴口、五原、烏拉特前旗3站輕霧日下降，霧日下降程度較輕霧日小。臨河霧日和輕霧日年增加率為9站之最。推測其原因，可能和城市快速發展引起氣溶膠粒子的增多有關，也有可能是城市化帶來的環境變化及城市熱島效應。

5.3 輕霧日數持續1d的占78.3%，持續2d的占15.0%，隨著輕霧持續日數的遞增，輕霧出現次數呈冪函數形式迅速遞減。

5.4 巴彥淖爾市霧日和輕霧日11月最多，6月最少。秋季、冬季最多，春季次之，夏季最少。