黄冈市雾霾天气时空分布特征分析

宋云

摘 要：利用1981-2015年共35年的黄冈市9个国家级地面气象观测站的资料，对黄冈市雾霾天气时空分布特征进行分析，得出：近35年来，黄冈市雾日分布最多的是罗田站，次多的英山站，最少的是黄梅站。霾日分布最多的是黄梅站，次多的红安站，最少的是罗田站。黄冈市雾霾天气具有明显的季节变化特征，雾日冬春多，夏季最少；霾日秋冬多，夏季最少。

关键词：黄冈市；雾；霾；时空分布

中图分类号：X513 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）14-0083-02

Abstract： Based on the data of 9 national surface meteorological observatories in Huanggang City from 1981 to 2015， the characteristics of temporal and spatial distribution of haze weather in Huanggang City are analyzed. It is concluded that in the past 35 years， Luotian Station has been the most distributed fog days in Huanggang City， and Yingshan Station is the second most frequently distributed in Huanggang City. The least is Huangmei. The most hazy day distribution is in Huangmei Station， the second most is Hong'an Station， and the least is Luotian Station. Obvious seasonal variation is characteristic of hazy weather in Huanggang City， with most foggy days in winter and spring， and fewest in summer； most hazy days in autumn and winter， and fewest in summer.

Keywords： Huanggang City； fog； haze； space-time distribution

引言

大气视程障碍现象包括雾、轻雾、霾、浮尘、烟幕等。按照《地面气象观测规范》中雾的定义是大量微小水滴浮游空中，使水平能见度小于1.0km的天气现象。霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0km，造成空气普遍浑浊的天气现象。

目前国外学者对雾、霾的气候特征进行了分析和研究[1]，其中Kerr RA（1995）对由污染物质造成的霾的气候致冷机制进行了研究[2]；国内不少气象工作者针对霾雾的研究，已有诸多成果[3-6]。如吴兑[7]等对中国大陆1951～2005年霾的长期变化特征进行研究；石春娥[8]等得出安徽省78个测站近半个世纪的雾的年际变化特征，并着重讨论了城市发展对雾的影响，对城市雾发生率下降的原因进行分析。

黄冈市地处中纬度地区，位于大别山南麓，长江北岸，属亚热带大陆性季风气候，气候特性明显。本文利用黄冈市各个观测站点35年的地面气象观测资料，通过对黄冈市雾霾天气的时空分布特征分析，对其进行研究能够为研究雾霾天气与空气污染的关系打下基础，且可以为市政府与有关决策部门治理大气污染提供依据。

1 资料与方法

本文對雾霾天气研究主要以其出现的日数作为定量表征指标。分析黄冈市各个站资料均取自湖北省气象信息与技术保障中心归档的原始气象月报表及其信息化的产品，资料均经过湖北省气象信息与技术保障中心审核。9个站的资料年代均1981-2015年，日界为20H-20H。

为了统一规范霾观测判别标准，中国气象局预报司和观测司下发调整文件，目前台站均按《预报司观测司关于调整霾天气现象观测规定和对2013年雾、霾观测数据订正的通知》（气预函[2014]4号）中对雾霾天气现象记录标准进行记录，但由于历史资料中只有4个或3个时次有能见度观测数据，无法新标准对霾的观测进行订正，因此统计各站的雾霾日数时，以地面气象观测报表文件中的天气现象观测记录为准。本研究规定：一天中只要出现雾或霾现象，即记为一个雾或霾日，若一天中同时出现两种天气现象，则重复统计（如，某日的观测记录中有雾和霾，该日既统计为雾日，也统计为霾日）。

季节划分：春季为 3-5月、夏季为6-8月、秋季为 9-11月、冬季为12月至翌年 2月。

2 黄冈市雾霾日数的空间分布特征

从资料分析来看，近35年间，黄冈市雾日最多的是罗田站，年平均雾日（22.7d），其次是英山站，年平均雾日（21.8d），雾日数最少是黄梅站，年平均雾日（6.9d）。总体来说，黄冈市雾日分布呈近山区多、丘陵区少的特点。罗田、英山境内多山，山区早晚气温低、水汽容易饱和形成雾。从霾的分布上看，黄冈市霾日最多的是黄梅站，年平均霾日（51.3d），其次是红安站，年平均霾日（23.0d），霾日数最少是罗田站，年平均霾日（5.4d）。总体来说，在经济发达的、污染较重的城区为霾日的高发区，近效次之，山地霾日少。

3 黄冈市雾霾日数的时间分布特征

3.1 雾、霾日数的月、季节变化特征

3.1.1 雾日数

资料分析表明，1981-2015年黄冈市9个站雾日数在年内呈单谷型分布，逐月雾日出现次数均小于2.5d；全年最低值出现在7-8月，仅为0.2d；进入秋季雾日出现次数上升，到了冬季1月出现了最高值2.4d，随后下降。冬季平均雾日出现次数维持在一个较高水平（2.0d），春季次之（1.3d），秋季略低（1.1d），夏季雾日出现次数则明显偏少（0.3d）。

3.1.2 霾日数

资料分析表明，1981-2015年黄冈市9个站霾日数在年内变化幅度不明显，逐月霾日出现次数均小于3.6d。霾日冬季出现最多（2.8d），秋季次之（1.2d），春季略低（0.9d），夏季最少（0.4d）。由于秋冬季节冷空气活动频繁[9]，黄冈市常受南下的冷高压内，空气干燥[10]， 天气形势稳定，使本地和近地面层污染物等难以扩散，从而导致霾天气的出现和加重。而夏季降水日数多湿沉降明显使霾日明显减少，春季风力大，空气的水平运动强，对污染物的水平输送明显，也使得霾日数相对减少，因此霾日数的时间分布特征有较为明显的天气气候特征[4]。

3.2 雾、霾日数的年际变化特征

3.2.1 雾日数年际变化特征

资料分析表明，在近35年期间，雾日数呈先增加后减少的变化特征。1982-1983年、1985年、1987年、1989-1992年、1996-2003年、2006-2007年、2010年是年平均雾日数较多年份，2011-2015年大雾开始减少。1981-1990年、1991-2000年年平均雾日数都为15.3d/a，比历年平均雾日数偏多1.1d/a，2001-2010年年平均雾日数为14.1d/a，比历年平均雾日数偏少0.1d/a。2011-2015年年平均雾日数为10.1d/a，比历年平均雾日数偏少4.1d/a。

3.2.2 霾日数年际变化特征

资料分析表明，黄冈市霾日数总体呈上升趋势。全市年霾日数平均值为15.7天。霾日在1981-1988（改革开放初期）年大部年份比历史平均偏多，1989-2011年大部年份偏少。

将黄冈全市平均霾日的逐年变化分这三个阶段。20世纪80年代-90年代为第一阶段，此阶段处在改革开放初期，该时期工业发展、机动车辆和各种能源的需求快速增长，城市化程度提高市区风力减小[11]，从而导致该时段的霾日数偏多。

90年代到21世纪最初的10年为第二阶段，此阶段霾日数减少，因为2000-2001年、2004-2009年降水量均高于年平均值（1373.8mm），充足的雨水冲刷稀释了大气中的尘埃、烟粒等污染物，不利于霾的形成，从而导致该时段的霾日数减少。

2011年至目前是第三阶段，此阶段霾日数迅速增多。因为此阶段光化学污染随城市化进程的加快和经济规模的扩大的日趋严重，从而导致该时段的霾日数急剧增多。

4 结论与讨论

（1）35年间，黄冈市雾日最多的是罗田站，次多的英山站，最少的是黄梅站，近几年各站雾日有增多或减少现象，罗田站和英山站减少尤其明显。35年间，黄冈市霾日数最多的是黄梅站、次多的是红安站，霾日数最少的是罗田站，近几年黄梅站、红安站、麻城站、黄冈站的霾日数增多。这种年均大雾的区域分布差异主要是受地形和局地条件影响，而霾的分布受城市工业及污染排放影响。

（2）总体上，黄冈市35年来雾日数有减少趋势，而霾有增多趋势。

雾日数的减少是城市发展所造成的热岛效应、大气污染加重、生态环境、有利于雾形成的天气形势的出现率等综合影响的结果。霾日数增加是城市经济规模的迅速扩大和城市化进程加快；污染物排放源的变化；气候和天气的周期性变化及下垫面性质的改变等。

（3）雾日数具有明显的季节性变化，冬季最多，夏季最少。冬季罗田站、英山站皆为高值期，均在2.7d以上。霾和雾一样，季节性变化明显。夏季霾日数最少，秋季霾日数开始增多，到冬季达到峰值，黄梅站、红安站、蕲春站12月均为霾日数高值区。

参考文献：

[1]HACHFELD B. JURGENS N. Climate patterns and their impact on the vegetation in a fog driven desert： The Central Namib Desert in Namibia[J]. Phytocoenologia， 2000，30（3-4）：567-589.

[2] KERR R A. Climate study unveils climate cooling caused by pollutant haze[J].Science， 1995，268（5212）：802.

[3]叶光营，吴毅伟，刘必桔，等.福州区域雾霾天气时空分布特征分析[J].环境科学与技术，2010，3（10）：114-119.

[4]李苗，逯张禹，苗爱梅.近35a山西雾霾天气的时空分布及变化趋势[J].中国科技成果，2013（21）.

[5]钱峻屏，黄菲，杜鹃，等.广东省雾霾天气能见度的时空特征分析[J].生态环境，2006，15（6）：1324-1330.

[6]程婷，魏晓弈，翟伶俐，等.近50年南京雾霾的气候特征及影响因素特征[J].环境科学与技术，2014，37（6N）：54-61.

[7]吴兑，吴晓京，李菲，等.中国大陆1951-2005年霾的长期变化[A].第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集[C].北京：气象出版社，2008：620-622.

[8]石春娥，杨军，邱明燕，等.从雾的气候变化看城市发展对雾的影响[J].气候与环境研究，2008，13（3）：328-336.

[9]许明芳，苏天星，杨再强，等.湖北省1980-2012年霾气候变化特征的研究[J].中国农学通，2014，30（26）：253-259.

[10]钱峻屏，黄菲，杜鹃，等.广东省雾霾天气能见度的时空特征分析—季节变化[J].2006，15（6）：1324-1330.

[11]程婷，魏晓弈，翟伶俐，等.近50年南京雾霾的气候特征及影响因素分析[J].环境科学与技术，2014，37（6N）：54-61.

[12]吳兑.近十年中国灰霾天气研究综述[J].环境科学学报，

2012，32（2）：258-263.