邢台区域雾霾天气气候特征分析

【摘 要】利用1971―2013年43年来邢台区域5个气象站的历史地面观测资料，统计分析了邢台区域雾霾天气现象的长期气候变化特征，研究表明，近年来邢台区域雾呈减少趋势，霾呈增多趋势；雾霾现象日数的波动性增加基本呈单谷型分布。雾天夏秋冬季出现的概率大致相同，春季雾天较少，霾天秋冬季日数占69%，春夏雾霾出现概率很小。

【关键词】雾霾 雾霾日数 特征分析

1引言

雾霾是发生在近地面中的灾害性视程障碍现象。雾是由大量悬浮在近地面空气中的水汽凝结的产物。能见度

2 资料和方法

本文利用1971-2013年河北省邢台5个县市43年的观测资料。邢台站是国家基准站，南宫站是国家基本站，隆尧、巨鹿、任县都是国家一般站。气象观测资料均经过了国家气象中心资料室的质量检验。邢台位于河北东南部，西靠太行山东面渤海属于华北平原的腹地，因此研究邢台区域的雾霾特征对河北省的雾霾天气具有代表性意义。

本文规定雾霾的划分以本站实际的天气现象记录为主要依据，即先按照观测记录订正，只要在一天8次定时观测记录中某1个时次天气现象记录出现雾、霾统计为一个雾霾日。在观测记录中一日内同时出现雾与霾，记为一个霾日。在本文的分析中，用到了相关分析以及多元线性回归分析等统计分析方法。

3 雾霾天气的空间分布特征

随着邢台地区经济的快速发展及城市规模的急剧扩大，区域上空排放停留的污染颗粒物急剧增多，造成严重空气污染的雾霾现象也急剧增多。总体来讲邢台区域雾霾现象日数分布呈城区多发，近郊次之远郊最少的特征。

3.1 雾、霾天气长期气候变化特征

图1是邢台区域雾、霾日数年际变化曲线，由图看出，雾天年日数从80年代至今有明显的减少趋势，平均减少速率为1.72天/年，近十年来维持在较低水平；雾日数年平均157天，最多雾日出现在1990年，为92天，最少雾日出现在1971年仅有16天。霾天年日数70年代出现霾的概率很小，可能与80年地面观测规范调整有关。自1990年后呈逐波动性年增多趋势。21世纪之后缓慢减少，2003年为谷值，以后开始增多，2007年达到最高峰为30天，2011年之后维持较增加的趋势。

3.2 雾、霾日数月变化

图2是雾、霾日数月变化情况。由图3看出，全年雾天日数最多月出现在8月份，多年平均值为19天，最少月份是4月份为多年平均值为7天。邢台霾日数月差异较大，月霾日数呈单谷型分布，7月、8月份各仅有0.5天，12月份最多为7天。

3.3 雾、霾日数季变化

由表1可见邢台区域43年来秋季是全年雾天日最多季节占全年雾霾日的34，冬夏季次之、春季最少为14，原因是春季相对湿度较小不利于雾滴的形成；夏季则相对湿度较大，多年平均达80，水汽充分有利于雾形成；秋冬季逆温天数及强度的增多 阻碍了对流层中大气的对流运动，使近地面污染物聚集在上空气溶胶粒子聚集，为雾霾的产生和维持发展提供了有利的条件.

3.4雾、霾天气持续时间变化

由于雾霾天气局地性特征比较明显，因此，本文选南宫站气象观测资料为例，讨论雾霾天气下的持续时间变化特征。图3南宫站1980-2013年雾霾持续日数分布

由图3可以看出，雾霾天气过程持续次数似幂函数递减。统计结果表明：1980-2013年南宫区域共出现雾霾天气过程2115次，其中雾霾天气过程持续1天共1048次占49.6，持续2天的雾霾天气385次占18.0，持续1-5天雾霾天气过程1874次占88.6，持续10天以上的雾霾天气有73次占3.5，雾霾天气过程持续时间最长达22天，出现在1990年1月1日-22日和2001年1月6日-27日。雾霾现象持续1 天 的天气过程最多，随着雾霾持续日数的递增，雾霾天气出现次数呈幂函数形式递减，拟合函数的R2 为0. 963。持续时间较长的雾霾天气过程在秋、冬、春季均有出现但在冬季较为高发。虽然持续10天 及以上的雾霾天气过程只占3.5%，但雾霾天气持续时间越长对城市空气质量、社会公众健康及交通影响越大。

3.5 雾霾日数与最长连续无降水日数相关系分析

从图4看出，逐月最长连续无降水日数变化趋势呈“U”型分布特征，与雾霾出现次数的单谷型变化趋势较为一致.5-9月，月最长连续无降水日数持续较低，相对应的逐月雾霾出现次数与全年平均值相比较也均处于负相位。8月开始，随着最长连续无降水日数逐月上升，逐月雾霾日也迅速增多，并于12月达到全年最大值；相关性分析表明，霾日数与逐月最长连续无降水日数显著正相关，相关系数高达0.696，通过了0.01的显著性水平检验。由此可知：由于降水对污染物有冲涮作用，连续无降水日数越长，形成雾霾现象的几率越高。

4 结语

（1）邢台雾天日数呈波动性减少趋势，平均减少速率为1天/年；近几年快速减少；霾天日数自90年代后期开始增多趋势显著，增多速率7天/10年。（2）全年来看，雾霾日数最多出现于冬秋季，春季次之，夏季所占比例最低。秋末冬初是雾霾最易发生，这是大气污染物、近地面不稳定层结、逆温层、相对湿度等综合影响的结果。（3）邢台区域雾霾持续1天的天气过程最多，随着雾霾持续日数的递增，雾霾天气出现次数呈幂函数递减，持续时间较长的雾霾天气在秋冬春季均有出现，但在冬季较为高发。（4）逐月最大不连续降水日数变化趋势呈“U”型分布特征，与雾霾出现次数的单谷型变化趋势较为一致。雾霾日数与逐月最长连续无降水日数显著正相关，最长连续无降水日数越长，形成雾霾的几率越高。二者相关系数为0.696，并通过0.01 的显著性水平检验。

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作者简介：高俊喜，女，2010年毕业于南京信息工程大学计算机科学与技术专业，学士，长期从事气象业务和科技服务工作，工程师。