辽宁不同区域雾日季节变化特征分析*

2019-08-22 02:22张婉莹孙秀博张建强王鹏王迪孙婧
科技与创新 2019年15期
关键词:辽东辽西日数

张婉莹,孙秀博,张建强,王鹏,王迪,孙婧

辽宁不同区域雾日季节变化特征分析*

张婉莹1,孙秀博2,张建强3,王鹏1,王迪1,孙婧1

(1.辽宁省气象服务中心,辽宁 沈阳 110166;2.中国气象局沈阳大气环境研究所,辽宁 沈阳 110166; 3.本溪市人工影响天气室,辽宁 本溪 117000)

利用1961—2017年辽宁61个气象观测站的能见度日资料分析了辽宁不同分区的雾日季节变化特征。结果发现,辽宁地区雾的高发期为夏季,春季为雾的低发期,年均雾日数最多的地区为辽南沿海区,辽西区最少,但各区不同季节占全年雾日比例不尽相同。辽西-中部区和辽东山区同属雾高发区,雾日数略有差异,但不同季节占全年的比例基本一致;而辽南沿海区虽同属雾高发区,但除了夏季是雾的高发期外,其他三个季节雾日数基本一致;三个雾日低发区不同季节占全年比例各有差异:与其他地区冬季是雾日的低发期不同,辽南-中部区冬季雾日占全年比例最高;辽西区雾日数多发于夏季,辽北区雾的高发期与辽西区一致,但冬季占比较高。

雾日;季节变化;季节特征;能见度

1 引言

雾是一种悬浮于近地面气层中水汽凝结成水滴或冰晶使水平能见度小于1 km的天气现象。随着经济的发展,雾日天气对交通、电力、油田等行业产生的影响日趋严重。近年来,国内学者关于雾的研究已取得了一定进展[1-3]:吴兑等[4]分析得出中国大陆雾日地理分布呈现东南部多西北部少的特点,冬半年雾日数多夏半年少,各年代的差异在不同地区不尽一致。魏建苏等[5]分析了江苏沿海地区雾的时空分布特征,并探讨了影响沿海雾生成的相关因子。袁成松等[6]和李岚等[7]在高速公路雾的气候特征和监测预报方面也取得了一定成果。

辽宁地处欧亚大陆东岸、中纬度地区,属于温带大陆性季风气候区。雾作为辽宁省主要气象灾害天气之一,近年来也受到学者们的研究关注[8-9]。以往对于辽宁雾日季节特征的研究主要侧重于全省整体范围的分析,缺少对不同区域的局地雾日季节变化特征的研究。本文在已有研究分区的结果上[10],对辽宁不同区域雾日季节变化特征进行详细分析,为辽宁省未来区域雾日预报提供一定理论基础。

2 资料与方法

利用辽宁省气象信息中心提供的1961—2017年辽宁61个气象观测站的能见度日资料,从中提取出53个无缺测的气象观测站,定义单站08:00至次日08:00(24 h内),只要有一个时次能见度短于1 000 m,则为一个雾日[8]。气候态选取1981—2010年平均值。在已有研究结果[10]基础上将辽宁地区分为辽西-中部区、辽东山区、辽南-中部区、辽西区、辽南沿海区和辽北区,如图1所示,采用趋势分析和相关分析方法,对辽宁各区域雾日数季节特征进行了研究。

注:空心圆为辽西-中部区,实心三角为辽东山区,空心方形为辽南-中部区,实心方形为辽西区,实心圆为辽南沿海区,空心三角为辽北区。

3 辽宁不同区域雾日数季节变化特征

3.1 辽宁雾日数季节和区域分布特征

1961—2017年辽宁全区年均雾日数季节分布及各区域年均雾日数分布如图2所示。从图2(a)看出,1961—2017年辽宁省年均雾日数发生最多的季节是夏季,秋、冬季次之,春季雾日数最少。分析1961—2017年辽宁不同区域年均雾日数特征分布得出,雾日数最多的地区为辽南沿海区,其次是辽东山区,辽西区年均雾日数最少,如图2(b)所示。

(a)1961—2017年辽宁全区年均雾日数季节分布

(b)1961—2017年辽宁各区域年均雾日数分布

图2 1961—2017年辽宁全区年均雾日数季节分布及各区域年均雾日数分布

3.2 各分区雾日数季节变化特征

1961—2017年辽宁各区域季节年均雾日数及其占全年年均雾日数比例分布如图3所示。从中可以看出,近57年春季年均雾日数最多的地区是辽南沿海区,最少的是辽西区;春季雾日数在全年总雾日数中占比例最高的地区是辽南沿海区,最低的是辽北区。对比分析看出,辽东地区虽然春季年均雾日数偏多,但春季并不是该区四季中最易成雾的季节;辽南沿海区近57年春季年均雾日数不仅比辽东山区多,且春季雾日数占全年总数的比例也高于辽东山区,说明相比辽东地区,辽南沿海区更需关注春季大雾天气造成的影响;辽西区近57年来不仅是全省春季雾日数最少的区域,同时春季出雾的概率也偏低,如图3(a)所示。

夏季年均雾日数最多的地区是辽南沿海区,最少的是辽西区和辽南-中部区;夏季雾日数占全年总雾日数比例最高的是辽西区,最低的是辽南-中部区。对比分析看出,夏季是辽宁地区雾的高发季节,除辽南-中部区外,其他地区占全年雾日数比例均超过30%,说明夏季是这些地区全年最易出雾的季节。辽西区作为雾的低发区,夏季年均雾日数最少,但占全年的42.2%,居辽宁各地区之首。辽南-中部区夏季年均雾日数占全年总雾日数比例为全辽宁最低,夏季年均雾日数也最少,如图3(b)所示。

秋季年均雾日数最多的地区是辽东山区,辽西区最少;秋季雾日数占全年比例最高的地区是辽南-中部区,辽南沿海区最低。与夏季相同,秋季也是辽宁地区雾的高发季节,除辽南-沿海区外,其他地区占全年雾日数比例均超过25%。其中辽南-中部区秋季虽然平均雾日数并非最高(31.33 d),但占比达到28.1%,是该地区最容易出雾的季节;而辽南沿海区作为雾高发区,虽然与辽南-中部区相邻,但秋季雾日数仅23 d,仅高于辽西区和辽北区,占全年比例仅为19%,可见秋季大气环流对该地的影响与其他地区截然不同,如图3(c)所示。

冬季年均雾日数最多的地区是辽南-中部区,最少的是辽西区;冬季雾日数在全年总雾日数中占比最高的是辽南-中部区,最低的是辽西区。对比分析得出:冬季是辽宁地区雾的低发季节,辽西地区(辽西-中部区和辽西区)和辽东南地区(辽南沿海区、辽东山区)占比均没有超过20%。仅辽南-中部区占比超过25%,冬季年均雾日数也是六个分区中最高的,如图3(d)所示。

(a)春季

(b)夏季

(c)秋季

(d)冬季

图3 1961—2017年辽宁各区域季节年均雾日数及其占全年年均雾日数比例

综上所述,可以发现,辽西-中部区和辽东山区同属雾高发区,雾日数略有差异,但不同季节占全年的比例基本一致,雾高发期主要集中于夏季,次集中于秋季,春季和冬季最少;而辽南沿海区虽同属雾高发区,但除了夏季是雾的高发期外,其他三个季节雾日数基本一致;三个雾低发区的不同季节占全年比例各有差异,其中,辽南-中部区除春季占比较低外,其他三个季节均超过25%,而且与其他地区冬季是雾低发期不同,辽南-中部区冬季雾日占全年比例最高;辽西区雾日数多发于夏季,夏季占比超过40%,春季和冬季仅15%左右,辽北区雾的高发期与辽西区一致,但冬季占比相对辽西区而言较高。

4 结论

利用趋势分析和相关分析等方法对1961—2017年辽宁不同区域年均雾日数季节变化特征进行了分析,研究表明:1961—2017年辽宁全省年均雾日数发生最多的季节是夏季,秋、冬季次之,春季雾日数最少。年均雾日数最多的地区为辽南沿海区,其次是辽东山区,辽西区最少。

辽宁绝大部分地区(辽西-中部区、辽东区、辽南沿海区、辽西区、辽北区)雾日数最多的季节在夏季,其次是秋季,春季和冬季基本相同,但各区不同季节占全年雾日比例不尽相同。辽西-中部区和辽东山区同属雾高发区,雾日数略有差异,但不同季节占全年的比例基本一致;而辽南沿海区虽同属雾高发区,但除了夏季是雾的高发期外,其他三个季节雾日数基本一致;三个雾低发区不同季节占全年比例各有差异,辽南-中部区除春季占比较低外,其他三个季节均超过25%,而且与其他地区冬季是雾低发期不同,辽南-中部区冬季雾日占全年比例最高;辽西区雾日数多发于夏季,辽北区雾的高发期与辽西区一致,但冬季占比较高。

[1]王丽萍,陈少勇,董安祥.中国雾区的分布及其季节变化[J].地理学报,2005,60(4):689-697.

[2]叶光营,吴毅伟,刘必桔.福州区域雾霾天气时空分布特征分析[J].环境科学与技术,2010,33(10):114-119.

[3]郭渠,李瑞,阮定伦,等.重庆地区冬季雾气候变化特征及其成因分析[J].气象与环境学报,2018,34(5):47-56.

[4]吴兑,吴晓京,李菲,等.中国大陆1951—2005年雾与轻雾的长期变化[J].热带气象学报,2011,27(2):145-151.

[5]魏建苏,朱伟军,严文莲,等.江苏沿海地区雾的气候特征及相关影响因子[J].大气科学学报,2010,33(6):680-687.

[6]袁成松,卞光辉,冯民学,等.高速公路上低能见度的监测与预报[J].气象,2003,29(11):36-40.

[7]李岚,李洋,邢江月,等.沈大高速公路雾气候特征与气象要素分析[J].气象与环境学报,2009,25(1):49-53.

[8]陈传雷,蒋大凯,孔令军.近53年辽宁省雾的时空分布及成因分析[J].气象与环境学报,2006(1):21-24.

[9]邢江月,邢婉茹,唐亚平,等.辽宁雾预报区的划分初探[J].气象与环境学报,2009,25(5):31-35.

[10]张婉莹,孙秀博,李岚,等.1961—2017年辽宁地区雾日变化特征[J].气象与环境学报,2016,32(6):77-84.

P467

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.15.023

2095-6835(2019)15-0063-03

张婉莹(1988—),女,工程师,主要从事专业气象预报和气候变化研究。

中国气象局沈阳大气环境研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费项目“东北亚冷涡定义及其对东北地区气温、降水异常的影响”(编号:2018SYIAEZD2)和辽宁省气象局2019年度科研项目“辽宁地区电线覆冰特征及预测方法研究”(编号:201911)共同资助

〔编辑:张思楠〕

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