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user: 3. 雾的气候变化特征 3.1. 雾的地理分布 以52年的各站雾日为基础，计算多年平均雾日分布。从年平均雾日数的地域分布来看(图1)，中部站霸州最多为27.5 d，中部站永清次多为26.0 d，北部站三河最少为13.8 d，北三县三河、大厂、香河的雾日均低于20 d，而中南部站除了文安19.7 d低于20 d外，其余各站均高于20 d。总体来看北部站的年均雾日数明显低于中南部各站，说明雾日分布受地形影响很大 [ 16 ] ，河北省高原、山区、丘陵的年雾日数明显少于平原 [ 17 ] 。廊坊地势北高南低，北部地区(包括三河、大厂、香河)地势较高，有丘陵及燕山余脉，雾日偏少，中、南部地区(包括市区及固安、永清、霸州、文安、大城等6市县)全部为冲积平原区，雾日较多，与上面的研究结果一致。 图1. 1964~2015年廊坊地区年平均雾日数分布(单位：d) 3.2. 雾年代际变化特征 从雾日的长期变化趋势来看，三河与大厂呈增加趋势，其余站呈现减少趋势，只有廊坊市区、霸州通过了0.05的显著性检验，即雾日减少的趋势显著，廊坊市区2.24 d/10 a，霸州2.78 d/10 a。从雾日出现的最多年份来看，除了大厂、文安与大城分别出现在2014年、1976年、1964年外，其余站雾日最多年都出现在1990年。 年最少雾日为1 d，出现在香河(2010年)，年最多雾日为78 d，出现在大厂(2014年)。由表1不同年代年均雾日变化来看，三河、香河90年代雾日最多，大厂2000~2015年雾日最多，固安60年代雾日最多，其余中南部站均是70年代雾日最多。 对廊坊地区9个气象站1964~2015年年雾日数距平进行分析(图2)，发现年均雾日数呈现减少的趋势，并有明显的年代际转折特征，雾日数在1972年前是偏少期，1972~1980年是偏多期，1981~1984年为偏少期，1985~1991年为偏多期，而1991年以后雾日的偏多年与偏少年交替出现，但下降趋势比较明显，1992~2015年24 a之间只有10 a雾日偏多，雾日最多的年份是1990年。 3.3. 雾的月、季变化 廊坊地区各站不同月份雾出现频率明显不同(表2)。各站雾最多月出现在11月或12月，固安与北三站三河、大厂、香河11月雾最多，其余5站均是12月雾最多。3~6月属于各站少雾时间段，出现频率在4.5%一下，而在7月~次年2月为雾较多时段，特别是10月~次年1月各站雾出现频率几乎均在10%以上，从季节分布来看，秋、冬季是各站雾的高发季节，春、夏季各站雾明显偏少，其中春季雾最少。 Table 1 Distribution of annual fog days for different period in Langfang from 1964 to 2015 (unit: d 年代 1964~1969 1970~1979 1980~1989 1990~1999 2000~2015 三河 9.5 11.9 13.6 19.6 13.3 大厂 14.7 15.4 12.1 13.8 20.8 香河 16.3 15.4 14.2 17.0 13.4 固安 29.5 24.8 25.7 25.0 25.9 廊坊市 19.8 28.9 25.2 24.4 17.1 永清 20.2 30.9 25.8 26.5 25.1 霸州 27.7 33.1 32.7 28.2 20.1 文安 14.2 29.1 17.7 20.1 16.9 大城 21.7 28.3 18.1 17.8 23.5 表1. 1964~2015年廊坊地区不同年代年均雾日数分布(单位：d) 图2. 1964年~2015年廊坊地区雾日距平变化(单位：d) Table 2 Monthly frequency of fog for 9 stations in Langfang from 1964 to 2015 (unit: % 月份 三河 大厂 香河 固安 廊坊 永清 霸州 文安 大城 1月 10.7 9.4 10.3 10.8 10.7 12.4 13.2 15.3 16.2 2月 8.5 8.8 7.7 7.6 8.1 8.0 9.0 9.6 9.5 3月 3.3 4.0 4.5 4.4 3.7 4.0 3.9 3.5 4.3 4月 3.6 4.1 3.6 3.1 2.7 2.4 2.7 1.6 2.7 5月 2.8 2.2 2.1 2.2 2.5 1.9 2.5 1.2 2.0 6月 4.0 3.1 2.4 2.5 3.0 2.4 2.3 2.1 1.6 7月 5.4 6.6 4.9 5.3 7.0 5.6 5.0 3.9 5.0 8月 9.3 9.5 10.0 10.3 10.6 8.2 8.3 5.8 5.8 9月 8.3 9.7 9.6 10.9 9.1 10.2 7.8 7.4 6.5 10月 12.8 14.4 12.7 13.2 12.7 12.9 11.6 10.8 10.4 11月 16.5 15.6 18.0 14.9 14.5 15.2 15.5 18.3 16.0 12月 14.7 12.8 14.2 14.8 15.3 16.8 18.3 20.6 20.0 表2. 1964~2015年廊坊九站雾月出现频率(单位：%) 分析全市平均雾的月出现频率，12月最高为16.6%，出现频率次高的11月为15.9%，而10月与1月出现频率第三高为12.3%，5月最低只有2.1%，3~6月出现频率均较低在4%以下。总体来看，秋冬季(9月至次年2月)是廊坊市雾的多发季节，总的出现频率占74.5%，而春夏季的雾则明显偏少。 3.4. 雾天气过程特点 1964~2015年共出现3005个雾天气过程，在所有的过程中，单站出现的个例有1028个，占34.2%；2个站同时出现个例511个，占总数的17.0%；3站同时出现个例352个，占11.7%；4站及以上同时出现的个例很少，4站、5站、6站、7站、8站与9站同时出现概率分别为9.8%、7.3%、6.6%、4.5%、4.0%与5.0%，均不足10%。说明廊坊地区的雾具有很强的局地性特征。 分析发现，各站均是单日雾天气最多，所占比例均在71%以上；持续2天的雾天气次多，比例范围为14.8%~18.3%；持续5天及以上的雾天气很少，比例在2%以下，廊坊市区占0.9%；雾天气过程持续在8天及以上的很少平均为0.1%；最长的雾天气过程持续9天，出现在固安，时间为1978年12月20日~28日。廊坊市区最长的雾天气过程持续7天，出现在1994年2月14日~20日。 3.5. 大雾的日变化特征 采用霸州站(为基本站，2012年以前属于24小时值班站，资料比较完整) 1964~2011年历次观测的大雾日生消时间来分析大雾的日变化特征，大雾开始、结束时间分析时取整点时间。 3.5.1. 大雾开始时间的变化规律 约定在一日内发生的大雾，无论发生次数及时间间隔，都记为一次大雾日，连续出现的大雾天气(前一天结束时间与第二天开始时间相同)，定义为一次大雾日。大雾日数按照大雾发生时间进行分类，将累年逐时的大雾日数进行平均，得到累年逐时平均大雾日数。逐时平均大雾日数分别除以24个时刻累加平均的总大雾日数，即为大雾生在24个不同时刻的频率分布(如图3(a))。总体来看大雾生的峰值时间段在晚上20点后到次日早晨8点之间，在24个时刻内，凌晨5点大雾生的频率最高，达20.8%，6点次高15.9%，9点到19点之间大雾发生的频率很低。这与温度在一天内的变化有很大关系，最低气温往往出现在凌晨4、5点，由于温度的迅速下降，有利于近地面层水汽凝结形成大雾。 3.5.2. 大雾结束时间的变化规律 同理得到大雾消散在24个不同时刻的频率分布(如图3(b))。发现大雾消散的主要时间段是在凌晨5点到中午12点之间，8点大雾消散的频率最高，达17.3%，7点次之，大雾消散出现在其它时刻的频率非常低。这可能由于8点的时候太阳一般已经升起，所以温度在短时间内迅速升高，有利于水汽蒸发，大雾易消散。 图3. 霸州1964~2011年大雾开始时间(a)与结束时间(b)在不同时刻出现的频率(单位：%) 3.5.3. 大雾持续时间的变化 大雾的持续时间越长，造成的灾害及影响越大，因此有必要对每次大雾过程的持续时间进行详细分析。参照刘小宁 [ 3 ] 对大雾的持续时间进行分级，计算各站出现各级大雾持续时间频率。约定在一天内出现的大雾，无论出现的次数及时间间隔，均记为一次大雾过程，连续两日出现的大雾当时间间隔在4小时以内时，定义为一次大雾，大雾持续时间等级定义为0~3 h、3~6 h、6~12 h、>12 h。霸州站大雾各级持续时间所占百分比分布来看，3 h以内的大雾最多占42.6%，3~6 h的大雾出现频率次高占29.0%，6~12 h大雾出现频率为18.3%，而> 12 h的大雾最少只占10.2%。