巴马县喀斯特地貌雾特征初探

摘要：本文利用巴马县喀斯特地貌雾1980-2010年的观测资料，分析了巴马县喀斯特地貌雾的分布情况和气候特征。30年以来，平均大雾日为19.3天，一年中大雾平均季节分布为秋冬季最多，春夏季最少，大雾出现的时间主要集中在深夜23时至早晨6时。

关键词：喀斯特地貌雾气候特征

中图分类号:P42文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)06(b)-0000-00

引言

雾是一种低能见度的自然灾害性天气，被国际上列为十大灾害天气之一，随着航空事业和高速公路的发展，雾对交通运输安全的影响日益成为重要灾害。雾生成在近地面层，由于大气较稳定，无湍流作用，近地面层有“逆温层”存在，空气中的水汽、尘埃和酸、碱、盐、胺、酚、尘埃、病原微生物等有害污染物不容易向高空扩散而滞留并掺和在近地面层的空气中。毛冬艳等[1]提出：在大雾的日常预报中除了考虑大尺度环流背景和影响系统外，更要密切关注数值模式对当地温、湿、风等要素的预报，同时结合不同要素条件下大雾发生的概率分布。喀斯特地貌雾是南方特有的雾天气，本文通过统计分析巴马县大雾的分布情况和气候特征，为预报防治灾害性天气、交通安全、全民健身等生存环境提供科学依据。

1 喀斯特地貌雾成因概述

喀斯特地貌，是指具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下各种形态的总称，按气候带可分为：热带、亚热带、温带、寒带、干旱区等五种喀斯特地貌。巴马县位于广西河池市西南部，北纬24°08′东经107°15′，海拔高度254.9米，属于云贵高原过渡区山前斜坡带，即都阳山脉余脉地段，地势呈西北高－东南低走向，阳光充足，雨量充沛；它既有云贵高原气候特征，又有喀斯特地貌丘陵山区的气候特点。

雾是近地面层空气温度下降，饱和水汽在尘埃、微粒、细菌等凝结核上凝结的小水滴，呈乳白色，水平能见度小于1.0 km,是常见的天气现象。巴马县地处亚热带喀斯特地貌带，在喀斯特地貌地区相关沉积中保留了许多气候条件的信息，不同气候带有不同的主导外动力，以及外动力强度和组合的差异，会形成不同的气候地貌类型。风和流水的地貌作用在陆地上是普遍存在的现象，而不同的地貌其气候却有很大的差异，同为石灰岩受水溶蚀形成的喀斯特地貌，在各个气候区不同的水、热条件下就会有不同的天气表现。

2 资料和处理方法

分析资料来自巴马县气象观测站1980—2010年的地面观测资料，并依据大雾出现年平均日数作为定量表征指标。

3 大雾的气候特征分析

3.1 大雾的日变化规律

巴马县大雾有明显的日变化（图1），以夜间大雾为主。多在晚上八点后生成，日出后消散。从20时开始到翌日8时是大雾出现频率较高的时段，其中深夜23时至早晨6时出现频率均最高；白天10点至17时出现大雾的频率较低。从30年的资料分析大雾的生消，一天之中24小时都有大雾生产和消散。大雾生成多数集中在夜间23时至次日6时，占总数的58.63%，其中大雾生成频率最高的时间在深夜23时，出现频率为7.63%。一日之中大雾消散的频率最高时段出现在早晨9时，发生频率为7.46%。

图1巴马县大雾的日变化图

由于巴马县喀斯特地表凹凸不平、山裸隆起、夜间辐射冷却强烈等特征，大气中含有大量的沙灰岩石颗粒，同时山裸隆起的山与山之间，晴朗的夜间裸地有利于辐射冷却作用，当近地面层空气温度与露点温度接近时，水汽迅速冷却凝结，在山与山之间的隔阻下，不利于湍流运动，导致该地区上空冷暖空气交换缓慢，这种状态极易形成山与山之间的局地逆温，当近地面层空气辐射冷却足以达到水气凝结雾滴的温度时，雾就自然形成了。日出后随着近地层气温上升，雾滴气化，同时，低空逆温层逐渐被破坏，大雾也随之消散。

3.2 季大雾日趋势

图2巴马县平均大雾日数月变化

从图2可以看出多雾季节出现在每年8月份到次年1月份，这段时间的雾日数占全年大雾日的86.38%。秋季是巴马县大雾多发期，占全年大雾日的66.90%，其次是冬季，占全年大雾日的19.48%，春夏季是巴马县大雾最少的季节。

通过较长时间的对比观测，在大气稳定度较好的条件下，其结果表明，除了与喀斯特地貌有关外，同时还与当时的天气形势变化有着紧密的联系，巴马属于丘陵山区，秋初大陆高压白热夜凉的天气特点开始显现，晴朗的夜间湍流运动弱，风速小，加之地下河低水温的辅助作用，加快了该地区辐射冷却的速度，致使昼夜温差增大，同时在丰富地下水资源的渗透下，空气中水分充足，当近地面层水气经辐射冷却后达到饱和状态时，水汽凝结雾滴易形成了雾。秋冬季由于地表辐射逆温作用，雾天出现频繁。

3.3 大雾的年变化规律

图3为巴马县1980—2010年30年平均大雾日数的逐年变化曲线。曲线显示，与累年平均值19.3次相比，1993年以前绝大部分年份年值小于累年平均值，1987年以前呈波动式递增，1987—1993年间呈波动时递减，1997—2010年呈波动式递减回归。从分析结果可见：大雾日数的年际变化呈现出逐渐减少的趋势，在后十五年中，由于人类活动的影响，振幅相对要比前十五年大。

图3巴马县大雾日数的年变化(实线)和平均值(虚线)

4 大雾天气形成分析

大雾形成是由多种天气条件、环境因素决定的，其形成受到天气系统、本地温度、相对湿度、风速、大气稳定度、大气成分等诸多条件的影响[2]。大雾是空气中的水汽达到或者接近饱和，在凝结核上凝结而成。雾的形成必须具备两个基本条件：一是近地面层的空气中水汽充足，冷却时能达到饱和状态；二是夜间风力小，大气层结稳定，并有足够的凝结核——悬浮物质存在。雾的形成与消散,在常态下有其规律性，雾在夜间逐渐形成，太阳出来后，逐渐变薄消散。雾可分为五类，分别是辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾。

巴马县喀斯特地貌丘陵山区主要是形成辐射雾。据分析，它的形成机理应与特定的喀斯特地貌和当地的天气特点有关，水气和风速有利于雾形成。

（1）巴马县喀斯特地貌特殊性不仅在于它凹凸不平的裸露地表，而且还有与其成因联系的大量的地下喀斯特形态错综复杂的洞穴和暗河，地下水充沛，由于它们的存在，使其地下通风条件好，有利于地下河水迅速降温，连带影响地表面气温的下降，立秋后天气逐渐转凉，晴朗的夜间，在上述条件的作用下，降温迅速，当近地面层水气达饱和状态时，水气凝结成雾滴，从而形成了雾。

（2）秋冬季节冷空气活动频繁，冷空气过后气温下降，地面为大陆冷高压控制，天空晴好，夜间辐射降温幅度较大，易使近地层相对湿度增大，易形成逆温层。

（3）秋冬季节太阳高度角低，辐射不强，对地表水分的蒸发能力减弱，有利于保持水分，在大陆高压控制下，地面上的风也较弱，这也是形成大雾的一个有利条件[3]。

5 结语

巴马县大雾的日变化十分明显。秋冬季节的大雾日数占全年大雾日数的八成。大雾日的年变化前十五年呈逐年上升趋势，后十五年呈逐年递减回归趋势。雾的形成大部分为辐射雾，其规律性与中亚热带喀斯特地貌气候有着密不可分的关系。掌握其规律性对于搞好当地的经济建设、旅游开发、预报大雾灾害性天气，提高防灾减灾工作的应对能力，保障交通安全、提升人类生存环境、构建和谐社会具有深远的现实意义。

参考文献

[1] 毛冬艳,杨贵名.华北平原雾发生的气象条件[J].气象,2006,32(1):79-83.

[2] 刘小宁，张洪政，李庆祥等.我国大雾的气候特征及变化初步解释[J].应用气象学报, 2005,16(2): 220-229 .

[3] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文.天气学原理和方法[M].气象出版社,1981.

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