大气能见度变化趋势及影响因素分析

大气能见度变化趋势及影响因素分析

摘要介绍影响大气能见度的气象因子，分析大气能见度日、月、季节变化规律，阐述大气能见度对日常生活造成的影响，以供参考。

关键词大气能见度；影响因子；变化趋势

大气能见度（visibility）是反映大气透明度的指标，与人们的日常生活紧密相关，它的好与差直接反映了一个地区的大气环境质量。恶劣能见度的出现给人们生产、生活带来诸多不便和危害，甚至造成交通安全事故。因此，研究大气能见度变化趋势及影响因子，并采取趋利避害的措施，对保障交通安全、改善大气环境质量和城市防灾减灾具有十分重要的意义。该文通过对信阳市2002—2011年10年间气象资料统计发现：大气能见度变化趋势与气象因子、季节、日变化存在一定联系[1]，掌握该规律可以为当地能见度预测和预防灾害提供科学依据。

1 影响大气能见度的气象因子分析

大气能见度是一个重要的气象要素。目前，影响大气能见度的因子有多种，研究表明，空气污染物PM2、NO2、SO2等浓度的变化是影响大气能见度的主导因素[2-3]。从气象角度分析，影响因素则主要有：相对湿度、风速、气压和天气现象等气象因子。

1.1 大气能见度与湿度的关系

从表1可以看出，随着相对湿度的升高，大气能见度大致呈现逐渐下降的趋势。因此，可以得出相对湿度与大气能见度之间的关系呈明显反位相，即大气能见度与相对湿度具有反相关关系。

1.2 大气能见度与风速的关系

从表2可以看出，随着风速的增大，大气能见度上升。因此，大气能见度随着风速的增大而增大，二者的相互关系大致呈正位相关系。

1.3 大气能见度与气压的关系

气压与大气能见度的变化关系较为复杂，通过对信阳市2010年气压资料综合分析，发现能见度与气压关系呈微小负相关性，只有当本站天气有明显变化或在晴朗夜间时，大气能见度与气压之间变化才具有一定的规律性，即呈负相关性。

1.4 与天气现象的关系

天气现象对能见度的影响也不可忽视。《天津机场低能见度气候的统计特征》[4]表明，造成低能见度障碍的各种天气现象（降水、雾、烟、浮尘、扬沙、霾

等）中以雾为主，雾形成的物理条件主要是有足够的水汽、风速微弱和气团稳定。水汽和雾滴本身会增强光的吸收和散射，从而影响大气透明度，可见雾对能见度的影响是至关重要的[5]。

2 大气能见度季节、日变化的关系

为更好地分析大气能见度的分布与季节和月、日变化的关系，以4、7、10、1月分别代表春、夏、秋、冬4个季节。对信阳市2002—2011年各月平均大气能见度变化进行综合分析。同时，也对信阳市10年间每日4次（2：00、8：00、14：00、20：00）定时观测其大气的能见度，取其平均值分析大气能见度的日平均值变化的关系。研究中四季划分为春季2—4月，夏季5—7月，秋季8—10月，冬季11月至次年1月。

2.1 大气能见度的月、季变化

2002—2011年春季平均能见度10.8 km、夏季10.5 km、秋季9.6 km、冬季8.0 km。春季平均能见度最高，冬季平均能见度值最低。一年之中最大能见度值出现在5月，平均为11.8 km，最小能见度值则出现在12月，平均为7.5 km（图1）。从4个季节变化中的均值分析，每个季节中能见度值变化不大，春夏2季大气能见度较好，平均值在10 km以上，其主要是因为进入春季以后，大气对流运动逐渐加强，有利于垂直方向上空气的交换，使空气中污染物和悬浮物等不断地扩散，因此，大气透明度较好。而进入冬季以后，由于大气层结较为稳定，不利于垂直方向上空气的交换，加之，冬季雾霾天气出现频繁，从而影响了能见度的均值，其平均值为8 km左右，故冬季大气能见度较差。

2.2 大气能见度的日变化

大气能见度不仅在春、夏、秋、冬4个季节里变化具有规律性，同时日变化特征也较为明显。据统计，日出之前是一天中能见度最差的时段，而日出以后，能见度逐渐好转。这主要是因为早晨和夜里大气层结较为稳定，近地面常有逆温出现，抵制了低层空气中气溶胶粒子向上输送，导致能见度下降，而日出之后，随着太阳辐射的加强，空气湿度减小，逆温逐渐抬升消失，平流层中的臭氧层能够充分吸收太阳紫外线。到了午后，地面风速一般增大，大气垂直交换加强，空气悬浮物大量扩散，因此，午后大气能见度通常是一日中最好的时段。

3 大气能见度对日常生活造成的影响

3.1 大气能见度对民航机场的影响

大气能见度对民航机场的影响[6]主要有直接影响和间接影响。其直接影响主要是当大气有效能见度低于机场正常运行的最低有效能见度时，对航班的起飞、降落等造成直接影响。2013年1月6日，成都双流国际机场遭受了较为严重的一次大雾天气袭击，机场内最小有效能见度在50 m左右，此次机场的强浓雾是近几年来影响面最广、延误航班最多、波及范围最大、滞留旅客人数最多的

一场大雾。受此影响，机场不得不处于关闭状态，因雾而造成了100个以上进出港航班延误，同时致使上万名出港旅客受困于机场。对此，机场发布了大面积航班延误预警信号和大雾预警信号等防护措施。对于机场所带来的间接影响则由直接影响所决定。

3.2 大气能见度对交通运输的影响

因雾或能见度较差而影响交通运输的情况最为常见。当水平能见度小于50 m时，高速公路出入口通常会采取封闭措施，这不仅能避免交通事故的发生，同时也是缓解高速公路车辆拥挤和堵塞的有效方法。据相关数据表明，由于大雾天气所造成的交通事故，相对于其他灾害性天气要高出2.5倍[7]，人员受伤、死亡的比例更是分别占到交通事故受伤、死亡总数的29.5%、16%。而在城市交通中，因大雾天气会使城市上班高峰时段的交通流量增加20%左右，同时交通事故也上升30%左右，可见大气能见度对交通运输的影响是至关重要的。