平潭露形成的氣象指標研究

何美玉 薛華玉 周黎

摘要?應用平潭綜合實驗區2004—2013年露天氣現象資料，分析平潭地區露形成的時間分布特征，研究露形成的氣象要素條件。結果表明，10年間平潭露日呈下降趨勢，且有明顯的季節性特征，春夏季多發，春季的概率達45%，5月最多，達20?d，10月出現露日最少，為5.7?d;云量不能作為平潭露形成的氣象要素判定指標;平潭露形成的最有利氣象條件是夜晚或清晨，風速2級左右，相對濕度為≥80%，t-td<4℃。

關鍵詞?露;平潭;氣象指標

中圖分類號：P426.3?文獻標識碼：A?文章編號：2095-3305（2020）03-070-02

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.030

露是空氣中的水汽在地表和地物上凝結而成的水珠[1-3]。在微風的傍晚或夜間，空氣隨著太陽輻射減少而降溫，地面和地物隨之降溫，當溫度降到露點以下，即空氣中水汽含量過飽和時，在地面和地物表面就會有露滴生成[1-3]。由于露滴是液態水珠，因而在露生成時，貼地或貼近地物表面氣溫仍應高于0℃;如該氣溫低于0℃，那么露就會凝結成霜。

近年來，隨著氣象現代化水平不斷提高，我國常規氣象觀測業務也經歷了數次變革，如2014年調整地面氣象觀測業務，夜間（20：00至次日08：00）按照一般站規定執行常規觀測。這些變革對氣象觀測數據的影響巨大，停止夜間的觀測后，露、霜這些更常見于夜間的天氣現象顯著減少;觀測自動化改革后，地面觀測業務職責由原來的業務值守為主調整為以本站觀測系統運行保障、數據處理分析和其他觀測設施維護保障等為主，很多人對降水等氣象要素的連續性也提出質疑。然而，自動化觀測是氣象科技發展的必然趨勢，因此，只能在改革的基礎上對其造成的影響提出解決方案。該文就是基于以上理由研究露形成的氣象指標，以期在未對夜間天氣現象觀測時，依據其他氣象要素判斷出可能產生的地面凝結現象。

由于2014年之后露觀測記錄急劇減少，所以該文針對平潭國家基本氣象站2004—2013年10年間露的統計資料，結合實際觀測經驗，分析平潭露的形成應具備哪些氣象條件。

1?資料與方法

選取平潭綜合實驗區氣象局國家基本氣象觀測站2004—2013年各月A文件共120個，根據《地面氣象觀測數據文件和記錄簿表格式》讀取要素數據，選取20：00、02：00、05：00、08：00正點時次云量、氣溫、相對濕度、10?min風速（以下簡稱風速）、露點溫度等觀測資料，按照整編、抄錄統計、校對復算等完整程序，形成課題所需資料，利用統計分析法分析平潭露日年、季、月變化和其形成的其他氣象要素特征。

2?結果與分析

2.1?平潭露的時間分布特征

2.1.1?露日年變化?根據統計，2004—2013年平潭露日數為1?582?d，年平均露日158?d。從年分布圖（圖1a）看，平潭露日最多是2006年（193?d），最少為2011年（122?d），露日呈年下降趨勢。

2.1.2?露日季變化?從季節分布圖（圖1c）上可明顯看出，春夏季露日多，秋冬季露日少，其中又以春季最多、秋季最少，春季露日數是秋季的5倍多，占總露日的45%。

2.1.3?露日月變化?由季變化可窺月差異，10年間平潭露日月際分布差異極大。由圖1b可以驗證，3—9月露日較多，共出現1?181?d，月平均露日131?d，占總露日的74.7%;10月至次年2月露日相對較少，共出現401?d，月平均露日80?d;5月是全年出現露日最多月份，年均20?d;10月年均露日5.7?d，是全年出現露日最少月份。

2.2?露與氣象要素關系

《地面氣象自動觀測規范》（以下簡稱《規范》）指出結露的天氣條件需要晴朗少風濕度大[1-2]。為證明平潭露形成的要素是否與《規范》一致，該文將通過云量、風速、相對濕度和溫度露點差4個要素來驗證。

2.2.1?云量?歐陽彩虹曾經就云和露形成關系指出：夜間云量越少越有利于地面空氣輻射冷卻，云層愈高，愈適合于露形成，為此可根據夜間云的記錄對露的形成進行判定[4]。分析平潭2004—2013年露日云量分布圖（圖2），出現露日最多云量為9～10成，云量<4成時出現露的概率僅25.91%，而云量≥7成出現露的概率為63.09%，云量≥9成時出現露的概率高達44.82%。這與歐陽彩虹研究的結論完全相反，說明云量不可作為平潭露判定指標。

2.2.2?風速?風速是露形成的一個關鍵指標[1，4-5]。從圖3可以看出，靜風時出現露概率非常小，僅1?d，占0%;1級風時出現露日有308?d，概率為19%;2級風的露日為844?d，占53%;3級風的露日則有421?d，占比27%;4級風時出現露日也比較少，僅8?d，占1%;風力大于5級，則沒有觀測到露。說明風速太小或太大都不利于露的形成。風速太小不利于新鮮空氣補充，風速太大則會促進對流發展，吹散水汽，水汽不足不利于露形成。

2.2.3?相對濕度?分析平潭2004—2013年露日與相對濕度關系，露日相對濕度50%～59%的只有2?d;露日相對濕度為60%～79%的有278天，概率為18%;相對濕度≥80%的露日共有1?302?d，占比82%。由此可見，相對濕度可作為露形成的一個指標，相對濕度越高，越利于露形成。

2.2.4?溫度與露點差?分析20：00到次日08：00同一正點氣溫-露點差（以下用t-td表示）分布：t-td為0～1℃，1～2℃，2～3℃，3～4℃，4～5℃，5～6℃及6℃以上時出現露的概率分別為13.02%、27.94%、25.37%、16.98%、9.04%、4.23%、3.42%。由此得出，t-td<4℃，出現露的概率為82%;而t-td≥4℃時，出現露的概率只有18%。說明t-td差值越大，越不容易產生露，且t-td=4℃為臨界點，與福建地區發生對流的t-td指標量值基本相同;同時該指標是一個濕度指標，t-td越小，濕度越大，再次驗證濕度越大，越有利于露形成。

3?結論

（1）10年間平潭露日呈下降趨勢，平均每年露日158?d，且有明顯的季節性特征，露日多發生在春夏季，其中露日出現在春季概率達45%，以5月最多，達20?d，10月最少，為5.7?d。

（2）20：00、02：00、05：00、08：00正點時次風速、相對濕度和溫度露點差均可作為判定露日指標。露日出現2級風的概率為53%，相對濕度≥80%概率是82%，t-td<4℃的概率高達82%。

（3）云量不能作為平潭露形成的氣象要素判定指標。但是由于該文沒有對露日云高、云狀進行分析，所以并不能完全否定云不能作為露形成的判定指標，這一點將是未來的研究方向。

（4）綜上，平潭露形成的最有利氣象條件為：夜晚或清晨，風速2級左右，相對濕度為≥80%，t-td<4℃。該條件適用于平潭當前：地面凝結現象為人工觀測，而夜間無人工觀測情況下判斷是否有露形成依據。

參考文獻

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[4]?歐陽彩虹.露的判定依據[J].廣東氣象，2004，26（2）：48.

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[6]?王浩，賈志峰，盧玉東，等.陜北安塞縣黃土丘陵區露水凝結時間與頻率[J].應用生態學報，2017，28（8）：2563-2568.

責任編輯：黃艷飛