孫奇,劉志鵬,蘇華,付揚(yáng),譚修敏,張春勃
(朝陽市氣象局,遼寧朝陽122000)
比濕,主要是指一團(tuán)由干空氣和水汽共同構(gòu)成的濕空氣中,水汽的質(zhì)量同濕空氣的總質(zhì)量比值[1]。假如濕空氣和外界沒有進(jìn)行質(zhì)量交換,同時沒有相變,那么比濕通常處于不變的狀態(tài)。大氣內(nèi)的比濕在不同區(qū)域不同高度均有所差異,同時比濕在大氣中的分布還伴隨著天氣系統(tǒng)的演變而發(fā)生改變[2]。本文對朝陽市2017年逐日比濕變化特征進(jìn)行統(tǒng)計分析,以期了解市區(qū)的水汽含量狀況,為當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報、氣候研究以及科學(xué)應(yīng)對氣候變化提供重要的科學(xué)依據(jù)。
朝陽市位于遼寧省的西部,地表層巒疊嶂,峽谷相間,溝壑縱橫,丘陵起伏。朝陽市位于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)中,雖然東南部受海洋暖濕氣流的影響較大,四季分明,雨熱同季,光照充足,但降水較少,日溫差較大。
本文所用資料為朝陽市2017年1月1日~12月31日逐小時氣壓、相對濕度、溫度、降水量等觀測數(shù)據(jù),來源于朝陽市氣象局。根據(jù)比濕計算公式[3]:
q=0.622e/P (1)
進(jìn)行分析,采取北京時,以每天的20時為日界,對地面氣象觀測資料(逐時氣壓、相對濕度、溫度等)進(jìn)行分析。
根據(jù)朝陽市2017年比濕季節(jié)日變化特征可知,朝陽市春(3~5月)、夏(6~8月)、秋(9~11月)、冬(12月至翌年 2月)四季中,春季平均比濕為 3.27g·kg-1,夏季平均比濕為 12.60g·kg-1,秋季平均比濕為5.00g·kg-1,冬季平均比濕為1.06gkg-1,四個季節(jié)中比濕數(shù)值最高的為夏季,最低的為冬季,秋季要高于春季。由此可以得出:朝陽市比濕具有十分顯著的季節(jié)性變化特征,春季之后,伴隨著溫度的回暖,比濕也在逐步增長,到夏季7月份達(dá)到最大值,自秋季開始,便隨著溫度的降低而有所減少,到冬季12月份達(dá)最低值。
朝陽市年內(nèi)比濕具有十分顯著的月變化特征,大體表現(xiàn)為中間高、兩端低的變化特征,以7月份為分割點(diǎn),1~7月份的比濕平均值主要呈不斷上升的變化趨勢,8~12月份比濕平均值主要呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。朝陽市2017年各月比濕年平均為5.48g·kg-1,各月比濕平均量最大值為 19.89 g·kg-1,出現(xiàn)在 7 月份,比濕平均量最小值為0.43 g·kg-1,出現(xiàn)在12月份。
對2017全年比濕每小時的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析??芍罕葷袢兆兓卣鞔篌w是一個余弦曲線,兩個峰值,兩個谷值。從凌晨1時開始,隨著時間的推移,比濕呈下降趨勢,到5時達(dá)到第一個谷值5.45g/kg-1,然后比濕呈上升趨勢,到8時達(dá)到第一個峰值5.72g/kg-1,之后比濕又呈現(xiàn)下降趨勢,到達(dá)15時出現(xiàn)第二個谷值為5.23g/kg-1,從15時開始到22時,比濕呈緩慢上升趨勢,到達(dá)第二個峰值5.69g/kg-1,以此類推,比濕又呈下降趨勢。產(chǎn)生這一特征的原因:朝陽市夜晚大氣層結(jié)相對穩(wěn)定,近地層水汽的累積比白天要多,因此比濕最大值出現(xiàn)在夜間,伴隨著白天溫度上升,所蒸發(fā)到的空氣內(nèi)的水分也有所變多,因此,比濕會呈下降趨勢,最后達(dá)到最小值。3結(jié)論
朝陽市比濕具有十分顯著的季節(jié)變化特征,春季平均比濕為3.27g·kg-1,夏季平均比濕為 12.6g·kg-1,秋季平均比濕為5.00g·kg-1,冬季平均比濕為 1.06g·kg-1,四個季節(jié)比濕最高的為夏季,最低的為冬季,春季要高于冬季。朝陽市2017年四個季節(jié)比濕的平均日內(nèi)變化特征為比濕日內(nèi)變化幅度夏季和冬季較大,春季比濕日變化幅度次之,比濕日變化幅度為秋季最小。這和區(qū)域性的氣候特征有十分緊密的聯(lián)系。
朝陽市年內(nèi)比濕具有十分顯著的月變化特征,大體表現(xiàn)為中間高、兩端低的變化特征,即先升高后下降,以7月份為分割點(diǎn),1~7月份的比濕平均值主要呈不斷上升的變化趨勢,8~12月份比濕平均值主要呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。
比濕日變化特征大體是一個余弦曲線,兩個峰值,兩個谷值。比濕逐日變化呈現(xiàn)中間高,兩邊低的態(tài)勢。從1月1日開始,比濕總體逐漸上升,到7月13日比濕達(dá)到最大值19.89 g·kg-1,然后逐漸降低到12月11日比濕值達(dá)到最小值0.43 g·kg-1。