乌鲁木齐市近45年极端天气变化特征分析

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年10期   作者:蒲洁 郑玉萍 刁晓芸 王毅
[导读] 本文主要对近45年来乌鲁木齐市出现的极端天气进行分析,分析其变化特征,找出变化规律,为今后更好的实施防灾减灾措施提供参考。
        蒲洁 郑玉萍 刁晓芸 王毅
        乌鲁木齐市气象局 830000)
        摘要:本文主要对近45年来乌鲁木齐市出现的极端天气进行分析,分析其变化特征,找出变化规律,为今后更好的实施防灾减灾措施提供参考。
        关键词:乌鲁木齐市;极端天气;变化特征;45年
        1.雾
《地面气象观测规范》第4部分天气现象观测中规定:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0公里。故将当日出现能见度小于1.0公里的雾则记为一个雾日。
雾的季节性特征明显,主要发生于秋末冬初及严冬(11~2月)。雾是由无数微小的水珠组成的,这些水珠中含有大量的尘埃、病原微生物等有害物质。城市中空气污染物不易扩散,加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性,危害人体健康。冬季遇雾、霾天气时,若遇空气污染严重可能形成烟尘(雾)或黑色烟雾等毒雾,严重威胁人的生命和健康。如在雾天进行项目的室外建设,由于呼吸量增加,势必会吸进更多的有毒物质,影响氧的供给,这会引起胸闷、呼吸困难等症状,严重者会引起鼻炎、肺炎、气管炎、结膜炎以及其他病症,同时雾出现时能见度低,对视线将造成一定影响,对项目施工造成一定的困难。

图1  1976~2020年参证站雾日数的各月分布
从参证站各月雾日分布图(图1)上看出,雾主要出现在11月至次年3月,其中12月雾日数最多为9.6d,占全年总数的30%;1月雾日数次多为6.8d,占全年总数的21%。4月、5月和10月雾日出现的概率较低,出现日数不足1.0d;6~9月没有出现大雾天气。

图2  1976~2020年参证站雾日数年变化曲线
1976~2020年年大雾日平均为32d,从年际分布图(图2)来看,雾日年际变化较明显,逐年呈明显增多的变化趋势。其中,雾日数最少年份出现在1996年,仅有12d,次少年份为2001年为14d。建站以来,有19年的年雾日数在平均值以上,其中2016年达到了建站以来的历史极大值,达到了74d;次多年份在1987年,为70d。
年雾日有明显的年代际变化,呈明显增多趋势,平均每10年增加2.6d,相关系数通过了置信水平0.01的显著性检验。
大雾灾情实例:
2016年11月16日15时到17日11时,乌鲁木齐市城区出现大雾微雪天气。新医路西延高架桥,桥面发生5起车祸,涉及20多辆私家车、客车接连追尾,造成1人受伤;19时50分,新医路西延实施双向交通管制;16日18时,东绕城高速公路上14车发生连环碰撞。
2.高温
日最高气温达到35℃以上,就是高温天气。当气温过高,就需要预防中暑。特别是中午到下午时段,气温达到一天中的最高值,此时就不适于进行室外劳动了。而对热环境较适应者必须注意补充水分和维生素。当感到体温上升、头昏、头痛、口干等身体不适时,要立即停止运动,并到凉爽处进行休息。同时由于温度过高,容易引发项目建设区的火灾隐患。
统计了≥35℃高温日数。
(一)日最高气温≥35℃的日数
参证站≥35℃的高温日数主要出现在6~8月(图3),其中7月最多平均日数为2.3d,8月平均1.8d,6月平均0.6d,5月和9月多年平均日数不足1d。

图3  1976~2020 年参证站日最高气温≥35℃日数的各月分布
1976~2020年日最高气温≥35℃的多年平均日数为4.8d(图4),天数最多的年份为2015年,出现了16d,在1993年和2003年未出现最高气温≥35℃的天气。日最高气温≥35℃天数平均每10年增加0.3d,呈略微增多趋势,趋势不明显。

图4  1976~2020年参证站日最高气温≥35℃日数变化趋势
3.强降水
(1)大雨以上日数
参证站日降雨量≥12.1mm以上的平均降水日数各月分布(图5):最多出现在5月为1.0d,次多为4月0.9d,8月最少仅0.5d,6月、7月、9月及10月为0.6~0.9d,可见除5月外其余各月大雨以上日数平均值均不足1d。

图5  1976~2020 年参证站大雨以上日数的各月分布
1976~2020年日降雨量≥12.1mm的日数有明显的年代际变化(图6),多年平均值为5.2d。日降雨量≥12.1mm的年日数最多的为10d,出现在1978年、1996年、1998年和2007年,次多年日数为8d,出现在 1984年、1988年、2002年和2018年;最少年日数为1d,分别出现在1977年、1991年和2008年。

图6  1976~2020年参证站大雨以上日数年变化曲线
暴雨灾情实例:
2011年7月2~3日城区降水量54.8毫米,城区窨井冒水问题比较严重。城区的河东污水处理厂东退水渠与超越渠汇合处因暴雨洪水渠堤冲毁50.0米,损失50万元。
4.大风
根据《地面气象观测规范》第 4 部分天气现象观测中规定:大风的标准为瞬时风速达到或超过17.0m/s(或日测估计风力达到或超过8级)的风。当日只要出现过大风,则记为一次大风天气。
大风天气对口腔医院项目实施的地上建筑主体的稳固性有很大的影响。瞬间大风常会刮倒构筑物,对布设的线路也造成很大的安全隐患,阵风强时容易破坏项目实施区的电力设施,造成用电困难和场馆及外部设施的损坏。应加强口腔医院的防风建设,同时加强防范局地大风引起的大风灾害。
参证站大风天气年平均日数为14.3d,从月际分布图来看,参证站大风天气的季节特征较为明显,春、秋季最多发,大风主要出现在每年的4至6月和9至10月,其中4月大风日数最多为2.6d,12月出现的次数最少,为0.3d。

图7  参证站1976~2020年大风日数月际变化
从年际分布图来看,大风日数年际变化较明显,呈显著减少的趋势,平均每10a减少2.9d。最多年份为1977年,出现59d;次多年份为1976年,出现42d;在1991~1999年、2012~2013年和2019年全年大风日数不足10d;最少年份为1994年,全年仅出现2d大风天气。

图8  参证站1976~2020年大风日数年际变化
整理了参证站1976~2020年逐年大风日数如下表:
表1  参证站1976~2020年大风日数(天)统计


乌鲁木齐市大风日数每年平均为14.3d,属于大风多发区。在实际项目建设气象灾害防御方面,相关部门应考虑在施工阶段(尤其是4~10月),应该要求施工工地监理及施工单位关注天气变化,加强应急值守,严密监控施工现场,加固围挡,大风期间停止吊装作业及电气焊明火施工,避免大风吹倒围挡碰伤行人事故的发生。同时对土方和渣土进行防尘网覆盖和洒水,避免扬尘。认真落实大风期间的安全巡检制度,加强设施设备,关注高空坠物,做好防范。
结语
(1)历年雾日主要分布在11至次年3月,雾日数多年平均值为32.0d,年际变化有明显增多的趋势,平均每10年增多增多2.6d。
(2)历年高温主要分布在6~8月。
≥35℃的高温日数多年平均值为4.8d,年际变化有略微增多的趋势,平均每10年增多0.3d。
(3)历年大降水,强降雨主要分布在4~10月,强降雪主要分布在11月~次年3月。大雨日数多年平均值为5.2d,年际变化略减少,趋势不明显。暴雨日数多年平均值为0.8d,年际变化略增多,趋势不明显。
(4)参证站1976~2020年45年大风日数累年平均值为14.3d,最多年份出现59d,次多年份出现42d,大风天气季节特征明显,春秋季最多发,主要分布在4~6月和9~10月。
参考文献
[1] 贾健. 1976—2015年乌鲁木齐市极端气温变化特征分析[J]. 青海气象, 2017(01):49-55.
[2] 于凤硕. 城市化对极端气温事件的影响[D]. 曲阜师范大学.
[3] 高霞. 河北省近45年气候均态及极值变化特征研究[D]. 兰州大学, 2007.


作者简介:蒲洁(1988.11)女,汉族,陕西勉县人,本科学历,助理工程师,从事研究方向或职业:气象服务与应用气象研究。
通讯作者:郑玉萍(1973.04),女,汉,广东梅州人,本科,高级工程师,从事研究方向或职业:气象服务与应用气象研究。
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