霧是一種常見的災(zāi)害性天氣。霧通過對(duì)光的散射、漫射，使能見度減小，從而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化交通工具在我國(guó)日益普及，霧對(duì)高速公路、機(jī)場(chǎng)、航道的影響日趨突出。近年來高速公路的惡性交通事故時(shí)有發(fā)生，如1997年7月12日2000年8月24日、2001年10月8日、2002年2月14日，京津塘高速公路因大霧造成了多起汽車連續(xù)追尾事故，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高速公路上因霧等惡劣天氣造成的交通事故，大約占總事故的1/4因此，霧對(duì)高速公路的影響引起了人們的廣泛關(guān)注，關(guān)于高速公路霧的特征及其影響、預(yù)報(bào)方法及監(jiān)測(cè)技術(shù)等研究也相繼開展起來。如利用濟(jì)青高速公路沿線13個(gè)氣象站1971—2000年的地面觀測(cè)資料，分析了濟(jì)青高速公路沿線大霧天氣的天氣氣候特征，并結(jié)合實(shí)際交通氣象服務(wù)的需要，提出了未來開展高速公路大霧服務(wù)的設(shè)想。等對(duì)陜西省高等級(jí)公路大霧的預(yù)報(bào)方法也展開了研究。利用漢口和黃陂兩地35年來霧資料統(tǒng)計(jì)分析、歸納了武漢地區(qū)霧的特征，并估算了霧對(duì)武漢地區(qū)交通安全所造成的損失。在分析焦鄭高速公路沿線霧天氣氣候特征及能見度與最大車流量的關(guān)系的基礎(chǔ)上，利用歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品和單站要素資料，建立了霧天氣預(yù)報(bào)方程并利用天氣雷達(dá)進(jìn)行臨近監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)。統(tǒng)計(jì)了華北平原12月霧發(fā)生前或發(fā)生時(shí)大氣低層部分氣象要素的特征并計(jì)算分析了氣象要素的分布區(qū)間與霧發(fā)生頻率之間的相互關(guān)系。京津塘高速公路北起北京，南至天津塘沽，全長(zhǎng)168km ，是連接北京和天津及東部地區(qū)的主要通道。沿途有多處低洼地段，為霧的高發(fā)區(qū)。因此，研究該高速公路霧的特征對(duì)于開展霧的天氣服務(wù)、規(guī)避交通危害具有重要的意義。

研究發(fā)現(xiàn)津塘高速公路沿線多年平均霧日在15～19天左右，其中北京最多為19 .1天，塘沽最少為15 .2天。3站霧日的年代際變化有一定的差異，其中北京、天津兩站10年變化一致，表現(xiàn)為1950年代中到1980年代初霧日逐漸增加，1980年代中期到1990年代初霧日數(shù)較以往明顯減少， 1990年代中期到21世紀(jì)初又有所增加。而塘沽霧日的年際變化則略有不同，表現(xiàn)為1950年代到1990年代初霧日數(shù)逐漸增加，而1990年代中期到21世紀(jì)初又有所下降。另外， 1980年代中期到1990年代初期，北京和天津的霧日數(shù)均較其他時(shí)期明顯減少。等曾指出，霧日數(shù)偏少(多)與氣溫偏高(低)、相對(duì)濕度偏小(大)存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。所以我們對(duì)北京和天津兩站的逐年平均氣溫和平均相對(duì)濕度進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)北京1950年代至1960年代中期和1980年代以后，均處于相對(duì)濕度較低(年平均相對(duì)濕度低于60 %)，氣溫較高(年平均氣溫高于11℃)時(shí)期，其他時(shí)期則處于高相對(duì)濕度、氣溫較低時(shí)期。而天津僅在1980年代初至1990年代初處于相對(duì)濕度較低、氣溫較高時(shí)期，其他時(shí)期則溫濕條件配合較好。由此可知，1980年代初至1990年代初兩站相對(duì)濕度較其他時(shí)期明顯減少，水汽條件不足，可能是導(dǎo)致該時(shí)期霧日明顯減少的主要原因。

從近50年的整體變化來看，北京霧日數(shù)呈微弱的下降趨勢(shì)，為0 .5天/10年，而天津、塘沽大霧日數(shù)則呈微弱的上升趨勢(shì)，分別為0 .2天/10年和0 .8天/10年(3站都沒有通過α=0 .05的顯著性)。北京霧日呈微弱的下降趨勢(shì)一方面可能是由于北京城市化進(jìn)行加快，城市熱島效應(yīng)明顯，熱島效應(yīng)的局地增溫作用，破壞了逆溫層的形成，因此不利于霧的形成與發(fā)展。另一方面，通過數(shù)據(jù)研究可以發(fā)現(xiàn)在1980年代以來北京一直處于氣溫相對(duì)較高、相對(duì)濕度較低時(shí)期，水汽條件不足也是霧日減少的一個(gè)主要原因。

1、京津塘高速公路霧的季節(jié)和月變化特征

1.1、北京、天津、塘沽3站霧的季節(jié)變化十分明顯。北京霧天主要出現(xiàn)在秋季，冬季次之，春季最少。天津和塘沽霧天都主要出現(xiàn)在冬季，秋季次之，但是最少季節(jié)略有不同，天津?yàn)榇杭?/SPAN>，塘沽為夏季。

1.2、北京、天津和塘沽霧日數(shù)的季節(jié)變化北京、天津和塘沽各月多年平均霧日數(shù)和最大霧日數(shù)變化呈兩峰一谷型。第一個(gè)峰值出現(xiàn)在11月份， 10—12月為霧的頻發(fā)階段，另一個(gè)峰值出現(xiàn)在8月份， 7—9月為另一個(gè)霧頻發(fā)階段。1—6月份霧很少，最少月份為5月，多年平均不足1天。天津和塘沽的霧逐月變化較相似，呈單峰型，表現(xiàn)為11月到次年1月為霧頻發(fā)階段， 3—9月份霧很少，塘沽6、7、8月尤少，從多年各月最大霧日統(tǒng)計(jì)來看，塘沽在6、7、8月最大霧日不超過2天。各站最大霧日多出現(xiàn)于11月、12月和次年1月、2月。

1.3、京津塘高速公路霧日變化特征京津塘高速公路霧的逐日變化也很明顯。霧在一天的任何時(shí)段都可以出現(xiàn)或消亡。從霧生成和結(jié)束時(shí)間來看，3站霧生成和結(jié)束時(shí)間都呈兩峰兩谷型。北京霧多以00時(shí)—08時(shí)內(nèi)生成， 07—11時(shí)結(jié)束，而天津和塘沽霧多以01—09時(shí)生成，多在07—13時(shí)結(jié)束。同時(shí)， 3站在20時(shí)左右也為霧生成和消亡的高發(fā)時(shí)段。天津和塘沽霧生成和結(jié)束的高發(fā)時(shí)間都較北京晚1個(gè)小時(shí)左右?？偟膩砜?/SPAN>，霧多在凌晨到日出前后時(shí)段生成，在日出后消失。霧持續(xù)時(shí)間隨時(shí)間呈指數(shù)遞減，大部分霧持續(xù)時(shí)間小于13個(gè)小時(shí)，持續(xù)1～2小時(shí)的霧發(fā)生頻率最高，可達(dá)20 %左右。

2、京津塘高速公路霧與氣象要素的關(guān)系

2.1、霧與地面溫度的關(guān)系

地面溫度對(duì)霧的生成有一定的影響。當(dāng)?shù)孛鏌崃可⑹r(shí)，地面溫度會(huì)下降，影響接近地面的空氣，使空氣的溫度也降低。如果地面附近的空氣相當(dāng)潮濕，當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)，空氣中的部分水汽就會(huì)凝結(jié)出來，形成霧。為此，我們利用北京、天津和塘沽1954—2002年地面溫度和霧日資料給出了霧發(fā)生的概率隨地面溫度變化情況。北京大霧發(fā)生的概率隨地面溫度呈雙峰型波浪變化，即在地面溫度為-1℃左右時(shí)霧最易高發(fā)，概率為5 %，地面溫度為24℃左右時(shí)為次高發(fā)溫度，大霧發(fā)生概率為3 %。天津和塘沽霧發(fā)生的概率隨地面溫度呈單峰型波動(dòng)變化，地面溫度在-2℃左右時(shí)，霧發(fā)生的概率最高，可達(dá)7 %左右?？偟膩碚f，京津塘高速公路沿線地面溫度在-13～30℃范圍內(nèi)都有霧發(fā)生，但是-5～5℃范圍內(nèi)霧最易多發(fā)。這與分析的結(jié)果一致。由此，地面溫度可以作為霧預(yù)報(bào)的一個(gè)指示因子。

2.2、霧與風(fēng)的關(guān)系

風(fēng)對(duì)霧的形成具有一定的促進(jìn)作用。適當(dāng)?shù)娘L(fēng)有利于向空中輸送水汽，形成一定厚度的霧。圖7a為北京、天津、塘沽3站霧發(fā)生時(shí)風(fēng)速的分析結(jié)果。從圖中可以看出，隨著風(fēng)速的逐漸加大，霧發(fā)生的概率逐漸減小。靜風(fēng)時(shí)，霧發(fā)生的概率最大，分別為41 .8%(北京)、36 .7%(天津)、22 .4%(塘沽)。在風(fēng)速0～2m·s-1 ，霧發(fā)生的概率塘沽小于北京和天津，而當(dāng)風(fēng)速大于2m·s-1時(shí)則塘沽大于北京和天津?？偟膩碚f在風(fēng)速為0～4m·s-1左右時(shí)，京津塘高速公路霧發(fā)生的概率較大。圖7b為北京、天津、塘沽3站霧與風(fēng)向關(guān)系圖。由圖7b可知， 3站霧發(fā)生時(shí)的風(fēng)向有所不同，北京站與塘沽站霧發(fā)生的概率隨風(fēng)向變化呈兩峰兩谷型，而天津站霧發(fā)生的概率隨風(fēng)向變化趨勢(shì)較為平緩。具體表現(xiàn)為北京站在北風(fēng)或東北偏北風(fēng)時(shí)霧發(fā)生的概率最大，為8%；西南偏南風(fēng)及西北偏北風(fēng)時(shí)次之，為4%。天津站西北偏西風(fēng)和西南偏西風(fēng)時(shí)霧發(fā)生的概率最大，為5%；南風(fēng)、東風(fēng)、東北偏北風(fēng)及東北風(fēng)次之，為4%。塘沽站霧發(fā)生時(shí)的風(fēng)向變化與北京站相反，表現(xiàn)為西北風(fēng)時(shí)霧發(fā)生的概率最大，為9%左右，東風(fēng)、西南偏西風(fēng)、西北偏北風(fēng)、西北偏西風(fēng)次之，為6%?？偟膩砜?/SPAN>，北京站在偏北風(fēng)或偏南風(fēng)情況下，霧發(fā)生的概率較大。塘沽則在偏西風(fēng)或偏東風(fēng)情況下，霧發(fā)生的概率較大。這與兩站的地形和地理位置有關(guān)。

2.3、霧與相對(duì)濕度的關(guān)系

相對(duì)濕度是反映空氣潮濕程度的一個(gè)物理量，是形成霧最重要的影響因子之一。

為北京、天津、塘沽3站不同相對(duì)濕度下霧發(fā)生的概率圖。從圖中可以看出，霧與相對(duì)濕度呈指數(shù)增大的關(guān)系，即隨著相對(duì)濕度的增大，霧發(fā)生的概率也增大。霧發(fā)生時(shí)， 3站的相對(duì)濕度都在80 %以上，特別是相對(duì)濕度在90 %～100 %時(shí)，霧極易發(fā)生，概率分別為81 %(北京)、83 %(天津)和74 %(塘沽)。

3、小結(jié)

(1)京津塘高速公路沿線多年平均霧日在15～19天之間。北京、天津兩站的霧日年際變化一致，都是從1950年代中期到1980年代初逐漸增加， 1980年代中期到1990年代初較以往明顯減少， 1990年代中期到21世紀(jì)初又有所增加。塘沽霧日年際變化略有不同，從1950年代到1990年代初逐漸增加，但1990年代中期到21世紀(jì)初有所下降。

(2)從多年霧日變化來看，北京霧日數(shù)略呈逐年下降趨勢(shì)，而天津、塘沽略呈上升趨勢(shì)。從季節(jié)來看，北京霧天主要出現(xiàn)在秋季，冬季次之，春季最少。天津和塘沽霧天都主要出現(xiàn)在冬季，秋季次之，但是最少季節(jié)天津?yàn)榇杭?/SPAN>，塘沽為夏季。

(3)京津塘公路沿線霧多在凌晨到日出前后生成，在日出后逐漸消失。霧持續(xù)時(shí)間隨時(shí)間變化呈指數(shù)遞減，大部分霧持續(xù)時(shí)間小于13個(gè)小時(shí)，最多持續(xù)在1～2小時(shí)左右。天津和塘沽霧生成和結(jié)束的高發(fā)時(shí)間都較北京晚1個(gè)小時(shí)左右。

(4)地面溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、風(fēng)向?qū)┙蛱粮咚俟费鼐€霧的預(yù)報(bào)有很好的指示意義。地面溫度在-13～30℃范圍內(nèi)都有霧發(fā)生，但是-5～5℃范圍內(nèi)霧最易發(fā)生。風(fēng)速在0～4m·s-1和相對(duì)濕度在90 %～100 %范圍里，霧也極易發(fā)生。霧是一種具有很強(qiáng)的局地性特征的天氣現(xiàn)象，在公路沿線上表現(xiàn)的尤為明顯。未來交通氣象服務(wù)中除了要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、研制和開發(fā)霧的多種客觀預(yù)報(bào)方法外，還要考慮天氣系統(tǒng)的產(chǎn)生機(jī)制，結(jié)合高速公路沿線特有的地理、環(huán)境、生產(chǎn)、生活特點(diǎn)進(jìn)行霧對(duì)交通影響的研究。怎樣進(jìn)行好高速公路沿線局地的霧的預(yù)報(bào)，確切預(yù)報(bào)霧的起始時(shí)間和消散時(shí)間，將是我們開展交通氣象服務(wù)的重點(diǎn)。