生态环境变化对雾的影响

第２０卷第２期气象科学Ｖ０１．２０，Ｎｏ．２

２０００年６月ＳＣＩＥＮＴＩＡＭ：ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＪｕｎ．．２０００

生态环境变化对雾的影响钆

黄玉仁黄玉生

（云南省气象局，昆明６５００３４）

李子华陈宝君

（南京气象学院，南京２１００４４）

擒要西双版纳地区是著名的热带雨林多雾区，但７０年代末以来，雾日明

显减少，雾层明显减弱。１９９７年１１月２３—３０日，实施了一项雾的外场试验计划。本

文利用景洪（生态环境变化比较大）和勐养（生态环境变化不大）的宏、微观观测资

料，对比分析了雾的宏、微观结构和物理过程，并结合气候资料，讨论了生态环境变

化对雾的影响。

关ｔ词西双版纳；雾；生态环境；热带雨林，城市发展。

分类号Ｐ４６８，０２８

引言

西双版纳地区是我国著名的热带雨林多雾区，５０年代景洪平均年雾日１６６天。自７０年代

末以来，随着国民经济和城市发展、热带雨林的减少，雾Ｅｌ逐年减少，１９９０年～１９９５年，平均年

雾日仅５８天．浓雾虽然影响交通，但对生产高质量的茶叶及发展橡胶林都十分有益。另一方

面，雾对生态环境的变化十分敏感。因此，开展西双版纳雾的研究，既可弄清雾的生消规律，建

立雾的预报警报服务系统，又可揭示生态环境变化对气候的影响，为保护生态环境提供科学依

据。

１９９７年１１月２３日～３０日，在国家自然科学基金支持下，进行了西双版纳雾的外场试验。

观测点设在景洪（海拔高度５８２ｍ）和勐养（海拔高度７７１ｍ），分别位于两个坝内，两地之间为山

所隔，直线距离约１３ｋｍ（图１）。景洪是西双版纳自治州首府，城市发展很快Ｉ勐养为景洪市郊

的林区小镇。热带雨林保护较好。观测项目主要有大气边界层探测、微物理结构观测及雾水和

气溶胶采样。边界层探测采用美国ＡＩＲ公司生产的ＡＤＡＳ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓ—

ｔｅｒｎ）系统，微结构观测用三用滴谱仪，还用吸水纸斑痕法直接测量雾中含水量。气溶胶粒子由

多通道粒子光学计数器测出，测量范围为０．３哪～１２肛ｌ。自７０年代起，英‘ｕ、美ｏ．３］、意Ｈ一１等

已进行多次雾的野外探测。近年来，中国重庆“］、上海口１对雾进行了外场综合试验。这些工作基

本搞清了辐射雾生消物理过程及其影响因子，并建立了多种雾的数值模式。１９８６年冬，为研究

西双版纳雾的—般生消规律，曾进行过现场观测Ⅱ］。本次西双版纳雾的外场试验，主要目的是９鞣隳始瓣耩晕缴目戡盟端藏钆

１３０气象科学１８卷

通过雾的宏、微观结构及生消物理过程的研究，探讨该地区生态环境与雾的关系，揭示生态环

境变化对气候的影响，为保护生态环境提供科学依据。

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图１观测站及周围地形

Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌｓｔａｔｉｏｎａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎ８ｔｏｐｏｇｒａｐｔ口

圈２勐养（搜阴影区）和景洪（簿阴影区）的雾区时间演变图

Ｆｉｇ．２ｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｆｏｇ－－ｒｅｇｉｏｎａ鲥ｎｓｔｔｉｍｅａｔＭｅｎｇｙｚｎｇ（１ｉｇｈｔｓｈａｄｅｄａｒｅＡ）

＾ｒｄＪ吣ｈｏｎｇ（ａａｒｋｓｈａｄｅｄａｒｅａ）

１雾生消的宏观物理过程

以１１月２６日雾为例，分析两地雾物理过程的差异。由勐养和景洪的气温和相对湿度时空

剖面图（图略）和雾区演变图（图２）可以看出，勐养１７时以后，气温由下而上急剧下降，逆温层

形成井逐渐加深。与此相适应，相对湿度由下而上急剧增大。０１时雾首先在５０ｍ～９０ｍ高度层

形成．０１：３５及地。以后２００ｍ以上气层气温急剧下降，相对湿度急剧增大，因而雾层垂直上升，

０３时雾顶高达３４０ｍ。这是雾层爆发性发展的时段。接着雾的发展进入成熟阶段，整个雾层处

于冷中心内，温度变化较小，雾顶虽有起伏，但变化不大。０９时开始，自雾底雾顶并逐渐深入雾

体中层，气温急剧回升，与此同时，雾底雾顶开始消散，９；４５滤纸上已无斑痕，表明地面雾含水

量接近零，此时能见距离３００ｍ左右。１１时地面雾完全消散。１ｚ时前夕，整层雾清散。天空放晴．由以上分析可见，整个雾过程经历了４个阶段，即（１）生成阶段（０１～０３时），（２）发展彰ｔ段

２期黄玉仁等：生态环境变化对雾的影响１３１

（０３～０５时），（３）成熟阶段（０５～０９时），（４）消亡阶段（０９～１２时）。前后经历１１个小时，在地

面浓雾维持８个小时。雾层很厚，雾顶最高达４００ｍ．

景洪日落以后，气温同样由下而上急剧下降，相对湿度迅速增大。０１时～０３时雾在５０ｍ～

８０ｍ高度层出现．０４：１５雾及地，此后雾顶向上发展．０７时雾顶最高达２４０ｍ。维持时间很短，

日出（７：３０）以后，地面气温开始上升，相对湿度开始下降，雾进入滑散阶段。０８时吸水纸已测

不到雾水，１０时左右，地面雾完全消散，１０：４５天空放晴。前后历经７个半小时，在地面浓雾维

持约４个小时。其它几场雾的对比如表１所示。

寰１景洪雾与勐井雾的比较

Ｔａｂｌｅ１ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｏｇｏｆＭｅｎｇｙａｎｇａｎｄＪｉｏｇｈｏｏｇ

由以上可知，景洪与勐养相比，雾生成时间约晚３个小时，消散时间约早１个小时，浓雾在

地面的维持时间仅为勐养的一半。最大雾顶高度约为勐养的６０％，除个别雾日外，雾内含水量

也小于勐养。从宏观物理过程看，景洪雾生成、发展以后，即进入消散阶段，没有经历象勐养雾

长达４个小时的成熟阶段。

伯２１２３０１０３０５０７０９１１

时问（ｈ）

哥３海拔８３１ｍ景洪（实线）、赫养（点实线）各时次气温

Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（８３１ｍ，ｓ∞ｌｅｖｅｌｅｌｅｖａｔｉｏｎ）≈ｎｉⅢｔｔｉｍｅａｔＭｅｎｇｙａｎｇ

（ｂｒｏｋｅｎｌｉｎｅＷｉｔｈｄｏｔｓ）ａｎｄＪｉｎｇｈｏｎｇ（ｓｏｌｉｄｌｉｎｅ）

２影响雾发展的主要因子

为了探讨景洪勐养两地雾差异的原因，有必要研究影响雾发展的主要因子。当相对湿度达到饱和或接近饱和时方可能形成雾．从景洪和勐养的相对湿度自记曲线（图略）看出，两地相对

１３２气象科学１８卷

湿度的变化趋势是一样的，但勐养在日落（１８：２０）前，即１６时相对湿度开始上升，１９～２０时急

剧上升，０１时接近饱和，而景洪在日落后才明显增大，而且增大速率小于勐养，直到０４时以后

才接近饱和。影响相对湿度的因子有二，一是比湿，二是气温。比湿每增大１９・ｋｇ一，气温每下

降１℃，相对湿度大约增大１０％和７％。为了解两地空气湿度的变化，本文作了同一相对高度

（６０ｍ，１８０ｍ）和同一海拔高度（８３０ｍ）上比湿随时间的变化（图略）。结果表明，２３时以前，勐养

上空比湿明显大于景洪，只是在勐养０１时雾形成以后，由于水汽凝结成雾滴，比湿才小于景

洪。而且由１９时至２３时，勐养上空水汽迅速增加，比湿增大了２—３９・ｋｇ一，而景洪上空水汽虽

也增加，但增加速率仅为０．３－０．４９・ｋｇ＿１・ｈ～。从同一海拔高度看，勐养在生成雾前比湿超过

景洪１．５－２．０９・ｋｇ～。可见日落以后，两地上空水汽都在增加，比湿同时增大ｒ但勐养水汽增

加速率超过景洪，比湿大于景洪，这就是勐养雾形成早、持续时间长、雾层厚的—个重要原因。

夜晚辐射降温是西双版纳雾形成的重要条件。研究表明，除辐射降温外，，两地均位于谷

地，夜晚山上下泄冷空气也对山谷雾形成起着重要作用。由景洪和勐养地面及相对高度６０ｍ

处的气温变化图（图略）可以看出，日落以后，两地从地面到上空均快速降温，变化趋势大体一

致，降温幅度也无大的差异，但就气温绝对值来看，景洪气温高于勐养１℃～３℃。不仅同一相

对高度是这样，同一海拔高度也是如此。如图３所示，在勐养０１时形成雾前，景洪上空气温比

勐养高出２～４＂Ｃ，直到景洪形成雾时，两地气温差异缩小到１℃左右。平均而言，从海拔７７０ｍ

到１０１０ｍ（相当于景洪相对高度１９０ｍ到４３０ｍ），从１９时到次日１１时，景洪气温比勐养高出

２．５℃左右，其中２１时至０３时，要高出３＂Ｃ以上。景洪是重要旅游城市，勐养是景洪市郊的林

区小镇，这种温差实际上是城市热岛效应所造成。这种城市热岛效应可能是景洪雾来得迟、消

得早、浓度小的一个重要原因。

综上所述，城市热岛效应及日落后空中水汽增加速率的不同，导致了景洪和勐养两地雾的

差异。

３历史资料比较分析

本节将给出两地雾及温、湿度的年际变化，研究两地雾的差异是历史上早已存在的，还是

以后逐步形成并扩大的。

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图４景洪（实线）、勐养（点实线）年雾日午际变化

Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉ叽ｏｆ帅ｆｌｕａｌ壬ＤＥｄａｙｓａｇａｉｍｔｙｅａｒｏｆＭｅｎｇｙａｎｇ（ｂｒｏｋｅｎｌｉｎｅｗｉｔｈｄａ协）ａｎｄ驰ｌ曲衄ｇ（ｓｏｌｉｄｌｉｎｅ）

２期黄玉仁等：生态环境变化对雾的影响１３３

由景洪、勐养年雾Ｅｌ变化图（图４）可以看出，６０年代两地年雾日相当接近，景洪雾日略多

于勐养。当时景洪雾持续时间可达７～８小时”，与现在勐养雾并无差异。７０年代起，勐养雾日

多于景洪，特别是自１９７８年以后，景洪雾Ｅｌ明显逐年减少，勐养虽有减少趋势，但变化不大，从

而使两地年雾日数差越来越大。

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图５景洪（实线）、动养（点实线）年平均气温（＾）和１月最低气温（ｂ）年际变化

Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｅｗｌｕｔｉｏｎｏｔａｎｎｕａｌ“口ａｇｅｌｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ａ）ａｎｄｍｉｎｉｌｌｌｌｌｌｒｚｌｔｅｒｒ－ｍＭｔｍｏｆＪａｎｕａｒｙ（ｂ）ａｇａｊｒｍｔｙｅａｒ

ｏｔＭｅｎｇ：ｅａｎｇ（ｂｒｏｋｅｎｌｉｎｅ耐ｔｈｄｏｔｓ）ａｎｄ】ｉｒ曲ｏｑ（ｄｉｄｌｉｎｅ）

为了说明两地雾日年际变化的原因，图５给出了年平均气温的年际变化。可以看出，景洪

自１９７８年起，气温明显上升，勐养变化趋势不明显。１月份西双版纳地区雾日最多，而最低温

度又与能否形成雾直接有关。自７０年代末以来，景洪１月最低气温上升明显，而勐养虽也有上

升趋势，但变化幅度小。由此可以认为，自１９７８年起的景洪雾日明显减少与气温明显上升有

关，这种气温的上升部分是由气候变化所造成的，但主要是由局地生态条件变化所引起的。勐

养与景洪直线距离仅１３ｋｍ，勐养气温、年雾Ｅｌ变化较小，而景洪气温上升、雾日下降特别明

显，这不能不与景洪城市发展、人口增多、生态环境变化而导致城市热岛效应有关。从相对湿度

看，景洪不断降低，由５０年代的８４％下降到８０年代的７９％。尤其是与雾的形成有直接关系的

冬半年（雾季）的２０时的相对湿度，从５０年代的８５％剧降到８０、９０年代的７１％和７３％，即分

别下降１４％和１２％之多嘲。傍晚相对湿度的降低，直接延迟了入夜后起雾的时间，甚至不能起

雾，而勐养的相对湿度变化不大，６０年代平均为８１％，到８０、９０年代，平均为８０％，除个别年

份为７８％外，其它年份均在８０一８１％之间变动。由于勐养相对湿度无大变化，因而勐养雾年际

变化不大。

４生态环境变化对雾的影响

西双版纳５０年来，发生了很大变化。特别是自７０年代末起的近２０年，变化特别巨大。解

放初期，这里山深林密，人烟稀少。当时景洪人口不过千人，如今已有１３万人，如果Ｎ＿ｋ来此旅

游的流动人口，可能已达数十万人。当时城内仅有６幢瓦房，如今城区高楼林立，其面积已扩展

到数十平方公里。并有各类企业ｎ百个，机动车５．７万辆。城市扩大、人口增多、工矿企业发展

１３４气象科学１８卷

及车辆的大量增加，直接导致了城市热岛效应。景洪自８０年代以来气温的明显上升，与此有直

接关系。

城市发展还使空气污染加重，大气气溶胶粒子数密度加大。表２中列出了景洪气溶胶粒子

的观测结果，并与几个大城市作了比较。可以看出，１９９７年冬景洪大气气溶胶粒子效密度已与

８０年代的上海、北京和９０年代初的重庆大气气溶胶粒子数密度相当。大气气溶胶粒子虽然可

以作为雾的凝结核，但它在上空形成一层“尘盖”，在夜晚削弱地面长波辐射，增加大气向地面

的长波逆辐射，从而减小地面辐射降温率。计算表明‘”］，仅城市空气污染后的大气气溶胶粒子

影响夜晚长波辐射一项，就可使夜晚城市最低气温上升０．５℃左右。夜晚辐射降温率的减小，

直接影响雾的生成。

森林覆盖率下降是西双版纳又—重大变化。解放初，全州森林覆盖率为５８％，而且全部为

热带雨林。由于自然灾害（水灾、虫灾等）和乱砍滥伐，到１９８０年，森林覆盖率降为３０％，其中

以景洪坝子森林面积减少最为突出。以后虽加强了森林保护和人工造林，使森林覆盖率回升到

１９９２年的４４％，但人工林多为单一的橡胶林，其涵养水分及蒸腾的能力远不及茂密的原始森

林。森林覆盖是雾发生发展的最有利条件之一。植物从根部吸收水分再通过叶片蒸腾，其蒸发

量与同等面积的裸露土壤相比要高出２０倍，相当于同等面积的水库蒸发量ｍ］。景洪上空湿度

减小，正是森林减少的缘故。勐养日落后空气湿度快速增加，就是因为周围大片热带雨林的蒸

腾面向空气输送大量的水汽。植物在蒸腾过程中要消耗大量的潜热，这部分热量来自于周围空

气。因而森林的蒸腾不仅能使空气增加湿度，还能使空气降低温度。而且植被热容量小，夜晚

林冠层将比裸露的地面有较低的温度。所以森林覆盖区比城区更有利于雾的形成和发展，勐养

多雾与此不无关系。

衰２西双版纳气溶胶粒子数密度与各地比较

Ｔａｂｌｅ２ＴｈｅａｅｒｏｓｏｌｐａｒｔｉｅａｌｓｄｅｎｓｉｔｙｏｆＸｉｓｈｕａｎｇｂａｎｎａａｎｄｏｔｈｅｒｃｉｔｉｅｓ’

地点蒜篇尹：嚣；’芝嚣于。慧筹：，

景洪２９５．０５８０．５１２８．８１９９７年１１月

重庆［ｈｉ２５２．７４５２．９８４．９１９９１年１月

上海ｍ】２３５．０９５４．０４６．０１９８６年９月～７月

北京［１”１９８．２３５７．６４４．９１９８０年７月～８月

近年来，酉双版纳地区已列为国家自然保护区。随着森林的恢复和发展，西双版纳生态环

境会逐年变好，雾也会逐年增多起来。

５小结

７０年代末以来，由于景洪城市扩大、人口增多、工矿企业发展，热带雨林覆盖率下降，使得

空气温度明显升高，湿度减小，从而导致雾日明显减少，起雾时间推迟，雾消时间提前，雾水含

量减小。生态环境的变化已引起景洪气候的明显变化，它将反馈于生态环境。保护和发展森林，保护生态环境刻不容缓。

２期黄玉仁等：生态环境变化对雾的影响１３５

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生态环境变化对雾的影响

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英文刊名：

年，卷(期)：

被引用次数：黄玉仁， 黄玉生， 李子华， 陈宝君黄玉仁,黄玉生(云南省气象局,昆明650034)， 李子华,陈宝君(南京气象学院,南京210044)气象科学SCIENTIA METEOROLOGICA SINICA2000,20(2)18次

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12.郭立平.张素云 冀中滨海平原大雾的形成特征及变化[期刊论文]-南京气象学院学报 2007(3)

13.曹智伟.马友鑫.李红梅.郭宗锋 西双版纳主干公路沿线森林景观格局动态[期刊论文]-云南植物研究 2006(6)

14.曹智伟.马友鑫.李红梅.郭宗锋.刘文俊 西双版纳地区公路两侧土地利用变化格局特征[期刊论文]-山地学报2006(3)

15.刘小宁.张洪政.李庆祥.朱燕君 我国大雾的气候特征及变化初步解释[期刊论文]-应用气象学报 2005(2)

16.何友江.朱彬.马力 重庆市冬季雾生消的物理特征[期刊论文]-南京气象学院学报 2003(6)

17.石春娥.姚克亚.马力 气溶胶粒子对城市雾影响的模拟研究[期刊论文]-气候与环境研究 2001(4)

18.黄建平.李子华.黄玉仁.黄玉生 西双版纳地区雾的数值模拟研究[期刊论文]-大气科学 2000(6)

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