重庆北碚的气象气候特征及雾霾记录缺失问题

北碚位于亚热带，深处内陆。春季回暖早，夏季长而热，秋季多绵雨，冬季无严寒。水热资源十分丰富，灾害性天气不甚严重，为典型的亚热带季风性湿润气候。

1.气温

北碚区年平均气温较高，为18.3℃，热量资源丰富，春早、夏长、秋短、冬迟，四季分明。

日最高气温≥30℃的现象一般自3月上旬开始，直到10月中旬。7、8月为北碚最炎热的月份，且由于地处低纬度的四川盆地东南部，加之夏季受副热带高压系统的影响和控制，常持续出现高温天气。

最低气温常出现在每年的12月及次年的1月、2月。因北碚位于四川盆地东南部，西有青藏高原，北有秦岭山脉，东北有大巴山区，南有云贵高原，一般强度冷空气不易侵入，因而冬季虽是全年最冷季节，但平均气温比同纬度的长江中下游地区高3℃左右，形成“冬暖”的特色。

2.光照

北碚地处亚热带低纬度，本应日照多，但因受地形影响，天空云层多而低厚，浓雾多且时间长，日照难以直达地面，形成日照少的特点。天空总云量少于四成的晴天，多年平均有23.5天，而总云量大于八成的阴天平均有220.5天。年平均日照时数为1293.6小时，且各月分布不均，日照强度冬弱夏强。10月到次年3月平均为354.4小时，占全年的27.4%，4月到9月平均为939.2小时，占全年的72.6%。

3.降水

北碚的降水主要来自天空的液态水，即降雨，降雪与冰雹等固态水很少。具有三个特点：第一，年际、月际变化较大。平均年降雨量约1100毫米，最多年可达1500多毫米，最少年仅700多毫米。从月际变化情况看，雨量最少的是1月份，年平均11毫米，最多的是6月份，年平均174毫米。冬半年雨量偏少，约占全年的22%；夏半年雨量偏多，约占全年的78%。这与需水量最多的农作物生长期一致，是农业生产的有利条件。第二，地区分布差异性明显：海拔较低的澄江、歇马、东阳、蔡家岗等浅丘地区，年平均雨量1000毫米左右；海拔最高的缙云山年平均雨量由山脚向山顶逐步增加，山顶多达1783.8毫米，为区内多雨量中心。而鸡公山500多米高的低山却因为处于西北风、东南风的背风位置，年平均雨量仅为885.3毫米，为显著少雨区。第三，多夜雨，约占57%。

4.湿度

受季风环境影响，北碚夏季为东南季风所控制，从海洋吹来大量暖湿空气，因而水汽丰沛，绝对湿度大；冬季从北方吹来干冷空气，因而湿度小。相对湿度以秋季和初冬季较大，春夏较小。与气温结合看，秋冬阴冷而潮湿，盛夏则湿度较小，会造成农作物水分大量外逸而蔫萎。

5.风

北碚地处亚热带季风区，全年风向随季节变化明显。冬半年和秋季盛行偏北风，4至8月盛行偏南风。但因地形关系，静风最多，频率达42%。此外，多东北风，频率为11%，其余各向风频甚小。由于盆地四周山脉的阻挡，风速一般不大，平均风速约1.8米/秒。1.0米/秒以下的微风和静风甚多，占各级风力出现的首位。但每遇强冷空气入侵或夏季雷雨之初，六七级以上大风也不少见。

北碚的小气候分区有四种。浅丘、平坝温热区适宜多种亚热带农作物生长，是北碚区的粮食、蔬菜主产区；高丘温暖区，适宜种植经济作物和果树，为粮林并举区；单斜低山与岩溶槽谷温和区，适宜发展经济林木种植和农牧业；低山岭脊温凉区，适宜发展经济林木种植。每年深秋时候，重庆就进入雾季，并将持续到翌年5月，在陪都时期这是“雾季公演”的时节。北方的冷空气开始南袭，华北大地早已“露结为霜”，地处川东平行岭谷的小城北碚，夹在缙云、中梁二山之间，霜并不多见，但辐射雾却明显多起来了。太阳直射点已移动到南半球，北碚之夜渐长，晚间寒气沿缙云山坡降至嘉陵江谷。日出前后，大地寒冷至极，以致空中水汽凝结达到最盛，正如郭沫若所言：“浓雾垂天帐白纱，嘉陵江水色如茶。”又如张恨水先生所道：“滃涌如云，凝结较浓，十步之外，渺不见物。然天晓弥漫，午则渐消。”此消彼漫之间，石华寺、校园里的老桂树伴着点点露水，飘散着清香之气，引得游人登高望远。

研究案例一：寒露自然笔记——雾都谈雾

作者：曹　岚　王雪西　张嘉玥

指导教师：李九彬　罗　键

（本文发表于《少年先锋报》2017年10月，有删减）

图1-16　浓雾中的西大附中校园

研究案例二：从文学作品和历史文献溯踪近现代重庆雾霾

作者：曹　岚　王雪西　张嘉玥

导师：李九彬　罗　键　林艳华

一、引言

重庆素有“雾都”之称。偶然读到张恨水先生的《重庆旅感录续篇》，其中对重庆雾的描写竟分作了“白雾”与“黑雾”两种，性状分别与现在的雾和霾相对应。雾，从审美意象到1937年张恨水先生笔下的“昼无日光，夜无星月，长作深灰色，不辨时刻”，再到后来影响空气质量的雾霾，这种演变是从什么时候开始的？又经历了怎样的发展过程？由此，我们展开了关于重庆的雾到雾霾混合物演化过程的调查研究，希望能为雾霾的防治尽一份绵薄之力。

二、19世纪90年代—20世纪60年代雾霾变化规律总结

近现代重庆雾霾严重程度变化规律如表1-4所示，各时期情况于下文进行分述。

表1-4　近现代各时期重庆雾霾的严重程度及其影响因素

（一）重庆开埠时期的重庆雾霾（1890—1937年）

1890年重庆开埠，近现代工业起步，在渝开办的厂矿增加，江上航运、贸易往来愈渐频繁。1899年，英国强制重庆进入自由经济市场，重庆玻璃、煤矿、火柴等公司蜂起。而工业废气和交通尾气都可导致雾霾形成，但重庆府志、各区（县）志等文献中都未发现对疑似雾霾的记录。这是因为：一方面，该时期重庆的文化发展水平尚不发达，留下的文献资料甚少；另一方面，该时期重庆工业刚起步，对雾霾的影响并不明显，未出现相关文献正是说明了当时少有雾霾，空气质量可观。

（二）第一次雾霾频繁期——抗战陪都时期（1937—1946年）

20世纪30—40年代是近现代重庆第一次雾霾频繁期，工厂数、人口数、有雾天数等各方面数据都在该时期呈上升趋势。其主要的持续性影响因素首先是工业（尤其是重工业）的发展，其次是人口内迁导致的人口数量膨胀。再者，战争的影响在该时期十分显著，但为阶段性影响因素，随着时间推移而减弱。后来国民政府还都南京，战争停息，工厂、人口迁出，雾霾状况有所缓和。(www.xing528.com)

从1937年开始，很多文献中都反映出重庆雾季长、浓雾异常多的非自然情况。该时期市区空气质量明显下降，疑似雾霾出现也较为频繁，并具有明显的雾霾特征。在此引张恨水先生的两篇文章为典例。

典例1：《重庆旅感录续篇》中的“黑雾”和“白雾”

“盆地多雾，入冬愈甚，就经历所得，雾可分黑白二种。白者滃涌如云，凝结较浓，十步之外，渺不见物。然天晓弥漫，午则渐消。残雾升空，遂成昙阴……黑者遮盖天地，颇似昼晦。近视之，楼阁烟笼；远视之，山川夜失；终朝阴郁，不辨旦暮。”

表1-5　雾、霾与《重庆旅感录续篇》中疑似雾霾特征对比表

典例2：《山窗小品》中的疑似雾霾

“大抵雾季将来与将去时，含水分极多，重而下沉，其色白。雾季正盛时，含水分少，轻而上浮，其色青。青雾终朝弥漫半空，不见天日，山川城郭，皆在愁惨景象中，似阴非阴，欲雨不雨，实至闷人。若为白雾，则如秋云，如烟雨，下笼大地，万象尽失。”

表1-6　雾、霾与《山窗小品》中疑似雾霾特征对比表

（三）吴宓日记中的重庆雾霾（1951—1962年）

该时期雾霾情况优于抗战陪都时期，但雾霾出现较抗战陪都时期前更为频繁。原因主要是工业发展产生的持续性影响，以及早期人口内迁潮流增大了人口基数，人口持续增长。

该时期雾霾情况的研究主要基于吴宓日记。日记中多次出现了“湿雾”（简称）和“晴雾”两种雾。“浓雾如雨”“微雨，雾”等描绘了湿度较大时出现的“湿雾”。而“盛晴，大雾”“晴，雾”等则描绘了湿度较小时出现的“晴雾”。结合重庆地区常年湿度较高的气候特点，推测“晴雾”属于雾与霾的混合物，主要成分是霾。据研究小组统计，在吴宓先生寓居重庆期间所写的日记中，每年“晴雾日”天数均为“阴雾日”的数倍，表明1951—1962年重庆出现的雾霾天气中大部分为灰霾天气，单纯的有雾天气相对较少。图1-17中呈现的曲线变化无持续上升或下降的规律，说明到了1951年，重庆大轰炸对雾霾的影响已经减弱，对该时期雾霾天数变化无关键性影响。

图1-17　吴宓日记中有雾日及晴雾日天数所占比变化曲线

三、空气质量拍摄记录

研究小组选择了数个固定机位，从2016年1月3日开始，以拍摄照片的方式，每天记录当天的天气状况，同时通过选择固定参照物来大致判断当天的能见度。这项活动的发起原因是我们最初在阅读大量的文献资料时，发现许多在抗战全面爆发后来到重庆的文人墨客都提到了重庆“雾季”的雾，后来在指导老师的建议下，我们记录现在重庆冬季雾的状况，与当时的描述进行对比，以获得更多的研究灵感与资料。

图1-18　站在西大附中博雅楼远望缙云山

在拍摄时，较近处我们选取了钟楼为参照物，稍远处选取居民楼为参照物，最远处选取缙云山为参照物。可以看到这三个参照物，尤其是较远的后两者在不同天气下的明显差异。

图1-18中左图代表以雾为主的天气时的视觉感官效果，缙云山已经几乎不可见了，居民楼处于一片若隐若现的朦胧中，钟楼颜色稍浅，但基本清晰。但整个遮挡物呈现乳白色，缙云山消失之处也呈青白色，云隙间天空的蓝色也依稀可见。根据前文关于雾和霾在感观方面的特征的区别，我们不难判断导致当天的视程障碍现象的原因是雾。2016年1月11日的天气是阴转多云，AQI是65，PM2.5指数是46。

而意外之喜是，在该项活动进行期间，我们遇到了重庆近24年来的第一场大雪，并拍摄到了如图1-18中右图（2016年1月24日摄）所示的景象。

可以看到照片的右方，远处平日里苍翠的缙云山被一片皑皑白雪覆盖，只留下零星深沉的底色，清晨的朝阳映在学校的教学楼上，映在钟楼和厚厚的云层上，把那天的天空衬成了很久不曾见过的蓝。2016年1月24日，大家普遍反映“空气呼吸起来比往常清新，令人感到舒适”。当天的AQI是47，PM2.5指数是31。

（本文发表于《科学中国人》2016年第29期，有删减）

体验：科技创新促成长

这个课题让我在许多方面有了较大的提高，比如资料搜索能力、时间分配能力、论文写作能力、独立思考能力……其中让我觉得最值得的是：其一，学会了从另外一个角度思考问题，想别人没想过的，做别人没做过的。关于雾霾，一天中，全重庆市会有多少个人想到过“雾霾”这个词？但又有几个人想过研究雾霾历史对其治理的意义呢？这就是创新。从崭新的角度看待问题，在很多时候，会有意想不到的收获。其二，喜欢上了一个课题，这是我以前从来没有预料到的。我不知道我会对一个研究项目产生如此浓厚的兴趣，也正因为如此，我可以随时保持着研究的兴趣。因此，相信不论如何，我今后的生活中都会多一个新的依托。我们是在追溯历史，但同时也是在改变未来。

（雏鹰计划学员　王雪西）

实践：看云识天气

1.搜集与天气相关的谚语，如“天上钩钩云，地上雨霖霖”等，并分析其中蕴含的科学原理。

2.在固定时间、地点，用手机拍摄天空的云，预测天气变化，并与实际天气对比。

探究：经济可持续发展

有人说人类生产活动会产生污染物，破坏大气、水环境，所以应该限制区内的工农业发展。你是否赞同这种说法？请表明态度，并说明理由。

立身：学好科学为人民

如果你是气象灾害防治专家，请为北碚区的农业发展设计四季气象灾害应对方案。