二、近10年气象灾害特点

在21世纪前10年,河南省气象灾害频繁、危害加重。10年中,有5年出现较明显干旱;有8年都出现较明显雨涝灾害,其中有5年的雨涝主要在淮河流域;冰雹日数近10年最少,虽然风雹灾害不算严重,但有8年都出现较明显的风雹灾害;有7年出现冰雪灾害,其中有4年出现较明显雨(雾)凇天气灾害,冰雪危害加重;除2007年寒潮大风不明显外,其他9年都出现不同范围的危害;大雾日数有减少趋势;霾日数在20世纪80年代以后趋于波动性变化,但省辖市和郑州市霾日数呈现出明显线性增多的趋势,21世纪的前10年郑州市霾日数增加60多d。

(一)干旱

河南省干旱灾害具有明显的年代变化,有气象记录以来,1959—1962年、1965—1966年、1978—1982年、1985—1988年、1991—1995年和1997—2001年为几个干旱灾害严重发生的时段;以年代而言,干旱灾害最严重的是20世纪90年代,其次是80年代和60年代,20世纪50年代、70年代和21世纪以来干旱较轻。

采用《气象干旱等级》(GB/T 20481—2006)中推荐使用的综合气象干旱指数,统计分析了河南省中旱以上干旱日数的时间变化特征。图16显示,1961—2010年河南省中旱以上干旱日数以年际间波动为主,干旱比较严重的年份包括1978年、1981年、1986年、1988年、1995年、1997年、1999年和2001年,近10年干旱较轻。2002年以来,年干旱日数均低于多年平均值(1981—2010年)58.8d;2001年干旱日数最多(128d),1964年最少(3d),其次为2003年(4d)。21世纪前10年,有5年(2001年、2002年、2006年、2008—2009年和2010—2011年冬季)出现较明显干旱。其中,2001年全省发生了春夏连旱,部分地区春夏秋三季连旱,干旱持续时间长、旱情重,为1951年以来所罕见。

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图16 河南省年干旱(中旱以上)日数的时间变化

近10年主要有以下干旱事件。

2000年,全省发生了春夏连旱,特别是三门峡、南阳、驻马店、信阳春夏秋三季连旱,干旱持续时间长、旱情重,为1951年以来所罕见。其中,春季全省降水量较常年同期偏少8成,为1951年以来同期最少值。9月底全省农作物受旱面积近4.000×106hm2,其中严重受旱面积2.333×106hm2,有238万人、88万头大牲畜发生严重饮水困难。

2002年,全省大部分地区降水偏少,四季均出现不同程度的干旱,特别是夏季,北中部地区和豫西南的部分县旱情严重,安阳市境内8座大中型水库有2座已无水可用,小型水库及塘堰坝几乎全部干涸,境内大小河流全部断流,全市农作物受旱面积近2.333×106hm2,林州市及安阳县西部山区发生人畜饮水困难;鹤壁市境内淇河、卫河和共产主义渠全部断流,全市唯一的中型水库已降至死库容以下,所有坑塘全部干涸,有5000多眼机电井出水严重不足。

2006年,干旱主要出现在春季、初夏和秋季,6月中旬部分农田因墒情极差难以播种,部分已播种的秋作物出苗困难或缺苗断垄严重。10—11月上旬全省大部分地区降水量不足10mm,其中豫北大部及中东部地区滴雨未降,因旱造成部分农作物受灾,山丘区43万人、12万头大牲畜发生饮水困难。

2008年11月至2009年2月上旬,全省出现了新中国成立以来同期仅次于1998—1999年的第二严重的秋冬连旱,全省平均降水量较常年同期偏少8成,为1961年以来历史同期第三少,其中豫北北部、中东部和豫南大部偏少8成以上,农业生产、人畜饮水受到严重影响。全省农作物受旱面积为1.579×106hm2,其中成灾面积为8.20×105hm2,有6.7×104hm2小麦干枯死亡,干旱造成山丘区42万人、9万头大牲畜出现饮水困难。

2010年10月至2011年2月,全省平均降水量比常年同期偏少8成,为1951年以来同期最少值,出现了较为严重的干旱,全省农作物受旱面积达2.267×106hm2,其中严重干旱面积1.63×105hm2,山丘区20万人因旱出现饮水困难。

(二)雨涝(暴雨、连阴雨)

河南省雨涝具有明显的年际变化特点。1986—2010年期间,河南省发生涝灾严重的阶段是1996—2000年、2003—2005年,其中雨涝灾害最严重的前三年是2003年、1998年和1996年。

21世纪前10年,河南省雨涝灾害比较频繁,除2001年和2002年外,其他8年都出现较明显雨涝灾害,这与淮河流域降水和强降水天气增加有关,这8年中有5年的雨涝主要在淮河流域,2003年和2005年雨涝灾害严重。

以24h雨量不小于50mm为暴雨标准,统计分析了河南省年暴雨日数的时间变化特征。图17显示,1961—2010年河南省年暴雨日数以年际间波动为主,近10年以来,除2001年、2002年和2006年均低于多年平均值(1981—2010年)2.2d外,其余年份均偏多;2000年暴雨日数最多,为4.3d,1966年和1997年最少,为0.9d。

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图17 河南省年暴雨日数的时间变化

近10年主要有以下雨涝事件。

2003年夏秋两季,全省暴雨、连阴雨过程接连不断,6月下旬至7月下旬淮河流域出现了5次强降水过程,8月下旬后期黄淮之间出现大范围强降水天气,9月上旬、9月28日至10月5日出现了连阴雨天气,10月10—11日出现秋季罕见的大到暴雨天气,全省多条河流相继发生较大洪水,黄河流域出现罕见秋汛,造成了严重的洪涝灾害,其中商丘、周口、驻马店、信阳4市受灾最为严重。全省直接经济损失238亿元,其中农业直接经济损失208亿元。洪涝灾害面积之大、损失之重,超过了近10多年来最为严重的1998年和2000年,为新中国成立以来重灾年份。

2004年7月15—17日,黄淮之间出现强降水过程,强降水中心分布于商丘—漯河—南阳一带,有31个站次出现暴雨,27个站次出现大暴雨,6个站出现特大暴雨,有10个站日降水量创1961年以来极值。强降水致使漯河、平顶山、驻马店、南阳农作物受灾严重,全省农作物受灾面积4.238×105hm2,成灾面积2.642×105hm2,绝收面积4.39×104hm2;水围村庄140个,倒塌房屋1.15万间,损坏房屋2.32万间,直接经济损失15.99亿元,其中农业直接经济损失10.23亿元。

2005年,6—9月出现5次暴雨天气过程,9月下旬至10月上旬出现连阴雨天气。6月30日至7月1日,南召县遭受特大暴雨袭击,12h降水量高达360.1mm,创建站以来日雨量极值。7月9—10日,南阳、驻马店、信阳3市普降暴雨到大暴雨,信阳(276mm)为特大暴雨,新蔡、信阳创建站以来日雨量极值,造成全省直接经济损失8.5亿元,其中农业直接经济损失5.8亿元。7月22—23日,北中部地区出现强降水过程,荥阳(265mm)、沁阳(164mm)、博爱(146mm)3站创建站以来日雨量极值,造成2人死亡,直接经济损失达8.74亿元。9月19—20日,北中部地区出现强降水过程,黄河以北有12个站降了暴雨,林州(121mm)、淇县(106mm)、鹤壁(105mm)、汤阴(100mm)4站出现了建站以来秋季从未有过的大暴雨天气,对秋作物收获造成了不利影响。9月24日至10月6日,全省出现了大范围连阴雨天气,部分地区阴雨日数长达17d,全省农作物受灾面积5.94×105hm2,绝收面积5.1×104hm2,减产、霉变粮食190万t;倒塌住房1.15万间,损坏住房1.47万间;直接经济损失21.82亿元,其中农业直接经济损失17.32亿元。

2006年7月1—4日,全省出现了大范围强降水过程,其中长葛降水量最大,为371mm,其次是太康,为255mm。7月2日长葛日降水量最大达337mm,创该站历史上日雨量极值。强降水致使大面积农作物被淹,形成严重内涝,全省农作物受灾面积3.00×105hm2,绝收面积3.8×104hm2;倒塌房屋1.16万间,损坏房屋4.43万间;直接经济损失10.58亿元,其中农业直接经济损失8.29亿元。

2007年7月29日凌晨至30日上午,卢氏县遭受大暴雨袭击,最大降水量达241mm,强降水还引发了特大泥石流灾害,造成了重大的经济损失和人员伤亡。全县有6090间民房倒塌,农作物受灾面积1.23×104hm2,冲毁耕地3.5×103hm2;毁坏公路1381km,冲垮桥涵281座;全县大多数乡镇电力、通信、交通中断,造成76人死亡,直接经济损失高达14.1亿元。

2008年7月13—14日,北中部地区出现强降水过程,有9个站出现暴雨,13个站出现大暴雨,郑州(174mm)、获嘉(158mm)2站为建站以来日降水量的次大值。大暴雨造成郑州市区多条道路严重积水,有7人因暴雨引发的事故死亡。全省农作物受灾面积2.96×103hm2,倒塌房屋858间,紧急转移安置8229人,直接经济损失1.47亿元,其中农业直接经济损失9400万元。7月21—23日中东部和南部出现强降水过程,其中周口、驻马店、南阳东部有20个站下了大暴雨,淮阳(243mm)为建站以来日降水量的最大值,沈丘(224mm)、郸城(153mm)2站均为次大值,造成直接经济损失1.11亿元,其中农业直接经济损失1亿元。

2009年,出现3次暴雨过程。6月17—19日,南阳市卧龙区以及南召、方城2县交界处出现持续强降水过程,造成直接经济损失1.18亿元,其中农业直接经济损失7538万元。8月16—18日,许昌以北地区和南阳东部到平顶山一带出现强降水过程,共有38个站出现暴雨,9个站出现大暴雨,造成直接经济损失1.1亿元,其中农业直接经济损失8809万元。8月28—29日,中东部和南部的部分地区遭受暴雨、大风袭击,造成直接经济损失2.58亿元,其中农业直接经济损失2.25亿元。

2010年,出现3次暴雨天气过程。7月16—19日,全省普降大到暴雨,全省共有60个站次出现暴雨,20个站次出现大暴雨。因灾死亡10人,造成直接经济损失15.49亿元,其中农业直接经济损失6.47亿元。7月23—25日,西部山区普降暴雨—大暴雨,其中淅川(197.4mm)、西峡(196.8mm)、栾川(155.3mm)、灵宝(117.4mm)4站日降水量突破历史极值。强降水致使西部山区山洪暴发,造成直接经济损失约110亿元,其中农业直接经济损失约30亿元。栾川县潭头镇汤营伊河大桥整体垮塌,造成51人死亡。9月5—8日,全省出现大范围强降水过程,造成中东部平原地区部分农作物受灾,全省农作物受灾面积2.413×105hm2,倒塌房屋4510间,直接经济损失8.86亿元。

(三)风雹灾害

河南省风雹出现的范围广,发生比较频繁,平均约2年一遇,局部地区每年发生或一年多次发生。1986—2010年全省平均每年风雹受灾面积为6.675×105hm2,约占农作物受灾总面积的13%,受灾面积最大的前5年是1998年、1996年、1990年、1997年和1991年。河南省冰雹日数具有明显的年代变化特点,总体上随年代增加而减少,以20世纪60年代最多,80年代次之,21世纪以来的10年最少。

21世纪前10年,虽然风雹灾害不算严重,但仍然比较频繁,除2001年和2007年外,其他8年都出现较明显风雹灾害,2002年最为严重。

图18显示,1961—2010年河南省年冰雹日数以年际间波动为主,近10年以来,除2004年和2010年均高于多年平均值(1981—2010年)0.2d外,其余年份多偏少;2004年冰雹日数最多,为0.4d。

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图18 河南省年冰雹日数的时间变化

河南省寒潮冷空气活动的年代际变化大致以20世纪50年代和60年代较多,70年代开始减少,特别是80年代后期以来,河南省冬季半年有冷空气活动明显减少、气候明显变暖的趋势,河南省风速也呈明显减少趋势,但几乎每年还都会出现寒潮大风天气。近10年中除2007年寒潮大风不明显外,其他9年都出现不同范围的危害。图19显示,1961—2010年河南省年大风日数呈显著减少,减少速率为2.3d/10a,近10年以来,年大风日数均低于多年平均值(1981—2010年)3.7d;2006年大风日数最多,为3.4d。

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图19 河南省年大风日数的时间变化

近10年主要有以下风雹灾害。

2002年7月17—19日,河南省北中部地区有40多个县(市、区)相继遭受罕见的雷雨、大风、冰雹等强对流天气的袭击。特别是7月19日下午,全省有29个县(市、区)遭受风雹袭击,最大风速(巩义)为22m/s,最大冰雹直径(禹州)为8cm。因灾死亡32人,造成直接经济损失31.13亿元,其中农业直接经济损失24.06亿元。

2003年6月19—21日,全省出现了大范围强对流天气,有38个县(市、区)、100多个乡镇相继遭受冰雹及雷雨、大风袭击,重灾区降雹持续时间为20~30min,襄城县冰雹最大直径为5cm,鲁山县瞬时风力达10级。因灾死亡5人,造成直接经济损失7.3亿元,其中农业直接经济损失5.4亿元。

2004年6月22日晚,洛阳市孟津县境内的黄河小浪底库区突遭强风暴雨袭击,瞬时最大风速达22.3m/s,30min降水量56.7mm,有一艘游船被狂风掀翻,造成43人死亡的特大沉船事故。6月26日至7月8日,商丘市先后5次遭受大风、冰雹袭击,因灾死亡8人,伤131人,造成直接经济损失5.6亿元,其中农业直接经济损失4.9亿元。

2005年7月16—17日,平舆、潢川、固始3县有5个乡镇的部分村庄还遭受了龙卷风袭击,最大风力达10~11级,共造成农作物受灾面积2.5×103hm2,倒塌房屋699间,损坏房屋1220间,受灾人口5万人,紧急转移安置1550人,直接经济损失2006万元,其中农业直接经济损失831万元。7月29—30日,驻马店汝南县南部乡镇遭受龙卷风袭击,有31个村不同程度受灾,倒塌房屋360间,损坏房屋1780间,刮倒树木16万棵、电线杆130根,砸伤26人,损坏线路2800m、变压器14台,造成部分地区通信、供电中断。8月3日下午,南阳市邓州、内乡2县有20多个乡镇遭受了历史罕见的龙卷风和冰雹袭击,造成2人死亡,35人受伤,直接经济损失1.37亿元。

2006年8月1—3日,安阳、三门峡、洛阳、郑州、商丘、平顶山、许昌、漯河、南阳9市部分地区相继遭受雷雨大风、冰雹等强对流天气袭击,商丘虞城县有13个乡镇还遭受了龙卷风袭击,最大风力达8~9级。全省有20个县(市、区)、50多个乡镇受灾,直接经济损失2.61亿元,其中农业直接经济损失2.17亿元。

2008年6月3日下午,北部和中东部地区相继遭受雷雨、大风和冰雹等强对流天气袭击,鄢陵县极大风速达到31.5m/s,西华县黄泛区农场境内极大风速达到27.1m/s,均突破历史极值。造成29个县(市、区)受灾。全省因灾死亡20人,直接经济损失3.22亿元,其中农业直接经济损失2.63亿元。

2009年6月3日下午到夜里,河南省北部和东部先后遭受了雷雨、大风、冰雹等强对流天气袭击,商丘出现了历史罕见的强飑线天气,宁陵、永城2县最大风速分别达28.6m/s和29.1m/s,均为有气象记录以来的历史极值。造成商丘、开封、济源3市有14个县(市、区)受灾,因灾死亡24人,89人重伤,造成直接经济损失16.1亿元。其中,商丘市直接经济损失14.49亿元,其中农业直接经济损失9.45亿元。

2010年9月4日下午,洛阳市孟津、新安、偃师等县(市)出现局地短时大风、暴雨、冰雹、雷电等强对流天气,其中孟津县瞬时极大风速达43m/s,局部地区伴有直径2cm左右的冰雹,造成直接经济损失8.1亿元。

(四)冰雪灾害

由于冬季降水量增加,近10年冰雪灾害事件增多,10年中有7年出现冰雪灾害,其中有4年(2005年、2006年、2008年、2009年)出现较明显雨(雾)凇天气灾害。更由于交通、电网的发展,冰雪危害加重,2001年、2003年和2008年的冰雪灾害影响和损失都非常大。

图20显示,1961—2010年河南省年积雪日数以年际间波动为主,近10年以来,除2001年、2006年、2008年和2009年均高于多年平均值(1981—2010年)12.2d外,其余年份多偏少,近10年平均值为13.6d,高于多年平均值;2001年积雪日数最多,为30.3d,2007年最少,为0.9d。

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图20 河南省年积雪日数的时间变化

近10年主要有以下雪灾事件。

2001年1—2月,全省共出现4场大范围降雪过程,分别出现在1月5—8日、1月21—26日、2月4日和2月11—12日,其中以1月5—8日、21—26日两次降雪过程影响较大。1月5—8日,全省普降大—暴雪,积雪深度为2~16cm,由于雪大路滑,郑洛高速公路23辆车连环相撞,郑州新郑机场关闭30h,郑州市区发生48起交通事故,有千余人雪中摔伤。1月21—26日,全省普降大—暴雪,许昌以南地区降雪量为10~37mm,积雪深度为6~25cm,此时正值春运高峰,大雪封路,21日郑州新郑机场全天关闭,滞留旅客2000多人,开洛、郑洛高速公路关闭,对交通运输造成不利影响。

2003年2月9—10日,全省范围出现暴雪、大风和寒潮天气,绝大部分地区过程降雪量为10~65mm,驻马店南部和信阳市在30mm以上,全省有55个站降雪量达暴雪标准。暴雪天气对交通运输造成了严重影响,郑州新郑机场关闭20多h,延误航班80个,滞留旅客近7000人,是新郑机场延误航班、滞留旅客最多的一次;京广铁路许昌—小商桥区间38km的电气化接触网被严重损坏,造成京广铁路交通中断16h之久,万余名旅客被困途中,这是自1991年郑州—武昌电气化铁路通车以来,发生的最为严重的停运事件,且正值春运高峰,所造成的社会影响和经济损失极为严重。省内大部分高速公路关闭,市内公交车辆被冻失灵,晚点率增加。受暴风雪影响,2月9日晚,河南电网部分输电线路发生了多年未见的舞动现象,全省电网共跳闸249条次,其中有17条220kV高压输电线路跳闸36条次,驻马店和信阳两市的电网与省网中断近2h。许昌市区大面积停电并导致市区供水停止;禹州市有50多条供电线路出现跳闸,倒杆、断线300余处;长葛市50%的供电线路出现跳闸;平顶山市区电网线路出现30多处接地、跳闸故障,30多个地段出现小范围停电。3月4—5日,全省普降大雪,许昌以南有35个县降了暴雪,商城降雪量最大为33mm。暴雪造成新野县9.8万座蔬菜大棚倒塌,损坏房屋145间,造成直接经济损失3500万元,其中农业直接经济损失3200万元。省内高速公路结冰,焦晋、商三、郑驻高速公路部分路段关闭,3月6日107国道漯河境内王店立交桥段发生多起汽车追尾事故,造成至少18辆车损坏,有8人受伤。11月7—9日,全省出现大范围降雪及寒潮大风天气,其中焦作、济源、三门峡、洛阳4市部分县下了大到暴雪。此次降雪范围广,雪量大,出现时间早,使全省许多地区的绿化树木树枝被积雪压断,损失严重。降雪对交通运输造成了不利影响,郑州新郑机场有10多个航班延误,另有多个航班备降外地;引发多起公路交通事故,1人死亡。

2004年12月20日夜至22日,全省普降大—暴雪,中东部地区和豫北局部有60多个站降雪量达暴雪标准,正阳日降雪量最大为25.4mm,新郑、舞钢积雪深度最大为21cm,雪后气温明显下降并持续偏低。由于降雪量大,气温持续偏低,造成道路积雪结冰持续10余天不化,对交通运输造成了严重的影响。省内高速公路连续两天全面关闭,郑州市区各汽车站21日的近千次长途班车全部取消,近5000名旅客滞留;21日郑州新郑机场94个航班全部取消,近5000名旅客滞留,南阳机场当日航班也全部取消;22日郑州火车站约有6成的列车晚点。交通事故及摔伤人数都比平时明显增加,雪后1周,郑州市每天发生的交通事故有五六十起,比平时多出5成。大雪还导致多处房屋倒塌,数人受伤。

2006年1月17—19日,全省普降大—暴雪,全省有84个站日降雪量达到暴雪标准,有16个站日降雪量为建站以来同期最大值,25个站积雪深度为建站以来同期最大值。强降雪造成道路积雪和结冰,使全省交通运输受到严重影响,18—19日全省高速公路全面关闭,京珠高速公路、107国道和310国道均发生了多次严重堵车,其中107国道新郑段发生了长约40km的严重堵车,最多时有近4万辆车堵在一起,交通受阻长达30多h。郑州新郑机场关闭时间长达28h,取消航班160多个,有4000多名旅客滞留机场。暴雪和低温造成铁路道岔结冰,使途经郑州的火车几乎全部晚点,部分列车晚点超过了24h,郑州火车站一度陷入瘫痪,最多时有近6万名旅客滞留,是郑州火车站百年历史上极为罕见的。大雪对铁路的影响持续多日,23日仍有部分列车晚点,并波及其他省份。

2008年1月中下旬,全省出现了历史同期罕见的低温雨雪天气,1月10—12日、18—20日和27—28日出现了3次大范围降雪过程,全省平均降水量为有气象记录以来同期最多值,而平均气温为有气象资料以来同期最低值,特别是南部的信阳连降3次暴雪,大部分地区最大积雪深度在20cm以上,固始积雪深度最大为41cm,为近50多年来的最大值。3次强降雪期间,全省高速公路几乎全部关闭,大多数长途汽车停运,一些国道、省道出现堵车现象;1月中旬受降雪影响,京港澳高速公路驻马店—信阳段间断堵塞60多km,连霍高速公路洛阳—三门峡段间断堵塞30多km;郑州新郑机场累计取消航班110多个;1月18—20日和26—28日郑州火车站列车大面积晚点。低温雨雪天气造成全省48个县(市、区)部分农作物遭受冻害,其中信阳、驻马店、南阳受灾最重,全省农作物受灾面积为6.289×104hm2,绝收面积达2.9×103hm2;倒塌房屋3092间,损坏房屋6259间;直接经济损失6.78亿元,其中农业直接经济损失3.71亿元。

2009年11月11—12日,河南省北中部地区普降暴雪,降雪量一般在20~45mm,三门峡、洛阳、郑州、平顶山4市及黄河以北地区积雪深度在15cm以上,长垣最大积雪深度达34cm,郑州积雪深度达32cm,全省有29个站积雪深度突破历史极值。全省农作物受灾面积1.983×104hm2,其中成灾面积1.365×104hm2;倒塌房屋3398间,损坏房屋5407间;因灾死亡6人、伤病34人,死亡大牲畜1285头(只);直接经济损失9.63亿元,其中农业直接经济损失3.42亿元。大雪导致省内大部分高速公路和机场关闭,多个航班延误和取消,部分列车出现晚点,造成大量旅客滞留。

2010年2月10—12日,全省出现大范围雨雪天气,其中商丘、周口、驻马店、信阳等地出现暴雪,中南部的部分地区出现冻雨。受雨雪天气影响,郑州、南阳、洛阳3地机场临时关闭,其中郑州新郑机场延误航班约151个,滞留旅客6000余人;省内大多数高速公路实行交通管制,局部路段封闭,郑州8个客运站共300多个班次被迫停运;漯河、周口、洛阳、许昌等多个地市因道路结冰严重引发车祸,造成人员伤亡,部分路段出现严重堵车现象;雨雪天气使得电网部分输电线路发生覆冰舞动。

(五)雾霾天气

河南省大雾日数具有明显的年际变化特点,随年份增加呈现先增加而后减少的趋势,最多的是20世纪90年代,20世纪60年代最少,21世纪以来大雾日数略少于20世纪90年代(图21)。21世纪前10年,年大雾日数有减少趋势,最高值为24.8d,出现在2006年,最小值为8.9d,出现在2010年(图21)。

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图21 河南省年大雾日数的时间变化

河南省霾日数具有明显的年代变化特点,霾日数最多的是20世纪70年代,其次是20世纪90年代,20世纪60年代最少,1961—1979年全省霾日数增加,之后霾日数下降,20世纪80年代以后趋于波动性变化(图22)。但是,省辖市的霾日数呈现出明显线性增多的趋势,其速率为6.8d/10a,郑州市增加最为迅速,速率为18.3d/10a(图23),21世纪的前10年,郑州市霾日数增加60多d。

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图22 河南省年霾日数的时间变化

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图23 郑州市年霾日数的时间变化