縉云大霧的時(shí)間分布特征及一次連續(xù)性大霧的分析

高 瑜 林巧燕

(1．縉云縣氣象局，浙江 縉云321400;2．麗水市氣象局，浙江麗水323000)

0 引言

大霧是一種能見度小于1 km的視程障礙現(xiàn)象，其作為一種災(zāi)害性天氣，雖然不像干旱、洪澇、臺(tái)風(fēng)、寒潮等災(zāi)害性天氣那樣對(duì)人類造成的損失大，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快，特別是高速公路、航運(yùn)、海洋運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，大霧對(duì)人們的生產(chǎn)生活的影響也日趨明顯，人們對(duì)大霧的關(guān)注程度也隨之增加?？N云縣平均每年大霧日數(shù)36 d，僅少于麗水地區(qū)的龍泉市，近10 a位居全市第一，同時(shí)也高于縉云周邊的縣市。鑒于以往對(duì)本地大霧分析工作做的較少，加之縣級(jí)預(yù)報(bào)員的水平有限，對(duì)大霧經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)報(bào)或漏報(bào)，本文分析本地大霧的時(shí)間分布特征，并針對(duì)一次連續(xù)大霧天氣形式進(jìn)行分析，希望對(duì)提高本地大霧天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率有所幫助。

1 大霧的變化規(guī)律分析

1．1 年變化

通過對(duì)縉云站1971—2009年地面氣象資料分析統(tǒng)計(jì)，得到1971—2009年縉云縣大霧年際變化圖(圖1a)

在39 a間，縉云縣共出現(xiàn)大霧1378 d，年均36 d。在80年代大霧出現(xiàn)的次數(shù)較多，1983年和1984年最多，為59 d，之后的近20 a有減少的趨勢(shì)，2008年最少，為14 d?？紤]霧的形成需要輻射降溫的條件，筆者又統(tǒng)計(jì)了近年來的最低溫度的年變化。在全球變暖的大的氣候背景下，縉云最低溫度近20 a來也呈遞增的趨勢(shì)(見圖1b)。最低溫度的升高，是否對(duì)輻射霧形成有一定的抑制作用，還有待進(jìn)一步的探討。其次大霧的形成需要大氣氣溶膠粒子作為凝結(jié)核，近年來政府部門注重環(huán)保，增大森林植被的面積，環(huán)境得到有效保護(hù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該也在一定程度上抑制大霧的形成。

1．2 月變化

1971—2009年縉云縣大霧的月際變化(圖2)顯示，大霧各月均有出現(xiàn)，但月際差異較大，月平均大霧日數(shù)在0．3～7．1 d之間變化，大多出現(xiàn)在秋冬季節(jié)，10月份至次年的1月份是縉云縣出現(xiàn)大霧的集中期，10月份開始趨于增多，11月份達(dá)到頂峰，12月份開始逐漸減少，其中平均每年10月份至次年的1月出現(xiàn)大霧日數(shù)為21．7 d，占年總數(shù)的61．1%，7，8月份最少，僅占全年總數(shù)的2．2%，大多數(shù)年份的7，8月份沒有大霧天氣出現(xiàn)。

圖2 1971—2009年縉云大霧月際變化

1．3 日變化

縉云站為國(guó)家一般氣象站，白天(08：00—20：00)守班期間既記錄天氣現(xiàn)象又記錄天氣現(xiàn)象的起始時(shí)間，夜間(20：00—08：00)只記錄天氣現(xiàn)象而不記錄起始時(shí)間，而大霧常常開始于8：00以前，所以霧的開始時(shí)間常常無記錄，但根據(jù)觀測(cè)員的經(jīng)驗(yàn)和已有的資料分析，霧多出現(xiàn)于午夜之后，中午前消散，清晨為高發(fā)時(shí)段。

2 個(gè)例分析

2．1 天氣實(shí)況

2010年10月30日—11月2日，縉云縣出現(xiàn)了了一次持續(xù)4 d的大霧天氣過程。表1給出了這次持續(xù)4 d的大霧天氣過程的一些氣象要素值。

這4 d本站均觀測(cè)到大霧天氣，通過上表可以看出，4 d的溫度露點(diǎn)差很?。?．0℃;相對(duì)濕度較大;風(fēng)速很小，均＜1．0 m/s，利于低層水汽集中在近地面，不向高層傳遞，也減少了與高層的熱量交換，有利于地面輻射降溫后水汽凝結(jié);風(fēng)向?yàn)殪o風(fēng)或偏東風(fēng)，增加了近地面水汽含量;通過對(duì)歷史出現(xiàn)的大霧天氣的地面氣象要素統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)大霧天氣一般都存在晴空少云、微風(fēng)、相對(duì)濕度大(＞95%)的特點(diǎn)。

表1 2010年10月30日—11月2日縉云持續(xù)大霧過程要素表

2．2 大霧持續(xù)期間高空及地面環(huán)流形勢(shì)分析

此次持續(xù)大霧過程分為兩種類型，10月30日的大霧屬于平流霧，10月31日—12月2日的大霧屬于輻射霧。在大霧出現(xiàn)之前，10月24日夜里開始到26日受強(qiáng)冷空氣影響，縉云出現(xiàn)了一次大風(fēng)、降溫和降水的天氣過程，在此期間，2010年第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“暹芭”在西北上的過程中，江南、華南一帶地面有氣壓梯度堆積，縉云云系較多，28—29日夜里隨著臺(tái)風(fēng)“暹芭”逐漸轉(zhuǎn)向東北，在江南、華南一帶的梯度逐漸開始消散，縉云處在高壓前部，29—30日在110°E～120°E的中緯度地區(qū)有淺槽，縉云處在槽前的西南氣流中，當(dāng)暖濕空氣移到較冷的下墊面時(shí)，導(dǎo)致水汽凝結(jié)，形成平流霧。另分析可知，29—30日850 hPa以上存在著逆溫層，對(duì)暖濕空氣有抑制作用，有利大霧的形成。利用地面3 h及高空12 h探測(cè)資料得到30日20時(shí)—2日08時(shí)地面和高空的平均場(chǎng)(圖3)。30日20時(shí)中緯度淺槽在120°E附近，31日08時(shí)—2日08時(shí)高空槽東移北縮，高空縉云轉(zhuǎn)西北偏西氣流，東北有槽補(bǔ)充，地面蒙古國(guó)西部及貝湖一帶不斷有弱冷空氣補(bǔ)充南下，地面縉云一直處在高壓前部，實(shí)況天氣晴好。由于晴空輻射，31日—2日縉云的早晨最低氣溫由30日的7．0℃分別降到5．3℃，5．9℃和5．5℃，氣溫日較差由30 日的7．6℃分別提高到 10．8℃、12．6℃和 14．6℃，白天氣溫較高，且925 hPa以下縉云逐漸轉(zhuǎn)偏東氣流，空氣中所容納的水汽也越多，夜間近地面輻射冷卻，多余的水汽就凝結(jié)成了霧。

圖3 10月30日20時(shí)—11月2日08時(shí)地面和高空的平均場(chǎng)

2．3 物理量診斷分析

2．3．1 風(fēng)速條件

風(fēng)對(duì)大霧的形成有一定的促進(jìn)作用，在大霧影響期間，白天縉云的風(fēng)速較大，一般在1～5 m/s，特別是每天的14—18時(shí)，最大風(fēng)速基本上都在3～5 m/s，有利于向空中輸送水汽，而夜間風(fēng)速一般都在0～1．5 m/s，有利于霧的形成。

2．3．2 水汽條件

霧是近地面層空氣中水汽凝結(jié)現(xiàn)象，低空充足的水汽是形成大霧的一個(gè)重要條件。高層500 hPa 29日08時(shí)受高空槽的影響，水汽通量高值區(qū)在湖南以及江西一帶，隨著高空低槽的東移，30日08時(shí)，高值區(qū)移過浙江，10月30日—11月2日中高層縉云為一個(gè)干層。而低層850 hPa以下都為東北偏東氣流，有利于海面上暖濕氣流輸送到陸地，使低層850 hPa以下保持較高的水汽條件。從水汽通量來看，850 hPa，925 hPa以及1000 hPa在浙江沿海有一水汽通量的高值區(qū)，而850 hPa以下縉云一直處在偏東氣流中，水汽通量的高值區(qū)有向西擴(kuò)展的趨勢(shì)。圖4為縉云站29日20時(shí)—2日20時(shí)各個(gè)時(shí)次的相對(duì)濕度分布。由圖4可知，10月30日—11月2日縉云地面的日平均相對(duì)濕度都在75%以上，特別是大霧影響期間，相對(duì)濕度都在80%以上，個(gè)別時(shí)次接近100%。通過1971—2009年近39 a年大霧日平均相對(duì)濕度統(tǒng)計(jì)分析得到，出現(xiàn)大霧期間，縉云縣的日平均相對(duì)濕度79．2%，最小值為58%。

3 結(jié)語

3．1 根據(jù)縉云站39 a的地面觀測(cè)資料分析，縉云縣大霧變化特征為：在80年代大霧出現(xiàn)的次數(shù)較多，近20 a有減少的趨勢(shì);大霧的月際分布上差異較大，大多出現(xiàn)在秋冬季節(jié)，10月份至次年的1月份是縉云縣出現(xiàn)大霧的集中期，7，8月最少;一日當(dāng)中多出現(xiàn)于午夜之后，中午前消散，清晨為高發(fā)時(shí)段。

3．2 2010年10月30日—11月2日，縉云縣連續(xù)4 d大霧的環(huán)流背景：高空淺槽東移為前期平流霧的形成提供了較好的水汽條件，而后期中高層西北氣流及地面冷空氣以擴(kuò)散、補(bǔ)充的形式影響縉云，為后期輻射霧的形成提供了良好的環(huán)流背景。

3．3 大霧形成期間地面夜間微風(fēng)，風(fēng)速在0～1．5 m/s，以及75%以上的平均相對(duì)濕度有利于大霧的形成和維持。

3．4 秋冬季節(jié)，如果起霧的天氣條件具備，省市臺(tái)指導(dǎo)預(yù)報(bào)局地有霧，縣級(jí)臺(tái)站需要結(jié)合本地地形與天氣要素特點(diǎn)做好訂正預(yù)報(bào)，做好預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)，及時(shí)地補(bǔ)充、修正預(yù)報(bào)。如果早晨實(shí)況已經(jīng)出現(xiàn)大霧，要分析大霧濃度增強(qiáng)或減弱的趨勢(shì)、持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，做好預(yù)報(bào)預(yù)警工作。

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