從秋季大霧天氣特征探討大霧成因

李吉云，王建華

（1.東寧縣氣象局，黑龍江 東寧157200；2.七臺(tái)河市氣象局，黑龍江 七臺(tái)河150400）

從秋季大霧天氣特征探討大霧成因

李吉云1，王建華2

（1.東寧縣氣象局，黑龍江 東寧157200；2.七臺(tái)河市氣象局，黑龍江 七臺(tái)河150400）

1 引言

進(jìn)入秋季，隨著暖空氣活動(dòng)的逐漸減弱，北方冷空氣活動(dòng)開(kāi)始加強(qiáng)，大霧天氣頻繁出現(xiàn)。大霧作為一種災(zāi)害性天氣，是影響交通安全的首要因素，同時(shí)大霧天氣出現(xiàn)時(shí)城市釋放的煙塵、廢氣等有害物質(zhì)容易在近地面空氣中滯留，對(duì)人體健康造成危害。因此，研究大霧天氣的成因，尤其是當(dāng)?shù)氐匦螚l件對(duì)大霧形成可能造成的影響，對(duì)秋季大霧預(yù)報(bào)工作的開(kāi)展具有一定的實(shí)際意義。

2 大霧天氣實(shí)況

2008年9-10月，七臺(tái)河市共出現(xiàn)大霧天氣7次（9月3次，10月4次），從持續(xù)時(shí)間看，有4次大霧持續(xù)時(shí)間延續(xù)至8時(shí)10分以后，持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一次大霧出現(xiàn)在10月1日，從夜間開(kāi)始一直持續(xù)至9時(shí)12分；從能見(jiàn)度看，大霧出現(xiàn)時(shí)能見(jiàn)度大多在50～100 m，10月18日的大霧強(qiáng)度最重，大霧出現(xiàn)時(shí)有效能見(jiàn)度僅為30 m；從前期現(xiàn)象看，有5次大霧天氣出現(xiàn)前24 h之內(nèi)有降水；從大霧類(lèi)型看，多以輻射霧為主，有1次（10月18日）是輻射-平流霧。

3 與07年及歷年資料對(duì)比

從歷史資料數(shù)據(jù)看，2008年秋季的大霧日數(shù)多于歷年秋季大霧日數(shù) （3次），也多于2007年秋季大霧日數(shù)（2007年共出現(xiàn)大霧天氣4次，均出現(xiàn)在8時(shí)以前，能見(jiàn)度多在100～500 m），且強(qiáng)度較2007年更為嚴(yán)重。

4 天氣形勢(shì)特征

4.1 高空形勢(shì)

4.1.1 500 hPa

七臺(tái)河市所處環(huán)流形勢(shì)的位置分三類(lèi)：低渦（槽）（前）下方、脊前下方以及槽（渦）下方較平直氣流處；從溫壓場(chǎng)配置看，大霧天氣發(fā)生時(shí)該區(qū)附近無(wú)明顯平流；從高空風(fēng)場(chǎng)看，大霧天氣發(fā)生日高空500 hPa風(fēng)場(chǎng)以西風(fēng)或偏西風(fēng)為主，有風(fēng)速輻散出現(xiàn)。

4.1.2 700 hPa

大霧發(fā)生時(shí)，700 hPa七臺(tái)河市所處環(huán)流形勢(shì)位置同500 hPa基本一致；從溫壓場(chǎng)配置看，大霧天氣出現(xiàn)時(shí)6次無(wú)平流，1次有暖平流；從風(fēng)場(chǎng)看以西風(fēng)或西南風(fēng)為主，有風(fēng)速的輻散、輻合以及弱反氣旋風(fēng)向切變出現(xiàn)。

4.1.3 850 hPa

大霧出現(xiàn)時(shí)七臺(tái)河市處在槽區(qū) （渦下方）附近或脊下方，大霧出現(xiàn)前大多有弱冷平流（6/7），大霧發(fā)生時(shí)無(wú)明顯平流（5/7）；風(fēng)向以偏西、西北、偏西北為主，有風(fēng)速的輻合、輻散或風(fēng)向切變出現(xiàn)。

4.1.4 高空溫度場(chǎng)特征

大霧天氣出現(xiàn)時(shí)，七臺(tái)河市所處位置分兩種：一種是在高空溫度槽前（下），另一種是在溫度脊前下方。

4.2 地面形勢(shì)

在秋季出現(xiàn)的7次大霧天氣過(guò)程中，該市有6次處在高壓中心（前部）附近，有1次處在低壓中心前部。

4.3 要素場(chǎng)特征

風(fēng)力條件：有5次大霧出現(xiàn)時(shí)夜間至凌晨風(fēng)力＜1.0 m/s，瞬時(shí)靜風(fēng)，有2次風(fēng)力在2.0～3.0 m/s。風(fēng)向以偏北（東北）居多。

氣壓場(chǎng)特征：大霧天氣出現(xiàn)時(shí)該市多處在穩(wěn)定的高壓控制下，大霧出現(xiàn)時(shí)段6 h內(nèi)3 h變壓在0～0.5 hPa。

濕度場(chǎng)條件：大霧出現(xiàn)時(shí)段相對(duì)濕度有6次在90～95%，有1次在80～90%（9月7日）。

4.4 層結(jié)特征

在秋季7次大霧天氣過(guò)程中，除10月18日高空850 hPa暖脊控制下有暖平流，地面到850 hPa存在明顯逆溫（地面最低溫度與850 hPa逆溫溫差＞2℃）外，其它大霧日850 hPa均無(wú)明顯平流活動(dòng)或?yàn)槿趵淦搅骰顒?dòng)，高層為槽前暖區(qū)后部，層結(jié)穩(wěn)定。

5 大霧天氣形成和維持機(jī)制分析

5.1 冷卻條件

在晴朗少云的夜間或清晨，地面有效輻射增強(qiáng)，地表不斷輻射冷卻，有利于近地面的水汽凝結(jié)。在大霧天氣出現(xiàn)的前一天有降水現(xiàn)象時(shí)，云系較多，到夜間降水過(guò)后，云迅速消散，氣溫下降，這種明顯的輻射降溫使得地表輻射冷卻，這有利于水汽的大量凝結(jié)，是輻射霧形成的有利條件。在7次大霧天氣中，有6次成霧期間晴空少云或無(wú)云，并且有5次是出現(xiàn)在前24 h有降水的天氣當(dāng)中，表明明顯的地表輻射冷卻對(duì)輻射霧的形成具有重要的觸發(fā)和加強(qiáng)作用。

5.2 穩(wěn)定層結(jié)

對(duì)于槽前形勢(shì)下出現(xiàn)的大霧天氣而言，槽前為暖區(qū)（或弱冷空氣）控制，地面處在高壓區(qū)，大氣層結(jié)處于較穩(wěn)定的狀態(tài)；在地面到850 hPa出現(xiàn)逆溫時(shí)，大氣層結(jié)也較為穩(wěn)定，有利于低層大霧的維持。

5.3 風(fēng)場(chǎng)及氣壓場(chǎng)條件

大霧天氣出現(xiàn)時(shí)風(fēng)力較弱，使得水汽條件得以維持，微風(fēng)對(duì)于輻射霧的形成最為有利，風(fēng)力過(guò)大或靜風(fēng)對(duì)大霧的形成都不利。在成霧期間，地面風(fēng)向以偏北（東北）或偏西南為主，這表明有來(lái)自東部的弱冷空氣和來(lái)自西南方向的暖濕氣流輸送。此外，暖區(qū)的均壓場(chǎng)為大霧的生成提供了良好的環(huán)流背景條件。

5.4 高濕條件

成霧時(shí)近地面有足夠的水汽條件，水汽除來(lái)源于前期降水和雪面升華外，夜間偏北氣流（市區(qū)北部是桃山水庫(kù)）或偏西南氣流均有利于水汽供給。

6 結(jié)論

（1）在大氣層結(jié)穩(wěn)定狀態(tài)下（地面以高壓為主），七臺(tái)河地區(qū)處在高空槽前（附近）時(shí)，夜間有微風(fēng)且輻射降溫明顯，有利于大霧（輻射霧）的出現(xiàn)；當(dāng)高空為脊區(qū)控制，暖平流較強(qiáng)并且夜間存在明顯逆溫（地面至850 hPa逆溫＞2℃）時(shí)，西南暖濕空氣流經(jīng)冷下墊面加之近地面長(zhǎng)波輻射降溫作用形成輻射-平流霧，其持續(xù)時(shí)間取決于逆溫強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間。

（2）在同樣的天氣背景形勢(shì)下，七臺(tái)河市秋季大霧發(fā)生機(jī)率高于相鄰的勃利，大霧類(lèi)型多以輻射霧為主，具有明顯的地域特點(diǎn)，與其山地地形及域內(nèi)水體的影響有關(guān)。從歷年大霧日數(shù)也可以看出，七臺(tái)河市秋季大霧日數(shù)較勃利多2 d以上。

（3）通過(guò)以往對(duì)七臺(tái)河市區(qū)和勃利縣夜間最低氣溫和風(fēng)的對(duì)比分析得出，夜間市區(qū)溫度多低于勃利且風(fēng)力相對(duì)較勃利弱，這也是市區(qū)出現(xiàn)大霧時(shí)勃利往往不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)輕霧的原因之一。

（4）在前期有降水出現(xiàn)的情況下，降水使空氣及近地面濕度增大，在其它條件適宜的情況下也容易出現(xiàn)大霧天氣，有時(shí)是煙霧混合天氣。

[1]孫奕敏.災(zāi)害性濃霧[M].北京：氣象出版社，1994.

[2]李子華.中國(guó)近 40 a 來(lái)霧的研究[J].氣象學(xué)報(bào)，2001，59（5）：616-624.

[3]張立祥，周小珊，陸蔥蔥，等.遼東半島霧的成因分析及預(yù)報(bào)[J].遼寧氣象，1998，（1）：16-19.

[4]毛東艷，等.華北平原霧發(fā)生的氣象條件[J].氣象.2006（1）：82-83.

P458.1+2

A

1002-252X(2012)02-0021-02

2012-2-1

李吉云（1973-），女，黑龍江省賓縣人，哈爾濱理工大學(xué)，本科生，工程師.