荊州市一次局地濃霧天氣特征分析

文海松

摘 要：利用實時地面和高空氣象觀測資料，對2017年3月5日早晨發(fā)生在荊州市局地濃霧天氣過程進行分析，結(jié)果表明：形勢場配置為500、700hpa為淺槽，850、925hpa為一致的東北氣流，溫、濕度場配置為500hpa以上為深厚的濕冷平流，700hpa以下為強的暖濕平流，上升氣流被抑制；濕層分布在700hpa以下，濕層較厚；地面處于弱北風(fēng)，有小股冷空氣不斷滲透，近地面滿足微風(fēng)和增濕的環(huán)境，有利于大霧天氣的產(chǎn)生；此次大霧為鋒前輻射霧，天空狀況基本以陰為主，地面輻射降溫并不明顯，溫壓濕配合較好，表現(xiàn)為出現(xiàn)濃霧天氣且局地性較強。

關(guān)鍵詞：霧；平流；輻射；特征分析

中圖分類號：S161 文獻標(biāo)識碼： A DOI：10.11974/nyyjs.20170802001

前言

大霧是荊州市冬春季節(jié)高發(fā)的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象之一，歷史上平均每年1—3月大約發(fā)生7次，惡劣能見度直接威脅各種交通運輸?shù)陌踩?。多年來因霧引起的交通事故時有發(fā)生，例如2005年12月25日，荊江航道石首渡口處因大霧天氣出現(xiàn)客輪與貨輪相撞的重大事件，造成客輪沉沒，多人溺水身亡；2011年11月23日因大霧造成滬渝高速仙桃段多部輛車追尾，導(dǎo)致6死多傷的重大交通事故，殘酷的事實告訴人們，大霧是一種氣象災(zāi)害性天氣。因此，國內(nèi)外對大霧開展了大量的分析研究工作[1][2][3] ，并在大霧的形成機理和預(yù)報方法研究上取得了進展，為做好專業(yè)氣象服務(wù)發(fā)揮了重要作用。本文利用常規(guī)資料，對發(fā)生在今年春初的一次局地濃霧天氣過程進行分析，目的在于進一步了解其生成、維持和消亡的成因，為今后此類天氣的預(yù)報提供一些思路。

1 大霧天氣概況

2017年3月5日凌晨，湖北鄂西北及江漢平原北部部分地區(qū)出現(xiàn)了小于200m的濃霧，其中荊州西部局地濃霧明顯，它發(fā)生范圍廣、持續(xù)時間長，給交通安全帶來了極大的威脅，造成高速公路封閉、客運遲發(fā)、輪渡停航，據(jù)自動站觀測資料顯示，荊州站生消時間在5日2：00—10：00之間，過程大約持續(xù)了8h。西北部的荊州、松滋和公安最小能見度不足100m，5日5：30前后荊州站能見度最低不足50m。以荊州站為例分析大霧的演變特征，4日晚半夜以前維持能見度1000～2000m的輕霧天氣，5日02：00西部能見度降至200m以下，至5：30分前后能見度達到最低，最低能見度不足50m，且5日02：00～08：00維持200m以下的低能見度，低能見度在西部持續(xù)時間有6h，10：00后日出升溫，能見度逐漸增大，大霧過程結(jié)束。

2 天氣背景形勢分析

2.1 高空形勢

4日20：00，500hPa亞歐中高緯為兩槽一脊形勢，30N左右為平直環(huán)流多波動，不斷有淺槽東移，中低層存在弱切變配合，850、925hpa為一致的東北氣流，中低層濕度較大，850、925hpa露點溫度差為0.6℃，濕度接近飽和，天氣實況為長江中下游大部地區(qū)有降水，荊州大部為小雨天氣，雨量一般小于1mm，降水對近地面增濕有一定作用。5日08：00，500hPa低槽移到湖北西部，700hpa轉(zhuǎn)為切變后部偏北氣流控制，說明中低層濕度逐漸減小，此時大霧逐漸減弱，直到消散。

2.2 地面形勢

在有利的高空環(huán)流背景形勢下，4日20：00荊州地面處于北方冷高壓前方（冷鋒前方）暖區(qū)的均壓場中，在微風(fēng)偏濕的環(huán)境中維持著小雨天氣，衛(wèi)星云圖對應(yīng)有弱降水云系。如圖2所示，這是比較典型的鋒前輻射霧的地面形勢；4日20：00—5日08：00，冷空氣主體從西北路徑緩慢南壓，地面開始不斷有弱冷空氣滲透，對應(yīng)能見度不斷下降，至5日5：30前后能見度達到最低，最低能見度不足50m，10時后日出升溫，能見度逐漸增大，大霧過程結(jié)束。整個過程地面一直維持弱的偏北風(fēng)，濕度大，天空狀況基本以陰為主，地面輻射降溫并不明顯。這種地面形勢與秋冬季典型輻射大霧不同，秋冬季輻射大霧輻射降溫更明顯，中低層濕度更小，此類大霧在春季高發(fā)，中低層及地面濕度大，可能與季節(jié)、地面溫濕度的配合情況有關(guān)。

3 地面要素演變特征

大霧是一定天氣背景形勢下的產(chǎn)物，它與地面壓、溫、濕、風(fēng)和降水等要素的時空分布密切相關(guān)，下面主要對該過程的地面氣溫、相對濕度、風(fēng)的變化特征進行分析。

3.1 氣溫

如圖3所示，4日夜間氣溫一直維持在9～10℃之間，比較平穩(wěn)，到5日07：00氣溫降到8.1℃，氣溫降幅只有1.9℃，夜間天空狀況為陰有小雨，5日10：00—14：00每小時氣溫升幅達到1℃左右，表明10：00以后日出升溫明顯。這次夜間降溫幅度不大的原因，可能與夜間云系偏多和夜間鋒前降壓增濕回暖有關(guān)。

3.2 相對濕度

4日20：00—5日11：00，相對濕度均在90%以上，4日夜間降水對近地面濕度的增加起到了一定作用。5日5：00—5日10：00，相對濕度穩(wěn)定維持在95%以上，11：00以后受日出增溫影響，相對濕度開始下降。因此可以看出，高濕時段與大霧天氣基本對應(yīng)。

3.3 風(fēng)向風(fēng)速

在大霧發(fā)生前荊州處于暖區(qū)均壓場中，氣壓梯度小導(dǎo)致風(fēng)速小。從4日20：00開始，地面風(fēng)速在1～2m/s之間波動，風(fēng)向西北或偏北，且在5日01：00—02：00之間有一連續(xù)靜風(fēng)時段出現(xiàn)。微風(fēng)加靜風(fēng)能產(chǎn)生近地層空氣弱混合交換，保證地面濕層達到一定厚度，對大霧天氣的發(fā)生比較有利。

4 探空圖特征

近地逆溫層的建立對大霧天氣發(fā)生發(fā)展有重要作用，它抑制對流的發(fā)展，保證近地大量水汽聚集不易向空中擴散，維系了地面上一定厚度的濕層。通過選取荊州站以西的站點（宜昌）為代表站的探空圖分析可知，4日20：00探空圖顯示600hpa以上較干，600hpa以下濕度接近飽和，呈現(xiàn)上干下濕的配置，近地層為弱的東北氣流，700hpa為弱的西南風(fēng)，此時天空狀況為陰有小雨，近地層的濕度不斷增加利于大霧天氣的發(fā)生；至5日08：00探空圖顯示500hpa以上為深厚的濕冷平流，700hpa以下為強的暖濕平流，上升氣流被抑制，此時中低層濕度均接近飽和，濕層較厚，200～500m高度存在輻射逆溫，近地逆溫層厚度較淺薄，但對大霧天氣發(fā)生發(fā)展有重要作用，此時700hpa氣流轉(zhuǎn)為弱的西北氣流，表面此時高空系統(tǒng)已東移過境，天空即將放晴，08：00以后大霧逐漸減弱直至消散。

6 結(jié)論與討論

此次大霧發(fā)生在高空槽東移的背景形勢下，地面處于南下冷鋒前方暖區(qū)的均壓場中，屬于鋒前輻射霧類型，它的消散與日出增溫減濕密切相關(guān)。

探空圖的分析為大霧天氣的發(fā)生發(fā)展起到一定作用，特別是溫度、濕度、風(fēng)的各項配置有利于大霧的發(fā)生。

近地逆溫層的建立對大霧天氣發(fā)生發(fā)展有重要作用，它抑制對流的發(fā)展，保證近地大量水汽聚集不易向空中擴散，維系了地面上一定厚度的濕層，對這次大霧的生成和維持起到了重要作用。

在大霧發(fā)生過程中，地面基本氣象要素有明顯的特征，夜間整個降溫幅度只有1.9℃，輻射降溫不明顯，相對濕度在95%以上，均壓場中維持1級以下的微風(fēng)或靜風(fēng)。

此次大霧為冬末春初發(fā)生的，不同于秋冬季的輻射大霧，此次大霧地面輻射降溫并不明顯，溫壓濕配合較好，表現(xiàn)為出現(xiàn)濃霧天氣且局地性較強，季節(jié)性差異大，此類大霧在冬末春初發(fā)生頻率高，對此類大霧發(fā)生時地面濕度會達到多少，高低空濕度的配置，以及溫度的配置等情況需要更細致的結(jié)論，今后應(yīng)對此類大霧開展更深入具體的研究。

參考文獻

[1]雷正翠，夏文梅，周霖華，等.一次罕見冬季濃霧天氣成因分析[J].氣象科技，2010，38（3）：289-294.

[2]周梅，許洪澤，方婉珍.浙江中部一次大霧過程分析與預(yù)報[J].氣象科技，2011，39（2）：197-201.

[3]周月華，王海軍，吳義城.增暖背景下武漢地區(qū)霧的變化特征[J].氣象科技，2005，33（6）：509-512.endprint