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)
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。
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。
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
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。
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
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)
2.3.1 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%。
3.1 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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