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的視程障礙現象,其作為一種災害性天氣,雖然不像干旱、洪澇、臺風、寒潮等災害性天氣那樣對人類造成的損失大,但隨著經濟的發展及城市化進程的加快,特別是高速公路、航運、海洋運輸的發展,大霧對人們的生產生活的影響也日趨明顯,人們對大霧的關注程度也隨之增加??N云縣平均每年大霧日數36 d,僅少于麗水地區的龍泉市,近10 a位居全市第一,同時也高于縉云周邊的縣市。鑒于以往對本地大霧分析工作做的較少,加之縣級預報員的水平有限,對大霧經常出現錯報或漏報,本文分析本地大霧的時間分布特征,并針對一次連續大霧天氣形式進行分析,希望對提高本地大霧天氣的預報準確率有所幫助。
通過對縉云站1971—2009年地面氣象資料分析統計,得到1971—2009年縉云縣大霧年際變化圖(圖1a)
在39 a間,縉云縣共出現大霧1378 d,年均36 d。在80年代大霧出現的次數較多,1983年和1984年最多,為59 d,之后的近20 a有減少的趨勢,2008年最少,為14 d??紤]霧的形成需要輻射降溫的條件,筆者又統計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(見圖1b)。最低溫度的升高,是否對輻射霧形成有一定的抑制作用,還有待進一步的探討。其次大霧的形成需要大氣氣溶膠粒子作為凝結核,近年來政府部門注重環保,增大森林植被的面積,環境得到有效保護的基礎上,應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,但月際差異較大,月平均大霧日數在0.3~7.1 d之間變化,大多出現在秋冬季節,10月份至次年的1月份是縉云縣出現大霧的集中期,10月份開始趨于增多,11月份達到頂峰,12月份開始逐漸減少,其中平均每年10月份至次年的1月出現大霧日數為21.7 d,占年總數的61.1%,7,8月份最少,僅占全年總數的2.2%,大多數年份的7,8月份沒有大霧天氣出現。

圖2 1971—2009年縉云大霧月際變化
縉云站為國家一般氣象站,白天(08:00—20:00)守班期間既記錄天氣現象又記錄天氣現象的起始時間,夜間(20:00—08:00)只記錄天氣現象而不記錄起始時間,而大霧常常開始于8:00以前,所以霧的開始時間常常無記錄,但根據觀測員的經驗和已有的資料分析,霧多出現于午夜之后,中午前消散,清晨為高發時段。
2010年10月30日—11月2日,縉云縣出現了了一次持續4 d的大霧天氣過程。表1給出了這次持續4 d的大霧天氣過程的一些氣象要素值。
這4 d本站均觀測到大霧天氣,通過上表可以看出,4 d的溫度露點差很?。?.0℃;相對濕度較大;風速很小,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;風向為靜風或偏東風,增加了近地面水汽含量;通過對歷史出現的大霧天氣的地面氣象要素統計分析,發現大霧天氣一般都存在晴空少云、微風、相對濕度大(>95%)的特點。

表1 2010年10月30日—11月2日縉云持續大霧過程要素表
此次持續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。在大霧出現之前,10月24日夜里開始到26日受強冷空氣影響,縉云出現了一次大風、降溫和降水的天氣過程,在此期間,2010年第14號臺風“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日夜里隨著臺風“暹芭”逐漸轉向東北,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的中緯度地區有淺槽,縉云處在槽前的西南氣流中,當暖濕空氣移到較冷的下墊面時,導致水汽凝結,形成平流霧。另分析可知,29—30日850 hPa以上存在著逆溫層,對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探測資料得到30日20時—2日08時地面和高空的平均場(圖3)。30日20時中緯度淺槽在120°E附近,31日08時—2日08時高空槽東移北縮,高空縉云轉西北偏西氣流,東北有槽補充,地面蒙古國西部及貝湖一帶不斷有弱冷空氣補充南下,地面縉云一直處在高壓前部,實況天氣晴好。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,多余的水汽就凝結成了霧。

圖3 10月30日20時—11月2日08時地面和高空的平均場
2.3.1 風速條件
風對大霧的形成有一定的促進作用,在大霧影響期間,白天縉云的風速較大,一般在1~5 m/s,特別是每天的14—18時,最大風速基本上都在3~5 m/s,有利于向空中輸送水汽,而夜間風速一般都在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現象,低空充足的水汽是形成大霧的一個重要條件。高層500 hPa 29日08時受高空槽的影響,水汽通量高值區在湖南以及江西一帶,隨著高空低槽的東移,30日08時,高值區移過浙江,10月30日—11月2日中高層縉云為一個干層。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,而850 hPa以下縉云一直處在偏東氣流中,水汽通量的高值區有向西擴展的趨勢。圖4為縉云站29日20時—2日20時各個時次的相對濕度分布。由圖4可知,10月30日—11月2日縉云地面的日平均相對濕度都在75%以上,特別是大霧影響期間,相對濕度都在80%以上,個別時次接近100%。通過1971—2009年近39 a年大霧日平均相對濕度統計分析得到,出現大霧期間,縉云縣的日平均相對濕度79.2%,最小值為58%。
3.1 根據縉云站39 a的地面觀測資料分析,縉云縣大霧變化特征為:在80年代大霧出現的次數較多,近20 a有減少的趨勢;大霧的月際分布上差異較大,大多出現在秋冬季節,10月份至次年的1月份是縉云縣出現大霧的集中期,7,8月最少;一日當中多出現于午夜之后,中午前消散,清晨為高發時段。
3.2 2010年10月30日—11月2日,縉云縣連續4 d大霧的環流背景: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散、補充的形式影響縉云,為后期輻射霧的形成提供了良好的環流背景。
3.3 大霧形成期間地面夜間微風,風速在0~1.5 m/s,以及75%以上的平均相對濕度有利于大霧的形成和維持。
3.4 秋冬季節,如果起霧的天氣條件具備,省市臺指導預報局地有霧,縣級臺站需要結合本地地形與天氣要素特點做好訂正預報,做好預測監測,及時地補充、修正預報。如果早晨實況已經出現大霧,要分析大霧濃度增強或減弱的趨勢、持續時間的長短,做好預報預警工作。
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