常山地區霧的變化特征及形成條件初步分析

[摘要]利用常山地面氣象站2001-2009年的霧資料，結合能見度（VV）、相對濕度（RH）、溫度（t）、露點（td）等幾個物理量，對常山地區霧的分布特征及形成條件進行了初步分析，得出如下主要結論：常山一般站出現的輻射霧、蒸發霧、平流霧，發現常山霧以輻射霧為主，少數為平流霧和蒸發霧。常山地區的輻射霧出現時，通常500hPa高空為槽后高壓脊控制，700hPa槽后暖脊控制。輻射霧出現在晴朗無云的夜間或早晨。中午隨著地面溫度上升，空氣又回復到未飽和狀態，霧滴也就立即蒸發消散。常山地區的輻射霧通常預示著當天天氣晴朗。常山縣霧的出現時間大部分在凌晨4時以后，特別是輻射霧，也有00時以前出現的鋒面霧，但極少，而霧大部分持續時間為3-5小時。常山地區冬季的霧最多。11月和12月的霧日總計為20天。其次為春季，夏季的霧日最少，初秋的霧日并不多，但秋末霧日開始逐漸增多。常山地區的霧受氣象要素的影響較大。當地面溫度露點差（14時）小于10℃或者晴轉雨的天氣形勢地面T-Td≤13℃第二天有可能出現霧；14時相對濕度≥70%，次日容易生成霧。次日早晨最低溫度低于前一天14時的露點溫度，可以作為判斷常山霧的依據。另外，常山的特殊地形也是霧形成的重要條件之一。

[關鍵詞]常山 霧 日變化 季節變化 氣象要素

[中圖分類號]X4 [文獻標識碼]A [文章編號]1003-1650（2013）02-0225-02

霧的形成使得能見度偏低，對公路、航運、海運等交通運輸影響甚大。另外，被人類活動污染了的城市或工礦區的大霧中含有各種酸、堿、鹽、胺、苯等微粒，以及灰塵和病源微生物，這些物質可傷害樹木和農作物，被吸入人體后可危害人們的健康。近年來，由于霧造成低能見度的天氣頻繁出現，社會對霧的關注度也迅速提高，霧已成為高影響天氣氣候事件，對霧的監測和預報越來越重要。因此有關霧的研究一直是人們關注的重點。周賀玲等對河北省霧的氣候特征及變化趨勢進行了研究。伍紅雨研究了華南霧日和霾日得氣候特征及變化。劉漢衛等對華東地區一次輻射霧進行了數值模擬分析。其它有關霧的研究還有很多。本文對2001-2009年浙江常山縣霧天氣的概況、環流背景及氣象要素特征進行統計分析，以及開展霧的預報和氣象服務提供參考。

一、常山站霧的特征分析

1.常山不同類型霧的出現頻次分析

常山站2001-2009年出現的輻射霧、蒸發霧和平流霧所占天數和比例。統計2001-2009年出現霧的次數，并用觀測資料來判定常山一般站出現的輻射霧、蒸發霧、平流霧，發現常山霧以輻射霧為主，少數為平流霧和蒸發霧，具體霧日共124d，其中輻射霧113d，占總數的91%；蒸發霧7d，占總數的6%；平流霧4d，占總數的3%。

2.常山輻射霧的環流形勢

常山地區的輻射霧天氣的環流形勢。出現前先有北方冷空氣南下帶來降水，隨著500hPa低槽云系移出衢州，常山縣上空轉為晴空無（少）云，500hPa高空為槽后高壓脊控制，700hPa槽后暖脊控制常山。前期降水使低層增濕，暖脊控制使中層形成逆溫或逆溫加強，為霧的天氣形成提供了有利的天氣條件；地面形勢則為高壓脊或變性冷高壓控制或鞍形場、均壓場，地面氣壓梯度小，風速小，由于地面輻射冷卻，近地面層空氣達到飽和形成輻射霧。

二、霧的時間分布特征

1.常山地區霧的日變化特征分析

霧的持續時間長短，主要與本地氣候干濕有關：一般來說，干旱地區多短霧，多在1小時以內消散，潮濕地區則以長霧多見，可持續6小時左右。常山縣霧的出現時間大部分在凌晨4時以后，特別是輻射霧，也有00時以前出現的鋒面霧，但極少，而霧大部分持續時間為3-5小時。霧消原因主要有以下三點：一是由于下墊面的增溫，霧滴蒸發；二是風速增大，霧被吹散或抬升成云；三是湍流混合，水汽上傳，熱量下遞，近地層霧滴蒸發。對2009年大霧過程分析發現，常山霧一般在10時前消失，特別是冬、春大霧，全年僅2次大霧過程出現在下午，分別是1月26日和12月29日。這兩次霧主要是由于常山站處于一座小山頂，附近的地勢是平原，水汽條件較好，達到飽和易成蒸發，當地面的水汽蒸發而上升后，到達測站的高度是溫度降低后，容易疑結成霧。

2.常山地區霧的季節變化特征分析

圖1給出了常山地區霧的季節變化。從圖中可以看出，從1-4月，常山地區的霧日分布比較平均，大概每月有15-17日左右。5月和6月的霧日分別為5天和4天。7月和9月常山地區的霧日最少只有1天。8月的霧日略多有5天。10月的霧日有3天。11月和12月的霧日有20天。總的看來，常山地區的霧日在冬季最多。其次為春季；夏季的霧日最少；初秋的霧日并不多，但秋末霧日開始逐漸增多。

3.常山地區2001-2009霧的年際變化特征分析

從圖2可以看出2001-2009年年平均霧日為13.8天，年霧日最多的年份高達18天，出現在2001年；年霧日最少的年份為10天，出現在2007年。常山地區主要以輻射霧為主，年季變化較大，2002年和2008年出現11次，2003年和2006年出現了14次，其余2004年、2005年及2009年個出現次數是16次、13次、17次。其中年霧日≥15天的占33%，≤15天的占73%。

三、霧的氣象要素特征分析

通常霧的類型不同，形成的原因也明顯不同。如輻射霧多形成在雨、陰轉晴朗的夜間，主要成因是輻射冷卻使低層濕度加大達到飽和；平流輻射霧多形成在晴轉多云的前夕，主要成因有輻射冷卻和平流增濕；平流霧形成在溫度高、濕度大的陰雨天氣或轉陰雨天氣的前期，主要成因是暖濕平流濕度很大。與輻射霧和平流輻射霧形成相關最好的氣象要素是風速、云量、濕度等條件，其中風速條件尤為重要。

一般雨轉晴、陰轉晴、晴轉雨的天氣濕度大；連續晴天連續有霧的天氣濕度大；高壓后部轉南風濕度將加大。有霧的當天，08時地面溫度露點差很小，大部分大霧日地面T-Td≤5℃（如圖5）。有霧的當天，凌晨02時地面T-Td≤3℃有可能成霧，T-Td≤1℃多數有霧；前一天14點地面，T-Td≤10℃第二天有可能出現霧；如果是晴轉雨的天氣形勢，由于前面天氣晴好，T-Td≤13℃第二天有可能出現霧。統計相對濕度發現，有霧的前一天14時的相對濕度大于60%的占70%。14時一般是一天中相對濕度比較小的時段，這時相對濕度較大，說明氣團比較濕潤。同時發現，14時的相對濕度≥70%，次日容易生成大霧。

從常山的地形圖中可以發現，常山多產生于潮濕的谷地、洼地、盆地，河道。根據常年的觀測經驗，常山其它區域比本站出現霧的機率多。南北向的黃衢南高速、205國道因山體多而容易出現霧；東西向杭金衢高速、320國道因河道附繞而容易出現霧。這是在預報服務過程中值得注意的一個事實。

四、結論

利用常山地面氣象站2001-2009年的霧資料，結合能見度（VV）、相對濕度（ff）、溫度（t）、露點（td）等幾個物理量，對常山地區霧的分布特征及形成條件進行了初步分析，得出如下主要結論：

1.常山地區的輻射霧、平流霧和混合霧等各種種類均有發生，但最常見的霧的種類是輻射霧。常山一般站出現的輻射霧、蒸發霧、平流霧，發現常山霧以輻射霧為主，少數為平流霧和蒸發霧，具體霧日共124d，其中輻射霧113d，占總數的91%；蒸發霧7d，占總數的6%；平流霧4d，占總數的3%。

2.常山地區的輻射霧出現時，通常500hPa高空為槽后高壓脊控制，700hPa槽后暖脊控制。輻射霧出現在晴朗無云的夜間或早晨。中午隨著地面溫度上升，空氣又回復到未飽和狀態，霧滴也就立即蒸發消散。常山地區的輻射霧通常預示著當天天氣晴朗。

3.常山縣霧的出現時間大部分在凌晨4時以后，特別是輻射霧，也有00時以前出現的鋒面霧，但極少，而霧大部分持續時間為3～5小時。

4.常山地區冬季的霧最多。11月和12月的霧日總計為20天。其次為春季，夏季的霧日最少，初秋的霧日并不多，但秋末霧日開始逐漸增多。

5.常山地區的霧受氣象要素的影響較大。當地面溫度露點差（14時）小于10℃或者晴轉雨的天氣形勢地面T-Td≤13℃第二天有可能出現霧；14時相對濕度≥70%，次日容易生成大霧。次日早晨最低溫度低于前一天14時的露點溫度，可以作為判斷常山霧的依據。另外，常山的特殊地形也是霧形成的重要條件之一。