孫曉麗

摘要 ?2012年1月10日鄲城縣發生大霧天氣過程,該文利用常規氣象觀測資料、自動站觀測資料,著重從天氣形勢、物理量等角度針對此次大霧天氣過程進行分析。結果表明:地面均壓場與弱冷空氣頻繁活動、500 hPa高空環流平直、700~850 hPa中低層受到高壓脊前較弱的偏北氣流的控制,共同主導了此次大霧天氣的形成;在上空中高層弱下沉運動及近地層弱上升運動的共同影響與作用下,導致大霧天氣過程得以持續與發展。
關鍵詞鄲城縣;大霧;逆溫層;天氣過程
中圖分類號:P426.4文獻標識碼:A文章編號:2095-3305(2019)03-069-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.028
大霧是一種常見的災害性天氣過程,是指懸浮在近地面氣層當中的冰晶微粒與水滴的集合物。大霧天氣過程發生時將會導致水平能見度在1 km以下,對航空及水陸交通安全產生嚴重影響。當出現大霧彌漫或大面積的濃霧天氣時,將會導致交通事故明顯增多。當風速比較小時,濃霧往往會維持較長時間,且難以擴散,導致空氣當中有毒物質大大增加,嚴重危害人體健康。因此,做好大霧天氣過程的分析及預報工作具有重要的現實意義。該文將著重針對鄲城縣2012年一次大霧形成的天氣形勢及物理量場進行分析,為今后此類大霧天氣過程的分析及預報提供一定的借鑒與參考。
1研究區概況
鄲城縣是周口市的下轄縣,位于115°10′~115°46′E和33°38′~33°65′N之間。鄲城縣位于河南、安徽兩省3縣的交界處,東部及東南部臨近安徽亳州市及太和縣,南部靠近沈丘縣,西部連接淮陽縣,北部毗鄰鹿邑縣。縣城處于豫東平原,海拔在35.6~43.8 m之間,地勢呈現出由西北往東南略微傾斜的趨勢。氣候為暖溫帶半濕潤季風氣候,年平均溫度為14.6℃,氣溫比較適中;年日照時數為2 258.6 h,日照較為充足,日照百分率達到51%;年平均降水量為738.6 mm,雨量較為充沛,其中將近60%的年份的年降水量在600~900 mm之間。
2天氣形勢分析
2012年1月9—10日鄲城縣發生大霧天氣,鄲城縣氣象局在1月9日22:00發布大霧黃色預警,大霧強度不斷增加,之后大霧逐漸消散。1月10日7:30,鄲城縣氣象局再次發布大霧橙色預警,縣城出現能見度在200 m以下的大霧天氣,與此同時,氣溫明顯下降且能見度不高,對民眾的日常出行及交通運輸產生了嚴重影響。
2012年1月9—10日500 hPa高空位置處,歐亞大陸中高緯度地區維持一槽一脊的環流形勢,鄂霍次克海較大的低壓底部平直西風環流控制了河南地區。700~850 hPa中低層位置處,河南省位于高壓脊前并且受到較弱的偏北氣流的控制。這一中低層無明顯性冷空氣影響及高層環流平直的天氣系統,有利于大氣層結的穩定性,進而導致出現大霧天氣過程。1月10日20:00高層高壓脊逐漸向東移動,此時鋒區逐漸南壓,對于冷空氣逐漸向南輸送起到有利作用。之后,西北氣流對河南地區進行控制,與此同時,中低層偏北風的風速有所增加,對河南中東部地區產生較大影響的區域性大霧天氣逐漸消散。
通常情況下,大霧天氣主要產生于近地層周圍,所以大霧天氣過程的形成、發展與地面天氣形勢、邊界層等密切相關。鄲城縣位于內陸小高壓的北側或西側,這一地區西風和南風較多,而且存在暖平流,有利于形成低層逆溫層。到1月10日08:00,鄲城縣受到高壓脊前偏北氣流的控制,同時河南上空溫度場受到溫度脊的控制,導致邊界層之下的大氣層結的穩定性比較強。
1月9—10日,有一高壓出現在貝加爾湖至我國華北地區,在河南西北部頻繁出現偏北風,其風速在4 m/s以下。弱冷空氣在該地區頻繁活動,而且河南中東部持續位于均壓場控制范圍之內,偏南與偏東風較多,且風速較小,對于水汽往大霧區積聚起到有利作用。1月10日05:00,弱冷空氣從河南西北部逐漸擴展到中東部近地面,此時受到表層冷空氣平流的影響,進而增加了低層大氣層結的穩定性,導致鄲城縣大霧天氣過程得以維持與發展。到17:00,華北高壓前沿冷鋒中路南下,鄲城縣大霧天氣過程逐漸消散。
3物理量分析
3.1垂直速度
此次大霧天氣過程發生時,1 000 hPa位置處的垂直速度在-5×10-2~-10×10-2 Pa/s之間,在河南中東部出現上升運動中心,并且上升運行比較弱。1月10日02:00—20:00,900 hPa位置處存在上升運動中心但是強度較弱,導致水汽逐漸往上輸送,與此同時濕層的厚度有所增加。1月9日20:00至10日14:00,河南省中東部上空有一個強度較弱的下沉運動中心,其垂直速度為-25×10-2 Pa/s。以上兩種形勢對近地面水汽輸送起到了一定的阻擋作用,低層水汽持續積累,下沉增溫效應對于建立與增強邊界逆溫層發揮了有利作用。1月10日14:00,高層與近地面的上升運動保持一致,對于低層水汽的積聚較為不利,因此鄲城縣大霧逐漸消散。由此可見,此次大霧天氣中,中高層弱下沉運動及上空近地層弱上升運動的長時間對峙,對于大霧天氣過程的發生、持續與發展起到了明顯的推動作用。
3.2水汽條件
由圖1能夠看出,1月9日20:00在安徽、江蘇等地區出現大量的水汽,并且呈現出舌狀逐漸延伸至華北南部、黃淮中部等地區,進而形成水汽通量的高值區,在河北、河南及山東3省的交界位置處出現水汽通量的高值中心,其數值達到4 g·cm-1·hPa-1·s-1。由此可見,東部溫暖洋面為該地區大霧天氣過程的發生、發展提供了較為充沛的水汽條件。從流場角度而言,有一反氣旋環流出現在江蘇省的東部海區,其南部出現有一偏東氣流,與此同時鄲城縣正好位于高壓環流底后部,并且受到偏南及東南氣流的控制,這一氣流與河套東部的西北氣流相互匯合,再受到太行山脈的阻隔,導致在河南中部形成1條輻合線,并呈現出南北走向,而水汽也在河南中東部集聚。因此,1月9日20:00至1月10日11:00這一時間段內,輻合線東部水汽通量值較高,正好對應了大霧天氣出現時間段。
參考文獻
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責任編輯:李楊