吉安市一次大霧過程分析以2019年秋季為例

王文娟 王瑞

摘要：本文利用常規氣象觀測資料對2019年吉安秋季1次大霧天氣過程進行診斷分析。結果表明：這是1次典型的輻射性大霧天氣過程，其中穩定的環流形勢、前期增濕、湍流運動、合適的LCL高度以及特殊地形是導致此次秋季大霧天氣發生發展的主要原因，另外相關穩定度指標和GPS水汽可降水量對大霧監測預報具有一定的指示意義。

關鍵詞：大霧;湍流;穩定度;地形

中圖分類號：S161? 文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200229047

引言

大霧是指懸浮于近地面層空氣中無數小水滴或小冰晶造成水平能見度不足1000m的一種天氣現象。吉安市地處贛江中游羅霄山脈中段，位于江西省中西部，每年秋末冬初為吉安市大霧高發時段，加之吉泰盆地的特殊地形也為成霧提供了有利條件。近年來，隨著國民經濟社會快速發展，高速公路大霧引發的道路交通安全事故頻發，不僅造成交通堵塞，而且容易引發人員傷亡，同時，大霧還引起嚴重的環境污染，給人體健康帶來不利影響，容易誘發多種呼吸道和心血管疾病，因此研究大霧形成機理十分重要。近年來，國內不少氣象專家學者對大霧成因、機理等進行了大量分析與研究[2，3]，取得了一定的成果。如李亞春[2]等通過對內蒙古通遼市一次大霧天氣過程進行分析，找出了適合當地大霧發生的溫濕、逆溫條件以及雷達回波頂高度等相關指標;陳翔翔[3]等對比分析了江西省3類區域性大霧的時空分布、天氣形勢和主要氣象要素特征，發現江西省持續性區域性大霧主要以輻射霧為主，平流輻射霧的逆溫強度最大，平流霧最小。本文主要針對吉安市2019年秋季一次大霧天氣過程，對其環流背景、層結穩定度、探空圖和GPS水汽可降水量等資料進行診斷分析，進一步探究大霧發生發展成因，以期為本地大霧天氣積累預報經驗。

1天氣實況

受地面高壓控制，2019年10月29—30日，吉安市出現入秋以來首場大范圍大霧天氣過程，29日大霧范圍最廣，全市13個縣（區）均出現大霧天氣，部分地方最低能見度不足200m，其中永豐最低能見度僅為90m，30日大霧范圍有所減小，5個縣（區）出現大霧天氣，主要位于吉泰盆地以及贛江沿線一帶（詳見圖1），其中泰和縣最低能見度180m。

2環流背景分析

受強厄爾尼諾事件影響，2019年7月下旬—10月，吉安市出現1961年有氣象記錄以來最嚴重的伏秋連旱天氣，降水異常偏少，給當地工農業生產、農田設施灌溉及農業增產增收等方面造成極其不利影響。10月29日大霧發生前3d，25—27日受高空低槽東移、低層切變和地面冷空氣南下影響，吉安市普遍出現小到中雨天氣，空氣濕度有所增大，至28日白天吉安市自北向南雨停轉陰天多云，晚上天空逐漸打開，29日早晨全市出現大范圍大霧天氣，前期低層增濕為成霧儲備了充沛的水汽條件。通過分析29日08∶00高空500hPa圖可知（圖2），江西處西高東低L型，中北部為NW氣流控制，中低層700～925hPa為一致偏北氣流控制，1000hPa上T-Td≤1℃，空氣濕度接近于飽和，地面上江西境內處均壓場中（圖2），N 25°～30°僅有2根等壓線，氣壓梯度非常小，且風速較弱（1～3m/s），晴空少云，符合形成大霧的靜穩天氣條件。29日白天受太陽輻射增溫影響，全市日最高氣溫普遍達22～23℃，較28日升高4～5℃，午后相對濕度普遍降至40%～50%，29日夜間由于地表長波輻射冷卻使得近地面層水汽凝結，30日早晨吉安市部分地方出現大霧天氣，但范圍和強度較29日相比有所減小，這與白天太陽照射地表增溫導致濕度減小存在很大關系。

3層結穩定度分析

通過分析29日08∶00南昌站探空曲線可以發現，當日925hPa以下至近地面層存在明顯的逆溫層，K指數為負值，且CCL（對流凝結高度）、LCL（抬升凝結高度）位置非常低，位于1000hPa附近，表明近地面層濕度很大，水汽條件非常充沛，大氣層結穩定，有利于水汽的積累與聚集，另外，1000hPa偏北風達8m/s，有利于低層湍流運動發展，使低層水汽向中上層輸送，濕層增厚，對輻射霧的發展和持續有利，當日大霧一直持續至10∶00以后才逐漸消散，這與近地面層湍流運動發展存在一定關系。29日夜間吉安市維持晴空少云天氣，由于夜間強烈輻射冷卻降溫使得近地層水汽充分凝結，為30日早晨出現大霧創造了有利條件，但大霧范圍有所縮減，從當日08∶00南昌探空曲線可看出，LCL（抬升凝結高度）仍位于1000hPa附近，近地層水汽非常充沛，但CCL（對流凝結高度）升至850hPa左右，且中低層700～850hPa、925～1000hPa之間存在2層逆溫層，阻礙了湍流運動的向上發展，同時，K指數為負值，近地層風速較弱，大氣層結穩定，由于太陽照射地表快速增溫，逆溫層遭受破壞，08∶00左右大霧逐漸消散，持續時間不長與湍流運動減弱有一定影響。

4GPS可降水量與能見度對比分析

大霧一般生成于后半夜或清晨，日出前達到最濃。GPS水汽可降水量可直觀反映大霧地區上空水汽含量的變化情況，對大霧短臨監測預警具有一定的輔助參考價值。本文選取泰和觀測站10月28日20∶00—29日20∶00地基GPS大氣可降水量逐時觀測資料與當日逐時最低能見度進行對比分析，試圖尋找一些大霧發生前后PWV的日變化特征。當日大霧發展階段（01∶00—02∶00），地表由于受晴空輻射降溫影響，溫度露點差迅速減小，有利于近地層水汽開始凝結，PWV迅速下降，逐漸形成大霧;大霧成熟階段（03∶00—08∶00），PWV呈緩慢下降的趨勢，表明大霧將穩定維持;大霧消散階段（10∶00—11∶00），PWV變化不大，此時天空狀況逐漸轉好;14∶00—16∶00時隨著太陽輻射增溫影響，PWV又1次下降，空氣濕度明顯下降。因此，PWV日變化對監測大霧生消具有一定參考指導意義。

5地形及下墊面影響

大霧發生與地形及下墊面影響密切相關，通常極易發生于潮濕的洼地、谷地和盆地。10月29、30日吉安市大霧的生成一定程度上與贛江水體增濕效應有關。其中，10月29日大霧屬于典型的雨后轉晴輻射霧，覆蓋范圍廣、強度大，尤其永豐境內出現強濃霧天氣，主要是由于山區晝夜溫差大，空氣中的水汽極易達到飽和狀態，極易形成大霧。10月30日大霧屬于晴空輻射霧，范圍開始減小，僅峽江-吉水-吉州-青原-泰和一帶出現大霧，主要是由于峽江、吉水、吉州、青原、泰和位于贛江沿線，贛江水體增濕效應導致，同時吉泰盆地特殊的地形也是導致上述地區出現大霧的重要因素。

6結論

前期降水天氣為成霧積累了充沛的水汽條件，靜穩的環流形勢和逆溫層存在是此次秋季大霧形成的主要原因;低層湍流運動的發展對大霧持續和加強有一定促進作用;日常大霧監測預報中可適時參考GPS可降水量的變化，對判斷其生消演變有一定參考作用。

參考文獻

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000：320-323.

[2]李亞春，佟莎仁，石少宏，等.一次大霧天氣過程的分析[J].內蒙古氣象，2009（03）：18-19.

[3]陳翔翔，許愛華，許彬，等.2000—2012 年江西省三類區域性大霧時空分布及影響因素特征[J].氣象與環境學報，2018，34（3） ： 37-47.