李吉云,王建华
(1.东宁县气象局,黑龙江 东宁157200;2.七台河市气象局,黑龙江 七台河150400)
从秋季大雾天气特征探讨大雾成因
李吉云1,王建华2
(1.东宁县气象局,黑龙江 东宁157200;2.七台河市气象局,黑龙江 七台河150400)
进入秋季,随着暖空气活动的逐渐减弱,北方冷空气活动开始加强,大雾天气频繁出现。大雾作为一种灾害性天气,是影响交通安全的首要因素,同时大雾天气出现时城市释放的烟尘、废气等有害物质容易在近地面空气中滞留,对人体健康造成危害。因此,研究大雾天气的成因,尤其是当地地形条件对大雾形成可能造成的影响,对秋季大雾预报工作的开展具有一定的实际意义。
2008年9-10月,七台河市共出现大雾天气7次(9月3次,10月4次),从持续时间看,有4次大雾持续时间延续至8时10分以后,持续时间最长的一次大雾出现在10月1日,从夜间开始一直持续至9时12分;从能见度看,大雾出现时能见度大多在50~100 m,10月18日的大雾强度最重,大雾出现时有效能见度仅为30 m;从前期现象看,有5次大雾天气出现前24 h之内有降水;从大雾类型看,多以辐射雾为主,有1次(10月18日)是辐射-平流雾。
从历史资料数据看,2008年秋季的大雾日数多于历年秋季大雾日数 (3次),也多于2007年秋季大雾日数(2007年共出现大雾天气4次,均出现在8时以前,能见度多在100~500 m),且强度较2007年更为严重。
七台河市所处环流形势的位置分三类:低涡(槽)(前)下方、脊前下方以及槽(涡)下方较平直气流处;从温压场配置看,大雾天气发生时该区附近无明显平流;从高空风场看,大雾天气发生日高空500 hPa风场以西风或偏西风为主,有风速辐散出现。
大雾发生时,700 hPa七台河市所处环流形势位置同500 hPa基本一致;从温压场配置看,大雾天气出现时6次无平流,1次有暖平流;从风场看以西风或西南风为主,有风速的辐散、辐合以及弱反气旋风向切变出现。
大雾出现时七台河市处在槽区 (涡下方)附近或脊下方,大雾出现前大多有弱冷平流(6/7),大雾发生时无明显平流(5/7);风向以偏西、西北、偏西北为主,有风速的辐合、辐散或风向切变出现。
大雾天气出现时,七台河市所处位置分两种:一种是在高空温度槽前(下),另一种是在温度脊前下方。
在秋季出现的7次大雾天气过程中,该市有6次处在高压中心(前部)附近,有1次处在低压中心前部。
风力条件:有5次大雾出现时夜间至凌晨风力<1.0 m/s,瞬时静风,有2次风力在2.0~3.0 m/s。风向以偏北(东北)居多。
气压场特征:大雾天气出现时该市多处在稳定的高压控制下,大雾出现时段6 h内3 h变压在0~0.5 hPa。
湿度场条件:大雾出现时段相对湿度有6次在90~95%,有1次在80~90%(9月7日)。
在秋季7次大雾天气过程中,除10月18日高空850 hPa暖脊控制下有暖平流,地面到850 hPa存在明显逆温(地面最低温度与850 hPa逆温温差>2℃)外,其它大雾日850 hPa均无明显平流活动或为弱冷平流活动,高层为槽前暖区后部,层结稳定。
在晴朗少云的夜间或清晨,地面有效辐射增强,地表不断辐射冷却,有利于近地面的水汽凝结。在大雾天气出现的前一天有降水现象时,云系较多,到夜间降水过后,云迅速消散,气温下降,这种明显的辐射降温使得地表辐射冷却,这有利于水汽的大量凝结,是辐射雾形成的有利条件。在7次大雾天气中,有6次成雾期间晴空少云或无云,并且有5次是出现在前24 h有降水的天气当中,表明明显的地表辐射冷却对辐射雾的形成具有重要的触发和加强作用。
对于槽前形势下出现的大雾天气而言,槽前为暖区(或弱冷空气)控制,地面处在高压区,大气层结处于较稳定的状态;在地面到850 hPa出现逆温时,大气层结也较为稳定,有利于低层大雾的维持。
大雾天气出现时风力较弱,使得水汽条件得以维持,微风对于辐射雾的形成最为有利,风力过大或静风对大雾的形成都不利。在成雾期间,地面风向以偏北(东北)或偏西南为主,这表明有来自东部的弱冷空气和来自西南方向的暖湿气流输送。此外,暖区的均压场为大雾的生成提供了良好的环流背景条件。
成雾时近地面有足够的水汽条件,水汽除来源于前期降水和雪面升华外,夜间偏北气流(市区北部是桃山水库)或偏西南气流均有利于水汽供给。
(1)在大气层结稳定状态下(地面以高压为主),七台河地区处在高空槽前(附近)时,夜间有微风且辐射降温明显,有利于大雾(辐射雾)的出现;当高空为脊区控制,暖平流较强并且夜间存在明显逆温(地面至850 hPa逆温>2℃)时,西南暖湿空气流经冷下垫面加之近地面长波辐射降温作用形成辐射-平流雾,其持续时间取决于逆温强度及持续时间。
(2)在同样的天气背景形势下,七台河市秋季大雾发生机率高于相邻的勃利,大雾类型多以辐射雾为主,具有明显的地域特点,与其山地地形及域内水体的影响有关。从历年大雾日数也可以看出,七台河市秋季大雾日数较勃利多2 d以上。
(3)通过以往对七台河市区和勃利县夜间最低气温和风的对比分析得出,夜间市区温度多低于勃利且风力相对较勃利弱,这也是市区出现大雾时勃利往往不出现或仅出现轻雾的原因之一。
(4)在前期有降水出现的情况下,降水使空气及近地面湿度增大,在其它条件适宜的情况下也容易出现大雾天气,有时是烟雾混合天气。
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P458.1+2
A
1002-252X(2012)02-0021-02
2012-2-1
李吉云(1973-),女,黑龙江省宾县人,哈尔滨理工大学,本科生,工程师.