大雾天气预报思路分析

毕梦佳

摘   要：文章通过介绍辐射雾及平流雾的形成机理，阐述形成大雾天气的环流背景和单站气象要素特征，从而分析辐射雾的预报思路。

关键词：辐射雾;平流雾;预报思路

1    雾的形成机制

1.1  雾形成的基本条件

形成辐射雾或平流雾，一般需要同时满足以下3个条件：（1）水汽：水汽条件是能否形成雾的核心条件，雾是近地面层空气中的水汽凝结（或凝华）的产物，雾中水汽的来源主要有二，一是本区域空气内部的水分，二是因风力作用从其他区域转移至本区域的湿空气中的水分。（2）冷却条件：水汽的凝结需要气温接近露点温度。（3）稳定的层结：边界层内维持稳定的层结可促进近地面水汽聚积;若气层稳定性不足，还可促进热量及水汽的扩散，防止雾的形成。

1.2  辐射雾的形成原理

形成辐射雾需满足如下条件：（1）温度条件：晴朗的夜间及清晨，近地面气层降温较快，易形成低空辐射逆温，该现象可促进近地面层雾滴发生大面积聚集，进而在逆温层之下形成辐射雾。（2）水汽供应：区域内近地面层水汽較多，若此时出现降温则会促进水汽凝结，例如，雨后是形成辐射雾的高频时期。（3）层结条件：当近地面气层相对稳定或出现逆温层时，上下层间热量及水汽交换受阻，可促进水汽凝聚。（4）风的作用：大量研究发现，当风速在1～3 m/s时，更易形成辐射雾。

辐射雾的特征有：（1）随季节和一天中时间段的变动而产生明显变化，例如，在秋冬季出现辐射雾的频率更高，且日出前后形成的辐射雾浓度最大，白天气温升高后，雾气逐渐消散。（2）受区域地理条件的显著影响，如在空气湿度较大的山谷、盆地、湖面等区域更容易观测到辐射雾。（3）辐射雾的厚度及区域分布差异较大，其厚度变动范围一般在几十米到几百米之间，平原地区形成大面积辐射雾的概率更高。

1.3  平流雾的形成原理

平流雾是暖湿空气遇冷在近地面发生冷却而形成的天气现象，其形成同样需满足一定条件。首先，暖湿空气的温度与冷下垫面差异较大，存在平流逆温，可抑制垂直混合的发展。其次，暖空气本身湿度大，可提供足够的水汽用以雾的形成。再次，层结较稳定，绝大多数大雾天气发生在有逆温层的环境中。最后，适中的风速，平流雾的形成与维持是暖湿气流叠加在冷性下垫面的结果，一定的风速是保持暖空气流动的必要条件。

平流雾的主要特征有3点：（1）季节性变化明显，多形成于春夏两季。（2）一般情况下强度高于辐射雾。（3）在天气条件稳定的状态下更易形成，并伴有层云、毛毛雨的天气现象。

2    雾的环流背景与单站气象要素特征

2.1  天气系统空间结构

雾期间，高空环流形势比较稳定，500 hPa图上一般为偏西或西北气流控制，有利于弱冷空气向雨区渗透;850 hPa图上一般盛行弱西北气流，从风场结构可以分析出反气旋环流。在温度场上，对流层中低层一般为弱的暖性结构，一般不存在明显的温度槽或脊。从地面形势来看，雾一般发生在气压梯度很小的区域，常见的包括鞍型场、弱高压区、弱低压区等，而地面流场多表现为弱辐合区，可促进近地面水汽聚集。在雾的形成及持续过程中，900 hPa以下的弱辐合上升运动促使近地层水汽向上转移;对流层中低层发生弱辐散下沉运动，高层的下沉运动阻止低层水汽向高层输送，可使水汽在逆温层高度内充分混合。

2.2  单站气象要素的演变特征

2.2.1  探空特征

（1）中低层有明显的逆温层存在。

（2）逆温层内的温度露点差接近饱和，雾越浓，饱和层越厚。

（3）逆温层内的风速一般小于8 m/s，近地面高度的风速很小。

2.2.2  地面要素特征

（1）湿度：雾区的温度露点差大多接近0 ℃。

（2）风力条件：微风（1～3 m/s）对雾的形成最有利。

（3）气温变化：辐射雾主要是通过气温下降来实现水汽凝结。

3    辐射雾的预报思路

3.1  天气形势分析

在秋冬季节，雾以辐射雾为主，产生辐射雾的基本天气形势包括：

（1）500 hPa上：西北气流或偏西气流。

（2）850 hPa上：弱暖性结构，流场上通常为反气旋流出区。

（3）900 hPa以下：弱上升运动，对流层中层为弱下沉运动。

（4）地面气压梯度小，风场上出现弱辐合。

3.2  地形因素

辐射雾多产生于潮湿地区，如河流、湖泊、水塘等。

3.3  本地气象要素分析

（1）根据逆温层厚度和风速参数及饱和层的厚度参数，判断是否具备雾形成并持续存在的条件。

（2）辐射雾的形成对风速要求较低，微风状态下（1～3 m/s）即可满足其形成要求。

（3）若发现本站温度露点差呈现降低趋势，可预测雾的出现或逐渐变浓，若水汽条件相对稳定，辐射雾预报成功与否主要受最低气温预报的影响。

（4）观测站点及周围区域天空特点，若为晴朗天气，有利于地表辐射降温，大雾天气一般出现在晴朗无云的天气背景下。

（5）查看站点区域内近期是否出现降水天气，主要是由于秋冬季发生降雨或降雪后，近地面层空气湿度显著上升，夜间发生辐射降温，极易促使大面积浓雾产生。

3.4  辐射雾的消散条件

（1）逆温层：太阳辐射、风速扰动，可促使逆温层变薄甚至消失。

（2）气温变化：辐射雾形成后，在无云或少云的天气背景下，太阳辐射易发生升温，温度变化可促使辐射雾逐渐消散。

（3）风力条件：在北方干冷气流或南方暖湿气流条件下，若风速高于一定程度，如大于4 m/s，不利于水汽在逆温层内聚集，可促进辐射雾消散。

（4）天气系统的影响：当有锋面、深厚的辐合系统时，更易观测到雾气迅速消散。

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