刘英英
烟台蓬莱国际机场 265600
摘要:利用自动气象站观测资料以及NCEP再分析资料等相关资料,对2018年11月中旬烟台机场一次大雾天气过程展开分析。结果表明:此次大雾历经了辐射雾-平流辐射雾-平流雾的转换过程。大雾天气过程的大气环流背景形势为:亚欧中高纬500hPa形势场主要呈“2槽1脊”型,伴随着西风带系统逐渐朝东边移动,烟台机场由槽后、脊区转向槽前区域,[多了一个槽字]槽后西北气流的影响,925hPa高度以上的大气湿度比较小,这表明高空少云或者无云,促进了夜间地面辐射冷却降温,为大雾的形成提供了有利的条件。槽前暖平流输送产生的辐射冷却以及大尺度下沉运动的共同作用下,[逆温逐渐形成]逆温逐渐形成且持续发展,近地层温湿条件长时间维持,地面的辐射冷却与偏南暖湿平流二者的配合有利于平流辐射雾的产生。伴随着大雾的形成以及发展,雾层内部因为凝结潜热的加热导致11月14日气温大幅上升,辐射降温作用变弱,逐渐转变为平流雾。11月15日08:00中低层转变成偏北风,大雾逐渐变弱消散。
关键词:大雾;环流形势;大雾成因;辐射降温
引言
烟台隶属于山东省,为山东半岛的中心城市,环渤海地区重要的港口城市,烟台市属温带季风气候,秋冬季节大雾出现概率较高。大雾天气经常会给机场航班飞行、高速公路以及船舶运输行等交通领域带来极大阻力。因此,加强大雾发生发展规律的研究就显得至关重要。本文以2018年中旬烟台机场出现的一次大雾天气过程为例,主要对该次大雾天气过程的环流形势、大雾成因以及大雾特征进行分析,以深入掌握烟台机场大雾天气形成机制,为今后更好地开展机场大雾天气预报预警服务工作提供指导。
1环流形势
2018年11月12日08:00亚欧中高纬500hPa形势场主要呈“2槽1脊”型,伴随着西风带系统逐渐朝东边移动,烟台机场由槽后、脊区转向槽前区域。由2018年11月12—15日08:00的500hPa平均高度场及温度场进行分析发现(图1),500hPa高空主要属于平直气流,无显著的冷空气出现(图1a);850hPa形势场上(图1b)烟台机场主要受暖脊的影响,11月13日08:00逐渐受暖舌作用,该暖舌主要是由山西一带东伸而来,再加上暖平流的不断输送,促进了逆温的产生;11月15日08:00短波槽逐渐移动到烟台一带,与它[密切相关,少了关字]密切相关的锋区到达烟台机场北边区域,大雾逐渐减弱消散。雾一般出现于近地层,它的出现和天气形势、地面具备更为密切的联系[1]。[12日08:00,少了日字]通过2018年12日08:00—15日08:00平均海平面气压场和地面风场进行分析发现(图2),烟台机场处在反气旋后部的弱均压场内,主要属于弱偏南风,平均风速均不超过3m/s,同时出现了辐合线。
2大雾成因
2.1辐射冷却作用
通过2018年11月中旬烟台机场风场以及相对湿度的时空演变趋势进行分析发现(图3),2018年11月10日夜晚烟台机场有短波槽过境,引发降水,为大雾的产生给予了有利的湿度条件。11月11日逐渐受槽后西北气流的影响,925hPa高度以上的大气湿度比较小,这表明高空少云或者无云,促进了夜间地面辐射冷却降温,进而使得11月11日夜间烟台机场出现辐射雾;11月12日高空有短波槽过境,该短波槽呈很弱的“干性”,中高层湿度不足40%,此类“干性”短波槽对大雾的形成比较有利,推动了11月12日晚上雾区范围的拓展且强度的加强,烟台机场发生浓雾,能见度不超过200m;11月14日晚上有湿度较大的高空槽逐渐移过,云量越来越多,11月15日烟台机场有降水,稳定层结遭到破坏,从而促使大雾逐渐减弱消散。
![](/userUpload/38(3838).png)
2.2逆温作用
2.2.1大尺度下沉运动
通过垂直速度进行分析发现(图4),2018年11月11—13日850hPa处以上的大气主要属于下沉运动,产生下沉逆温,适宜于大雾的形成;自11月14日起整层大气主要属于上升运动,同时伴随着中低层湿度不断加大,云量也越来越多,形成雨水天气,逆温层不断变弱且遭遇破坏,大雾开始消散。
![](/userUpload/39(3792).png)
2.2.2暖平流的输送
通过图5进行分析发现,2018年11月11日晚上到11月14日,850hPa高度及以下的大气主要属于弱暖平流输送,暖平流的输送导致逆温不断加强加厚,近地层层结也越来越稳定,其中11月13日以及11月14日属于暖平流输送特别强的时间段,正好和大雾发展特别强盛的时间段保持对应。槽前暖平流输送产生的辐射冷却以及大尺度下沉运动的共同作用下,逆温逐渐形且持续发展,深厚的逆温层的出现在很大程度制约了近地层水汽以及能量的向上交换,使得近地层温湿条件长时间维持. 地面的辐射冷却与偏南暖湿平流二者的配合有利于平流辐射雾的产生。
2.3水汽条件
由低层水汽通量散度进行分析可知,在大雾发展以及维持过程中,雾区的水汽通量散度都属于负值,这意味着近地面层始终存在水汽的辐合,促使水汽逐渐朝雾区不断积聚,为大雾的形成带来了有利的水汽条件,这也是大雾长时间维持的主要原因。
3大雾特征分析
3.1边界层结构特征
通过烟台机场相对湿度以及温度情况可知,2018年11月11—14日夜晚至次日上午,300m以下的相对湿度超过85%,100m以下相对湿度均超过90%,伴随着大雾的持续发展,相对湿度大于90%的高度持续增加,11月13日晚上到11月14日上午,90%的相对湿度高度为130m。由大雾的性质进行分析可知,11月12日的大雾是由地表辐射冷却作用产生的辐射雾。通过温度进行分析发现,[分布着逆温,语句不通]2018年11月12—14日近地面都存在逆温,夜晚到早上的逆温越来越强,11月12—13日雾层中的冷中心、低温区和相对湿度的高值区几乎重合;伴随着大雾的形成以及发展,雾层内部因为凝结潜热的加热导致11月14日气温大幅上升,辐射降温作用变弱,温差下降;11月15日早上因为冷空气的影响,使得逆温层有所破坏。
3.2垂直结构特征
由探空资料分析可知,2018年11月12日08:00整层大气为西北或偏西气流,没有显著的温度平流,主要属于辐射降温,具备比较显著的辐射雾特征;11月13日08:00,700hPa高度及以上均属于西北气流,850hPa高度及以下主要受偏南风影响,风速非常小,同时烟台机场850hPa高度上分布着1个暖脊,烟台机场有弱暖平流存在,此类形势下所产生的雾大部分属于平流辐射雾;11月14日08:00,500hPa处属于偏西风,700hPa高度及以下均属于偏南风,风速越来越大,700hPa形势场的风速为14m/s,850hPa高度的风速越来越大,达8m/s,湿度场主要呈“上干下湿”的特点,逆温层的高度越来越高,处在878hPa~826hPa,这意味着边界层顶到对流层下层大气有逆温出现,导致低层水汽凝结物不易朝着高空一带扩散。稳定的大气层结以及雾层上“暖干层”的影响促使平流雾形成[2];11月15日08:00中低层转变成偏北风,大雾逐渐变弱消散。
4结论
(1)此次大雾历经了辐射雾-平流辐射雾-平流雾的转换过程。大雾天气过程的大气环流背景形势为:亚欧中高纬500hPa形势场主要呈“2槽1脊”型,伴随着西风带系统逐渐朝东边移动,烟台机场由槽后、脊区转向槽前区域,[多了一个槽字]槽后西北气流的影响,925hPa高度以上的大气湿度比较小,这表明高空少云或者无云,促进了夜间地面辐射冷却降温,为大雾的形成提供了有利的条件。
(2)槽前暖平流输送产生的辐射冷却以及大尺度下沉运动的共同作用下,逆温逐渐形且持续发展,近地层温湿条件长时间维持. 地面的辐射冷却与偏南暖湿平流二者的配合有利于平流辐射雾的产生。
(3)伴随着大雾的形成以及发展,雾层内部因为凝结潜热的加热导致11月14日气温大幅上升,辐射降温作用变弱,逐渐转变为平流雾。11月15日08:00中低层转变成偏北风,大雾逐渐变弱消散。
参考文献:
[1]何立富,陈涛,毛卫星.华北平原一次持续性大雾过程的成因分析[J].热带气象学报,2006,22(4):340-350.
[2]吴福浪,何锦瀛,何莉,等.2016年华东沿海一次大范围平流雾成因的数值研究[J].浙江气象,2018,39(4):33-38.
作者简介:刘英英(1994.08)女,汉族,山东省威海人,本科学历,助理工程师,从事研究方向或职业:气象预报。