2013年10月21日鐵嶺地區(qū)連續(xù)性大霧天氣分析

畢伊紅 崔一鳴 張明哲 李銘鑒 王祿祿 宋佳 辛得

摘要 本文以2013年10月21日鐵嶺地區(qū)大霧天氣為例，闡述了產(chǎn)生大霧天氣的形勢背景，分析了出現(xiàn)大霧天氣前后大氣層結(jié)狀況、風(fēng)速變化狀況以及水汽條件對形成大霧天氣的影響，目的是通過對這次天氣過程的總結(jié)分析，對該類天氣有一定的認(rèn)識，為以后對類似天氣進行預(yù)報提供一定的啟示作用。

關(guān)鍵詞 連續(xù)性大霧；要素場；大氣穩(wěn)定度；遼寧鐵嶺；2013年10月21日

中圖分類號 P426.4 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）17-0203-03

大霧是一種常見的災(zāi)害性天氣，是懸浮于近地面氣層中的大量水滴與冰晶微粒的集合物。當(dāng)大霧出現(xiàn)水平能見度小于1 km時，嚴(yán)重影響交通安全；當(dāng)大霧彌漫或大范圍出現(xiàn)濃霧天氣時，常導(dǎo)致交通事故增多，而且濃霧天氣空氣中有毒物質(zhì)較無霧日要多，對人體健康危害很大[1-2]。因此，做好大霧天氣的分析與預(yù)報，及時開展決策服務(wù)工作，具有十分重要的意義。

1 天氣實況

2013年10月21日凌晨開始，鐵嶺市各地出現(xiàn)能見度小于500 m的大霧天氣，大霧從3：00開始加重，部分地區(qū)出現(xiàn)能見度不足200 m的濃霧，尤其是西豐縣和鐵嶺新城區(qū)在5：00—8：00能見度不足50 m的強濃霧，直至中午霧氣仍然不散，到21日下午能見度仍在1 000 m以下，傍晚開始又加重能見度不足500 m，到夜間加強成濃霧，直到22日11：00左右能見度大于1 000 m，大霧消散（圖1）。鐵嶺市氣象臺與遼寧省氣象臺預(yù)警中心聯(lián)合發(fā)布大霧黃色、橙色、紅色預(yù)警信號，此次大霧天氣的特點是持續(xù)時間長、霧氣濃、影響范圍廣。受大霧天氣影響，本區(qū)段的高速公路均已關(guān)閉，路上行駛的車輛需打開霧燈、雙閃警示燈，低速行駛。大霧給市民出行帶來極大的不便，同時也導(dǎo)致空氣質(zhì)量極度下降。

2 環(huán)流背景分析

本次大霧發(fā)生前期歐亞大陸中高緯度為平直的緯向環(huán)流，高空鋒區(qū)偏北活動在北緯50～60°。中緯度地區(qū)有短波槽脊東移影響遼寧省，東亞及遠(yuǎn)東中緯度為平直緯向環(huán)流，大霧發(fā)生過程中東歐至西亞大陸中高緯度環(huán)流徑向度開始拉大，歐亞為兩脊一槽型，本區(qū)處在東亞的暖脊中，如圖2（a）所示。

3 高空形勢分析

3.1 溫壓場分析

10月20日8：00 500 hPa遼寧處在冷槽中，如圖2（b）所示，到20：00鐵嶺在槽后脊前，西北部已受暖平流影響；同時其下700 hPa遼寧處在冷低渦前，到20：00鐵嶺轉(zhuǎn)入冷低渦后部；850 hPa 20日8：00鐵嶺處在均壓場弱冷平流中，20日20：00鐵嶺在均壓場冷舌前部；925 hPa實況20日8：00鐵嶺處在均壓場冷平流中，20日20：00鐵嶺在均壓場冷舌前部，表明未來24 h處在上暖下冷的穩(wěn)定層中，天氣逐漸轉(zhuǎn)晴，低空風(fēng)速較小，夜間有利霧的生成。21日8：00 500 hPa遼寧在暖脊前部到20：00遼寧省處在弱暖脊后部；700 hPa 21日8：00鐵嶺在弱暖脊中，到20：00仍在弱暖脊中，溫度場落后氣壓場；850 hPa 21日8：00高壓脊暖舌中本區(qū)上游地區(qū)為冷舌，到20：00本站在梯度非常小的弱暖脊中，表明在21日白天850 hPa有冷平流影響鐵嶺市；925 hPa 21日8：00鐵嶺處在冷高壓脊前部，到20：00弱脊中溫度脊后槽前，說明未來12～24 h本區(qū)還處在大氣穩(wěn)定層中，且高低空風(fēng)速較小，利于空氣中懸浮粒子聚積，對大霧的消散非常不利。22日8：00 500 hPa、700 hPa遼寧在暖脊后部，850 hPa 22日8：00鐵嶺站在均壓場暖舌中，925 hPa 22日8：00本站在均壓場暖舌中，表明遼寧省已處在暖氣團中，大氣已出現(xiàn)輻合上升運動，大霧很快消散。

3.2 高低空濕度場分析

鐵嶺站上游站通遼從20日8：00到21日20：00 925 hPa的T-Td在1～5 ℃，近地面層大氣處在飽和狀態(tài)；南部沈陽市、北部長春市近地面層大氣也處在飽和或接近飽和狀態(tài)，特別是沈陽市20日8：00 925 hPa到500 hPa的T-Td=0 ℃整層都處在飽和狀態(tài)（圖3），鐵嶺市上游南部、北部大氣都在飽和狀態(tài)下，預(yù)示未來鐵嶺市大氣也是處在飽和狀態(tài)下。對本區(qū)21—22日形成大霧天氣非常有利。

4 地面形勢分析

如圖4（a）所示，20日8：00，遼寧省處在地面倒槽頂部、蒙古高壓前部，等壓線距離較大，氣壓梯度小，過去6 h鐵嶺市各地降小雨，現(xiàn)在各地有輕霧，沈陽市出現(xiàn)能見度小于1 000 m的霧。14：00倒槽北上，原倒槽頂部1 025 hPa線已被原西界位于山東省威海市、北界位于北緯38°的1 022.5 hPa線取代，而且北界已位于長春市；如圖4（b）所示，到20：00 1 022.5 hPa線南退至丹東市一帶，倒槽的北上攜帶大量暖濕空氣到遼寧省乃至吉林省，為夜間大霧的形成提供了水汽條件；如圖4（c）所示，到夜間21日2：00 1 022.5 hPa線仍在丹東市一帶，而此時鐵嶺地區(qū)處在高空槽后脊前下沉氣流內(nèi)，輻射降溫導(dǎo)致近地面暖濕空氣達到飽和，加之鐵嶺地區(qū)處在弱梯度氣壓場中，各站風(fēng)力在2 m/s，促使鐵嶺市凌晨形成大霧。21日8：00 1 022.5 hPa線仍在丹東市一帶少動，如圖4（d）所示，到14：00倒槽1 022.5 hPa線又北上，攜帶的暖濕空氣遇到遼寧北部冷濕空氣達到飽和，使大霧在白天得以維持；如圖4（e）、（f）所示，21日20：00至22日8：00轉(zhuǎn)入地面弱冷高壓脊控制，受輻射降溫的影響，霧氣加重，22日8：00后日出增溫霧氣逐漸消散。

5 大氣穩(wěn)定度及抬升凝結(jié)高度分析

分析鐵嶺地區(qū)上游通遼站、南部沈陽站、北部長春站3站，20日8：00到22日8：00 tlogp圖（圖5），抬升凝結(jié)高度在近地面層（972.8～1 016.0 hPa），從狀態(tài)曲線分析整層都穩(wěn)定；同時，20日8：00相對濕度>80%的濕度層厚通遼站近4 km、南部沈陽站近7 km、北部長春站近8 km，通遼在925 hPa層上有薄輻射逆溫層，說明穩(wěn)定性的云底部接近地面層，云的厚度較厚；22日8：00 3站近地面層925 hPa層以下有逆溫層，濕度層厚度變薄且在近地面層。說明21日大霧是受輻射逆溫影響產(chǎn)生的[3-4]。

6 結(jié)語

通過以上分析得到以下結(jié)論：本次連續(xù)性大霧過程是屬于輻射霧和平流霧交替出現(xiàn)的混合型霧；此次大霧具有霧區(qū)范圍較大、強度較強、持續(xù)時間較長的特點[5]；在大霧發(fā)生的整個過程中，大氣層結(jié)比較穩(wěn)定，同時水汽含量很高；從高空到地面氣壓場較弱，梯度較??；輻射逆溫以及倒槽北上攜帶的暖濕空氣，是使本次連續(xù)性大霧發(fā)生發(fā)展的主要原因。

7 參考文獻

[1] 丁一匯，柳艷菊.近50年我國霧和霾的長期變化特征及其與大氣濕度的關(guān)系[J].中國科學(xué)：地球科學(xué)，2014，44（1）：37-48.

[2] 劉小寧，張洪政，李慶祥，等.我國大霧的氣候特征及變化初步解釋[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，2005（2）：220-230.

[3] 趙桂香，杜莉，衛(wèi)麗萍，等.一次持續(xù)性區(qū)域霧霾天氣的綜合分析[J].干旱區(qū)研究，2011，28（5）：871-878.

[4] 周月華，王海軍，吳義城.增暖背景下武漢地區(qū)霧的變化特征[J].氣象科技，2005（6）：509-512.

[5] 馮厚文.東興市大霧特征及其預(yù)報[J].氣象研究與應(yīng)用，2007（增刊1）：78-80.