吉安縣大霧天氣成因淺析

胡懷堅(jiān) 葉存業(yè)

摘 要：本文利用 Micaps 常規(guī)數(shù)據(jù)資料對(duì)吉安縣2018年12月18日早晨大霧天氣過程的成因進(jìn)行分析，結(jié)果表明其成因主要有：環(huán)流形勢(shì)穩(wěn)定，平直的500hpa高層環(huán)流，中低層為輻散下沉氣流;地面處于弱的氣壓場(chǎng)內(nèi)。此外，大氣層結(jié)穩(wěn)定，垂直運(yùn)動(dòng)較弱，近地面到低空存在逆溫，近地面相對(duì)濕度接近飽和或已飽和，地面風(fēng)速小等。這些因素導(dǎo)致吉安縣所處的吉安市中南部大部分縣（市）出現(xiàn)大范圍的大霧天氣。

關(guān)鍵詞：大霧;逆溫;溫度露點(diǎn)差

霧是一種能見度小于1000m的天氣現(xiàn)象，吉安縣屬丘陵地貌，在秋冬季節(jié)，當(dāng)前期出現(xiàn)降水，空氣濕度較大，若遇逆溫出現(xiàn)即大氣處于靜穩(wěn)狀態(tài)，將有利于大霧天氣發(fā)生，大霧天氣不僅影響交通和公眾的日常出行，而且對(duì)空氣質(zhì)量也帶來不利影響，威脅到民眾的健康。所以對(duì)于大霧的分析研究具有十分的現(xiàn)實(shí)意義。多年來國(guó)內(nèi)外的科研人員對(duì)大霧天氣進(jìn)行了多方面的研究。如曹志強(qiáng)等分析了華北和黃淮地區(qū)雪后大霧天氣的天氣背景，結(jié)果表明了暖濕平流與逆溫層的相互作用是大霧天氣產(chǎn)生的關(guān)鍵。逆溫層為大霧的形成和維持提供了穩(wěn)定的層結(jié)條件與溫濕條件，是形成大霧的必要條件。本文利用Micaps 常規(guī)數(shù)據(jù)資料對(duì)這次大霧的成因進(jìn)行分析，揭示大霧產(chǎn)生的原因，以期為當(dāng)?shù)卮箪F天氣的預(yù)報(bào)以及預(yù)警提供參考。

1 天氣實(shí)況及前期天氣狀況

2018年12月18日吉安縣6—8時(shí)出現(xiàn)能見度不足 500m，局部小于200m的大霧天氣（圖1）。大霧一直維持至太陽(yáng)升起后，地面輻射增溫，逆溫層靜穩(wěn)環(huán)境被破壞，引發(fā)大霧消散。此次大霧過程影響了吉安縣所處的吉安市中南部8個(gè)縣（市）區(qū)，出現(xiàn)的范圍廣，強(qiáng)度大，對(duì)公路交通等帶來了一定的影響。此次過程前期一直維持陰雨天氣，空氣中水汽充足，為本次大霧天氣提供了良好的水汽條件。

2 大霧形成的天氣學(xué)原因探究

2.1 高空形勢(shì)分析

2018 年12月18日08時(shí)，500hPa上大的環(huán)流形勢(shì)為兩槽一脊，脊線位于西伯利亞，影響吉安縣的其中一槽位于日本海至渤海一線，中緯度地區(qū)位勢(shì)線基本平行，雖有弱槽，但大的形勢(shì)穩(wěn)定（圖2），吉安縣處于高原下來的偏西氣流影響，有輻散下沉運(yùn)動(dòng)，大氣層結(jié)穩(wěn)定。等溫線上在江西以北有一個(gè)冷中心，表示有冷平流，帶來降溫，有利于水汽的凝結(jié)，形成大霧。從低層850hpa上看到江西以北有一較弱切變線（圖3），切變南壓，加上偏北風(fēng)冷氣流影響，容易在近地面層形成逆溫，大量水汽在近地面堆積形成大霧天氣。

2.2 地面特征分析及各要素演變

2.2.1 地面實(shí)況特征

霧是發(fā)生在近地面層的一種天氣現(xiàn)象，由18日08時(shí)地面填圖可看到，吉安縣本站氣壓偏小，有弱的下沉輻散，與周邊氣壓相差不大，大氣較為穩(wěn)定（圖4）;地面平均風(fēng)速小，甚至為微風(fēng)，不利于氣流交換和擴(kuò)散;同時(shí)由地面相對(duì)濕度可看出，基本處于飽和狀態(tài)，水汽充足（圖5），其中溫度露點(diǎn)差較?。╰-td）<0.6。加之天空狀況較好，所以輻射降溫明顯（圖6），早上溫度較低，更有利于大霧的形成。

2.2.2 近地面風(fēng)溫濕演變情況

地面平均風(fēng)速的大小對(duì)大霧的形成和維持有重要的影響，當(dāng)風(fēng)速較小甚至為靜風(fēng)時(shí)，湍流活動(dòng)弱，不利于水汽的輸送和擴(kuò)散，會(huì)在近地面層堆積，當(dāng)有冷平流入侵或地面輻射降溫時(shí)，就會(huì)凝結(jié)出現(xiàn)大霧天氣，從下圖大霧出現(xiàn)前一日08、14、20 時(shí)與大霧出現(xiàn)當(dāng)日 02 時(shí)這 4 個(gè)時(shí)次的風(fēng)速來看（圖7），前一日08時(shí)本站風(fēng)速較大，湍流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，地面水汽不充足，不利于霧的形成。然后風(fēng)速隨著時(shí)次越接近出霧時(shí)逐漸減小，到18日02時(shí)本站為微風(fēng)，有利于形成一定厚度的霧。

較于前一天，18日溫度降低明顯，最低溫度達(dá)3.2℃（圖8），且溫度露點(diǎn)差小，有利于輻射霧的生成。18日08時(shí)之后，溫度升溫顯著，逆溫層被打破，霧逐漸消散。

相對(duì)濕度對(duì)于大霧的形成同樣相當(dāng)重要，只有近地面水汽基本達(dá)到飽和狀態(tài)，在有冷平流入侵或地面輻射降溫時(shí)才會(huì)更容易凝結(jié)形成大霧天氣，而地面充足的水汽條件一般由前期降水提供，所以大霧一般出現(xiàn)在雨停過后，天氣轉(zhuǎn)好地面輻射降溫的早晨。由圖9可看到從17日晚上開始，相對(duì)濕度開始增加，在18日02時(shí)就達(dá)到了97%（圖10），之后達(dá)到100%且一直維持到上午11時(shí)左右，然后由于升溫明顯，相對(duì)濕度迅速降低。

2.3 大氣層結(jié)分析

調(diào)用NCEP資料，并求得吉安縣本站近地面層1000hpa與925hpa之間的溫差（圖10），由圖可看出在18日02時(shí)左右，溫差小于0，說明吉安上空近地面層（925hPa以下）存在明顯的逆溫，大氣層結(jié)穩(wěn)定，且近地面層有輻散下沉運(yùn)動(dòng)，不利于低層水汽的向上輸送，容易在近地面層形成大霧天氣并維持。

3 預(yù)報(bào)大霧的相關(guān)資料參考

霧的預(yù)報(bào)主要是通過分析上游地區(qū)的物理量場(chǎng)的分布并結(jié)合本地的溫、壓、濕、風(fēng)、地形以及層結(jié)狀況等氣象要素，但大霧作為一種在近地面層出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象，有很強(qiáng)的局地性，預(yù)報(bào)難度較大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可作為大霧出現(xiàn)的資料參考有溫度露點(diǎn)差，近地面層穩(wěn)定度，地面平均風(fēng)速大小以及前期是否有降水，空氣相對(duì)濕度是否達(dá)到飽和，地面是否有輻射降溫等，可作為綜合判別是否會(huì)出現(xiàn)大霧天氣及大霧的強(qiáng)度。

4 結(jié)論與討論

有利于此次大霧生成和維持的特征及大霧預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)：

（1）500hPa環(huán)流較為平直，可伴有小波動(dòng)，850 hPa等中高層多為下沉運(yùn)動(dòng)，天氣形勢(shì)穩(wěn)定。

（2）地面處于弱氣壓場(chǎng)內(nèi)。大氣層結(jié)穩(wěn)定，垂直運(yùn)動(dòng)較弱，近地面至低空存在逆溫，且近地面相對(duì)濕度接近飽和或已飽和，地面風(fēng)速小。

（3）低空適宜的下沉運(yùn)動(dòng)抑制了水汽的輻合抬升，有利于大霧的生成和維持。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹志強(qiáng)，方翔，吳小京，等.2007年初一次雪后大霧天氣過程分析[J].氣象，2007，33（9）：52-58.