楊　靜，吳哲紅，汪　超，朱文達(dá)

(1.貴州省氣象臺(tái)，貴州 貴陽(yáng)　550002；2.貴州省安順市氣象臺(tái)，貴州 安順　561000)

1　引言

霧是在特定的天氣氣候背景之下形成的。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的不斷加快，社會(huì)需求使得海、陸、空交通運(yùn)輸業(yè)(特別是航空和高速公路)飛速發(fā)展，霧的影響也越來(lái)越突出。對(duì)于霧的研究和預(yù)報(bào)方法，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了不少研究,主要從霧的氣候統(tǒng)計(jì)特征[1-2]、數(shù)值模擬方法研究霧的機(jī)制[3]以及基于觀測(cè)資料的霧的結(jié)構(gòu)[4-5]等方面。

霧的分類是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，主要困難在于自然界霧的形成是各種因子同時(shí)起作用。文獻(xiàn)[6]按照霧的天氣學(xué)分類法，大致可分為兩類：一類是形成于同一氣團(tuán)內(nèi)的氣團(tuán)霧，此類霧以輻射霧為主；另一類是發(fā)生在鋒區(qū)附近的鋒面霧，常常伴有降水出現(xiàn)，據(jù)羅喜平等[7]對(duì)1961—2004年貴州氣象站霧的氣候統(tǒng)計(jì)顯示，貴州省霧主要集中在冬半年(10月—次年2月)，冬季，約1/2的時(shí)間，云貴高原有準(zhǔn)靜止鋒存在，利于鋒面霧的形成。因此地處云貴高原東部的貴州是受鋒面霧影響較重的地區(qū)。從貴州省高速公路管理局提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)目前貴州135個(gè)路段中，易起霧的路段總里程達(dá)到850 km左右，占到通車的高速公路的26%左右。這些統(tǒng)計(jì)與我們通過(guò)氣象站對(duì)霧的氣候研究較為一致。這些霧的出現(xiàn)多與云貴靜止鋒有關(guān)，大部分是由云貴靜止鋒引起的鋒面霧。近些年，學(xué)者們也對(duì)鋒面霧開(kāi)展了一些工作。李秀連等[8]對(duì)首都機(jī)場(chǎng)大霧的分類統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)鋒面霧多為本站處于冷鋒前部,伴隨平流或輻射過(guò)程的持續(xù)性大霧,出現(xiàn)時(shí)間早于輻射霧,多集中在傍晚到夜間,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),鋒面過(guò)境后大霧才能消散。楊靜等[9]對(duì)一次鋒面霧個(gè)例進(jìn)行了研究，鋒面霧在準(zhǔn)靜止鋒鋒前和鋒后都有出現(xiàn);云貴準(zhǔn)靜止鋒減弱時(shí)較大范圍霧發(fā)生,靜止鋒厚度薄。但對(duì)于靜止鋒霧的深入研究還比較少。本文針對(duì)云貴靜止鋒天氣下形成的靜止鋒霧，利用16 a的天氣個(gè)例對(duì)區(qū)域性的靜止鋒霧的天氣系統(tǒng)特征進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)靜止鋒霧的中尺度環(huán)境場(chǎng)進(jìn)行分析并提出預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)和思路。

2　資料、區(qū)域性靜止鋒霧選取及分布

本文所用資料為：Micaps高空、地面觀測(cè)資料；NCEP/NCAR每日4次1°×1°格點(diǎn)再分析資料。

靜止鋒霧過(guò)程選取標(biāo)準(zhǔn)為：秋末到初春(11月—次年3月)貴州85個(gè)氣象站08時(shí)(北京時(shí))出現(xiàn)靜止鋒霧，且有10個(gè)測(cè)站以上能見(jiàn)度≤1 000 m作為一次靜止鋒霧天氣過(guò)程。

經(jīng)篩選，1995—2010年16 a間秋末到初春共出現(xiàn)76次靜止鋒霧天氣過(guò)程。

其月分布如圖1。12月—1月為靜止鋒霧出現(xiàn)的多發(fā)時(shí)段，分別有25次和23次鋒面霧過(guò)程；2月和3月分別有13次和11次，11月相對(duì)較少，僅有4次鋒面霧過(guò)程。這些天氣過(guò)程中鋒面霧的空間分布如圖2所示，貴州區(qū)域性靜止鋒霧呈“西多東少”的特點(diǎn)，這與云貴靜止鋒的位置有很大關(guān)系，霧主要出現(xiàn)在貴州中西部地勢(shì)較高地區(qū)，且分布集中，部分氣象站點(diǎn)霧出現(xiàn)的頻次在15次以上，13個(gè)氣象站霧的頻次在28次以上，其中兩個(gè)站點(diǎn)開(kāi)陽(yáng)縣和大方縣達(dá)到69次，為最多，也就是16 a間76次鋒面霧過(guò)程中，有69次個(gè)例開(kāi)陽(yáng)縣和大方縣都出現(xiàn)霧。與羅喜平等[7]對(duì)1961—2004年貴州霧的氣候統(tǒng)計(jì)結(jié)論一致，貴州大霧主要出現(xiàn)在東部、西部邊緣及中西部地勢(shì)高處。從12月開(kāi)始區(qū)域性靜止鋒霧的天氣過(guò)程明顯增多，靜止鋒霧是與云貴靜止鋒緊密相關(guān)的天氣現(xiàn)象,有明顯的地域特色,出現(xiàn)后對(duì)交通有較大影響,與其它地區(qū)的霧出現(xiàn)的機(jī)制有一定的區(qū)別,并且對(duì)其機(jī)制和預(yù)報(bào)指標(biāo)研究較少,有必要加強(qiáng)對(duì)靜止鋒霧天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)。

圖1　1995—2010年秋末—初春區(qū)域性靜止鋒霧天氣過(guò)程月分布Fig.1　The monthly distribution of the regional quasi-stationary front fog weather process from late autumn to early spring between 1995 and 2010

圖2　1995—2010年秋末—初春區(qū)域性靜止鋒霧天氣過(guò)程中霧的頻次分布Fig.2　The fog frequency distribution of the regional quasi-stationary front fog weather process from late autumn to early spring between 1995 and 2010

3　靜止鋒霧的環(huán)流特征與主要影響系統(tǒng)

3.1　環(huán)流特征

分型范圍：40～140°E、70～40°N。經(jīng)統(tǒng)計(jì)主要有以下4種環(huán)流形勢(shì)：多槽脊型、兩槽一脊型、橫槽型、一槽一脊型。其中多槽脊型發(fā)生次數(shù)為34次，占總數(shù)的45%；兩槽一脊型發(fā)生次數(shù)為26次，占總數(shù)的34%；橫槽型有10次，占總數(shù)的13%；一槽一脊型有6次，占總數(shù)的8%。多槽脊型和兩槽一脊型為貴州區(qū)域性靜止鋒霧的主要環(huán)流形勢(shì)，占總數(shù)的79%。4種環(huán)流型的特征如下：

多槽脊型(圖3a)特征表現(xiàn)為歐亞中高緯多移動(dòng)性短波槽脊活動(dòng)或者氣流較為平直多波動(dòng)，東亞槽位于130°E以東，有時(shí)不明顯，極渦較弱，位置偏北，位于60°N以北，在中亞地區(qū)的黑海至里海有低壓槽活動(dòng)，其分裂的低槽沿高原東移影響貴州，冷空氣主體偏北或者偏東，南下勢(shì)力較弱。兩槽一脊型(圖3b)特征表現(xiàn)為歐亞中高緯度經(jīng)向度明顯，貝加爾湖高脊顯著，在烏拉爾山脈以西的歐洲東部地區(qū)與鄂克茨克海附近存在極渦，由于鄂克茨克海附近極渦的穩(wěn)定存在，東亞槽存在于120～140°E之間，槽底位于30～35°N左右，引導(dǎo)冷空氣不斷南下，并經(jīng)湖北湖南進(jìn)入貴州，同時(shí)90°E附近南支槽活躍。此類形勢(shì)由于東亞槽的存在，地面冷高壓長(zhǎng)軸呈南北向，有弱冷空氣補(bǔ)充南下，有利于云貴靜止鋒的穩(wěn)定維持。橫槽型(圖3c)表現(xiàn)為烏拉爾山地區(qū)為高壓脊或阻塞高壓，高壓脊或阻高東南側(cè)在蒙古中部至天山西部一帶則有橫槽，橫槽內(nèi)冷空氣不斷堆積，70°E附近南支槽活動(dòng)，我國(guó)東部地區(qū)地面冷高壓不強(qiáng)，主體偏東，長(zhǎng)軸呈東西向。一槽一脊型(圖3d)表現(xiàn)為烏拉爾山附近為一長(zhǎng)波脊，貝加爾湖以東為低槽，環(huán)流經(jīng)向度明顯，地面有冷高壓配合，在高空偏西南氣流控制下，地面仍不斷有冷空氣補(bǔ)充南下，云貴靜止鋒穩(wěn)定維持。

3.2　影響系統(tǒng)

分析76次區(qū)域性靜止鋒霧過(guò)程的天氣系統(tǒng)，得到如下特征：500 hPa天氣圖上，100°E或以西出現(xiàn)南支槽有51次，占總數(shù)的67%；無(wú)南支槽有25次，占總數(shù)的33%；貴州上空的影響系統(tǒng)主要分為：①受高原槽影響，有20次，占總數(shù)的26%；②貴州受西南或偏西氣流控制，且風(fēng)速在20 m/s以上，有48次，占總數(shù)的63%；③貴州受西南氣流影響，但風(fēng)速小于20 m/s的僅有3次，占4%；④受弱西北氣流影響的也僅5次，占總數(shù)的7%。在100°E或以西無(wú)南支槽存在的個(gè)例中，又有56%受高原槽影響，16%個(gè)例受20 m/s以上的偏西氣流影響。700 hPa天氣圖上貴州受切變線影響的僅有7次，占總數(shù)的8%，另外69次，92%的個(gè)例貴州受西南或偏西氣流影響，其中風(fēng)速在16 m/s或以上西南或偏西氣流影響的有40次，占58%；風(fēng)速在12～16 m/s的有20次，占29%；風(fēng)速在12 m/s以下的僅有9次，占13%。850 hPa天氣圖上，貴州南部有切變線存在的有28次，占總數(shù)的36%；主要受偏南氣流影響的有47次，占62%(其中可能存在川南有弱切變線的情況)；而受偏北氣流影響的僅有1次。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)，出現(xiàn)區(qū)域性靜止鋒霧時(shí)，云貴靜止鋒的位置主要有兩類：一類是西部靜止鋒(I型)，靜止鋒位于云貴之間，貴州大部處在靜止鋒鋒后(貴州最西部的威寧可能在鋒前)，共48次，占過(guò)程總數(shù)的63%。另一類靜止鋒略偏東(II型)，位于貴州西南部，西部的六盤水市、畢節(jié)地區(qū)中東部、安順市南部和黔西南州西部處在靜止鋒鋒前，貴州中東部地區(qū)處在靜止鋒鋒后，有28次，占過(guò)程總數(shù)的37%。

圖3　500 hPa高度平均場(chǎng)a：多槽脊型(以2009年12月7日為例)；b：兩槽一脊型(以2002年12月24日為例)；c：橫槽型(以2006年1月2日08時(shí)為例)；d：一槽一脊型(以2004年2月27日為例)Fig.3　The 500hPa Geopotential Height Average Field a: the multiple trough-ridge type(eg November 7,2009) b: the two troughs-one ridge type(eg.November 24,2002) c: the transversal trough type(eg.8∶00,January 2,2006) d: the one ridge-one trough type.(eg.February 27,2004)

綜上，區(qū)域性靜止鋒霧天氣過(guò)程發(fā)生時(shí)500 hPa上空67%的過(guò)程在100°E或以西出現(xiàn)南支槽；無(wú)南支槽出現(xiàn)時(shí)貴州上空多受高空槽或高原槽影響，當(dāng)高空槽影響貴州時(shí)使云貴靜止鋒活躍，在鋒面附近易出現(xiàn)雨霧。另外63%的過(guò)程貴州上空為20 m/s或以上的西南或偏西氣流控制，這表明500 hPa上空暖濕氣流強(qiáng)盛，中層水汽輸送充足。700 hPa上空87%的鋒面霧過(guò)程出現(xiàn)12 m/s或以上的西南或偏西氣流，強(qiáng)盛的西南暖濕氣流為貴州上空提供了充足的水汽。850 hPa上貴州上空主要為偏東或偏南氣流控制，或有切變線出現(xiàn)。

4　兩類典型靜止鋒霧天氣的中尺度環(huán)境場(chǎng)分析

根據(jù)上述對(duì)靜止鋒霧影響系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)，500 hPa和700 hPa的影響系統(tǒng)主要為強(qiáng)盛的西南氣流和高原槽影響，地面也必有靜止鋒存在，雖然靜止鋒的位置有差異，但大致都位于云貴之間，而低層850 hPa的影響系統(tǒng)則主要有兩種情況，一是貴州南部受切變線影響；二是貴州受偏南氣流影響。因此，本文分別選取這兩類典型的靜止鋒霧個(gè)例為代表，展開(kāi)詳細(xì)的中尺度環(huán)境場(chǎng)分析，以便探討預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)。

4.1　以2006年11月17日為例：低層受切變線影響

4.1.1實(shí)況2006年11月17日08時(shí)貴州中西部出現(xiàn)霧16站(圖4a)，能見(jiàn)度在500 m及其以下的有11站，其中200 m的濃霧有6站次。從貴陽(yáng)、安順、普安3個(gè)典型站的能見(jiàn)度變化來(lái)看(圖4b)，安順在16日23時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)霧，之后整個(gè)夜間霧持續(xù)，貴陽(yáng)和普安在17日05時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)霧，且在08時(shí)能見(jiàn)度降到200 m。夜間，除西南部邊緣外均出現(xiàn)降水，降水量在微量～5 mm之間，對(duì)比出現(xiàn)霧的區(qū)域，降水量在微量～1 mm之間 ，在霧發(fā)生時(shí)(08時(shí))，伴有毛毛雨。

圖4　2006年11月17日08時(shí)靜止鋒霧分布(a)和11月17日貴陽(yáng)、安順、普安能見(jiàn)度變化(b)Fig.4　Space distribution of the quasi-stationary front fog weather at November 17,2006 08∶00am (a)，The variety of visibility of Guiyang and Anshun and Puan station at November 17,2006(b)

4.1.2中尺度環(huán)境場(chǎng)分析利用實(shí)況觀測(cè)資料開(kāi)展中尺度環(huán)境場(chǎng)分析顯示(圖5)，2006年11月16—17日500 hPa中高緯河套以西受東北冷渦后西北氣流影響，不斷有冷空氣向中東部地區(qū)補(bǔ)充，高原以西到川黔一帶多短波槽活動(dòng)，副高較強(qiáng)588線維持在南海，孟灣附近有冷槽維持，16日08時(shí)溫度槽與高度槽位置接近，不利于槽的加強(qiáng)，此后16日20時(shí)溫度槽超前于高度槽，同時(shí)在貴州自南向北有溫度脊發(fā)展，從云南—貴州西南暖濕氣流加強(qiáng)，17日08時(shí)500 hPa在貴州南部出現(xiàn)20 m/s以上的西南風(fēng)急流，有利于水汽向貴州南部輸送。700 hPa 16日08時(shí)河套以南有冷槽配合溫度線密集區(qū)，表明冷空氣勢(shì)力較強(qiáng)，在重慶—西安有暖脊發(fā)展，云南南部—川南低渦配合“人”字形切變，低渦西北側(cè)有較強(qiáng)的冷平流，其南側(cè)有較強(qiáng)的暖平流，有利于低渦以及切變的發(fā)展加強(qiáng)，16日20時(shí)低渦中心與暖中心近于重合，出現(xiàn)數(shù)值為304位勢(shì)什米的閉合低渦中心，低渦東南側(cè)在云南東部—貴州西部西南風(fēng)風(fēng)速最大達(dá)到16 m/s，形成西南急流。17日08時(shí)西南急流維持，低渦減弱，貴州西部處于溫度槽底，后部有溫度脊發(fā)展。850 hPa 16日08時(shí)貴陽(yáng)受東北氣流影響，貴州南部—廣西偏南氣流較強(qiáng)，到16日20時(shí)貴陽(yáng)已經(jīng)轉(zhuǎn)為東南風(fēng)，同時(shí)四川—湖北有冷槽，冷暖氣流在貴州南部形成切變，貴州西南部—廣西北部比濕達(dá)到12 g/kg以上，低層冷暖平流加強(qiáng)有利于靜止鋒加強(qiáng)，水汽在低層凝結(jié)。地面靜止鋒在16—17日維持，貴州境內(nèi)16日08時(shí)有1 017.5～1 020.0 hPa兩根等壓線，到17日02時(shí)加密為1 012.5～1 020 hPa共4根等壓線，貴州西南部氣壓梯度加大，霧發(fā)生在靜止鋒附近，中空急流軸上、高層冷槽與低層暖濕氣流之間。

圖5　一類典型靜止鋒霧主要天氣系統(tǒng)(以2006年11月17日08時(shí)為例)Fig.5　The Main Weather system of the shear pattern quasi-stationary front fog weather(eg.November 17,2006 08∶00am)

4.1.3靜止鋒特征依據(jù)等θse的密集區(qū)來(lái)表征鋒區(qū)，根據(jù)溫度和θse沿106°E的高度—緯度剖面圖(圖6)分析靜止鋒鋒區(qū)大致在28～26°N之間，為處理方便，規(guī)定靜止鋒鋒區(qū)下界為316 K(粗實(shí)線)，鋒區(qū)上界為332 K(粗實(shí)線)。等溫線在鋒區(qū)下界呈現(xiàn)向北傾斜的漏斗型，而暖氣團(tuán)則沿著鋒區(qū)上界爬升，冷空氣受地形的抬升，等溫線的漏斗口大約在700 hPa。鋒區(qū)的伸展高度大致在800 hPa附近。鋒區(qū)有弱的逆溫層，溫度垂直遞減率在近地面(800 hPa以下)接近0。

圖6　2006年11月17日08時(shí)沿106°E的假相當(dāng)位溫和溫度分布(假相當(dāng)位溫，實(shí)線，單位：K，溫度，虛線，單位：℃) Fig.6　The Pseudo-equivalent potential temperature and temperature distribution(a,Pseudo-equivalent potential temperature,solid line,unit: K,temperature ,dotted line,unit:℃) along 106°E at November 17,2006 08∶00am

形成鋒面霧時(shí)，沿106°E的v風(fēng)量的垂直剖面圖上(圖7a)，鋒區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為南風(fēng)分量，偏南暖濕氣流沿地形向上爬升，在鋒區(qū)上界為6 m/s。u分量的垂直剖面圖上(圖7b)，鋒區(qū)內(nèi)主要為偏西分量?？梢?jiàn)，偏南暖濕氣流沿鋒面爬升，鋒區(qū)厚度較薄。

圖7　2006年11月17日08時(shí)沿106°E的v分量(a)和u分量(b)分布(單位：m/s)Fig.7　The distribution of component u (a) and component v (b) along 106°E at November 17,2006 08∶00am (unit: m/s)

4.1.4動(dòng)力和水汽特征鋒面霧形成時(shí)，散度場(chǎng)上(圖8a)表現(xiàn)為鋒區(qū)內(nèi)為輻合，輻合中心位于近地面26°N附近，為-4×10-5s-1，鋒區(qū)內(nèi)垂直上升運(yùn)動(dòng)到達(dá)300 hPa，800 hPa和500 hPa附近上升中心-0.3 Pa/s(圖8b)。近地層鋒區(qū)內(nèi)出現(xiàn)水汽輻合(圖8c)主要集中在800 hPa以下，強(qiáng)中心在近地面，中心值達(dá)到-3.5×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1，有利于鋒區(qū)內(nèi)形成降雨，鋒區(qū)內(nèi)相對(duì)濕度也達(dá)到95%，近于飽和。在16日夜間到17日早晨，在靜止鋒的鋒后出現(xiàn)降雨，霧發(fā)生過(guò)程中伴有降雨出現(xiàn)，屬于典型的雨霧，由于水汽充足，低層切變存在，水汽在低層輻合，暖雨滴下落到冷的下墊面蒸發(fā)，近地面水汽達(dá)到飽和從而形成霧。

圖8　2006年11月17日08時(shí)沿106°E的散度(a，單位：10-5s-1)，垂直速度(b，單位：pa/s)，水汽通量散度(c，單位：10-7g·cm-2·hPa-1·s-1)和相對(duì)濕度(d，單位：%)分布Fig.8　The distribution of divergence (a,unit: 10-5s-1) 、vertical velocity (b,unit: pa/s)、moisture flux divergence (c,unit: 10-7g·cm-2·hPa-1·s-1) and relative humidity(d，unit：%)along 106oE at November 17,2006 08∶00am

4.2　以2010年1月24日為例：低層為偏南氣流影響

4.2.1實(shí)況2010年1月24日08時(shí)貴州中西部出現(xiàn)霧14站，能見(jiàn)度在500 m及其以下的有10站，其中200 m的濃霧有6站次(圖9a)。貴陽(yáng)、安順、水城3個(gè)典型站的能見(jiàn)度變化(圖9b)顯示，23日傍晚能見(jiàn)度開(kāi)始下降，17時(shí)安順開(kāi)始出現(xiàn)霧，并幾乎持續(xù)到24日14時(shí)；23日夜間貴陽(yáng)能見(jiàn)度緩慢下降，在24日05時(shí)出現(xiàn)霧，持續(xù)到24日17時(shí)，且從24日08時(shí)開(kāi)始能見(jiàn)度就維持100～200 m的濃霧；地理位置更偏西的水城站僅在早晨出現(xiàn)霧，中午靜止鋒略東退，推過(guò)水城站，水城轉(zhuǎn)為靜止鋒鋒前，天氣轉(zhuǎn)好，而安順和貴陽(yáng)在24日仍然處于靜止鋒鋒線附近。 對(duì)比雨量發(fā)現(xiàn)，23日夜間全省均出現(xiàn)了1 mm以下的弱降水，08時(shí)(霧的維持階段)西部地區(qū)已無(wú)降水，而貴陽(yáng)—安順附近仍伴有降水，為雨霧。

圖9　2010年1月24日08時(shí)靜止鋒霧分布(a)和1月24日貴陽(yáng)、安順、水城能見(jiàn)度變化(b)Fig.9　Space distribution of the quasi-stationary front fog weather at January 24,2010 08∶00am (a)The variety of visibility of Guiyang and Anshun and Puan station at January 24,2010

4.2.2中尺度環(huán)境場(chǎng)分析500 hPa上空亞洲東部為兩槽一脊型，東亞大槽位于日本以東，我國(guó)大部受槽后脊前弱西北氣流影響，高原上多小槽東移，副高偏強(qiáng)，588線主體在南海，廣東—廣西南部受副高邊緣較強(qiáng)的西南氣流影響；1月23日08時(shí)(圖略)川東有一小槽，貴州西部到云南為偏西到弱西北氣流，貴陽(yáng)偏西風(fēng)，風(fēng)速30 m/s；20時(shí)(圖略)小槽東移減弱，貴陽(yáng)偏西氣流減小為26 m/s，高原南側(cè)到孟灣開(kāi)始有低槽發(fā)展，到24日08時(shí)(圖10)，南支槽東移，由廣西北部—貴州東部的西南風(fēng)建立了一支暖濕水汽通道；受到槽前西南氣流影響，貴州轉(zhuǎn)為西南氣流，此時(shí)貴陽(yáng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)26 m/s。700 hPa上空23日08時(shí)，分別在蘭州—成都、河套西側(cè)—川南和云南東部有小槽，西昌—思茅有切變，貴陽(yáng)為西南風(fēng)18 m/s，北部有溫度槽配合，位置與高度槽接近，北部灣—廣西北部有西南風(fēng)急流，急流中心達(dá)到22 m/s，此低空急流同時(shí)也是強(qiáng)的暖濕水汽輸送帶，貴陽(yáng)西南風(fēng)18 m/s；23日20時(shí)昌都附近有一中心達(dá)到12 ℃的暖中心出現(xiàn)，貴陽(yáng)西南風(fēng)減小為12 m/s，貴州處于暖中心東南部；24日08時(shí)，河套附近的低槽東移進(jìn)入四川，西昌切變維持，貴州西部處于兩低之間的弱反氣旋環(huán)流中，昌都附近暖中心東移南壓減弱為暖脊，貴州西部受到暖脊影響，在暖平流作用下，貴陽(yáng)從23日08時(shí)的1 ℃升溫到8 ℃，此時(shí)為西北風(fēng)22 m/s， 24日20時(shí)(圖略)暖中心繼續(xù)南壓至貴州南部，貴陽(yáng)氣溫降低為4 ℃，云南西部的切變東移，貴陽(yáng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)22 m/s，霧消散。850 hPa上空23日08時(shí)靜止鋒處于云南東部—貴州西部，貴陽(yáng)處于鋒后，為東北風(fēng)6 m/s，西藏南部有一暖脊區(qū)，貴陽(yáng)-4 ℃，南?！獜V西北部、云南南部盛行南風(fēng)，南風(fēng)≥8 m/s，利于水汽和暖濕氣流輸送，有暖濕平流向鋒區(qū)輸送；23日20時(shí)在暖平流的作用下，靜止鋒略向東北抬，貴陽(yáng)已轉(zhuǎn)為東南風(fēng)4 m/s，23日08時(shí)到24日08時(shí)南風(fēng)中心由12 m/s加大為16 m/s，北抬到廣西中部，貴陽(yáng)為西南風(fēng)8 m/s，溫度已升高為1 ℃；24日20時(shí)，由于北方冷空氣的補(bǔ)充，靜止鋒再次南壓。

圖10　偏南氣流型靜止鋒霧主要天氣系統(tǒng)(以2010年1月24日08時(shí)為例)Fig.10　The main weather system of the south-wind pattern quasi-stationary front fog weather (eg.January 24,2010 08∶00am)

中層700 hPa和850 hPa偏南氣流利于暖濕氣流輸送，中層升溫利于形成逆溫層，對(duì)霧的形成非常有利，此次過(guò)程地面23日08時(shí)貴州處于冷高壓底部，靜止鋒在貴州西部，貴州等高線密集，23日白天云南西南部熱低壓發(fā)展，中國(guó)東部冷高壓東移，靜止鋒略向東移有所減弱，貴州大部有弱降水。24日08時(shí)靜止鋒減弱，氣壓梯度減弱，趨于均壓場(chǎng)，風(fēng)速較小，地面均壓場(chǎng)和較小的風(fēng)速有利于霧的出現(xiàn)。

4.2.3靜止鋒特征分析溫度和θse沿106°E的高度—緯度剖面圖(圖11)，靜止鋒鋒區(qū)大致在28～24°N之間，根據(jù)θse的密集線判斷，靜止鋒鋒區(qū)下界為300 K(粗實(shí)線)，鋒區(qū)上界為320 K(粗實(shí)線)。等溫線在鋒區(qū)下界同樣呈現(xiàn)向北傾斜的漏斗型，而暖氣團(tuán)在24°N以南，沿著鋒區(qū)上界爬升至650 hPa。鋒區(qū)的伸展高度大致在800 hPa附近。鋒區(qū)內(nèi)有明顯的逆溫層，有利于霧的形成。

沿106°E的v風(fēng)量的垂直剖面圖上(圖12a)，鋒區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為一致的南風(fēng)分量，在鋒區(qū)上界為4～6 m/s。u分量的垂直剖面圖上(圖12b)，鋒區(qū)內(nèi)主要為偏西分量。

圖11　2010年1月24日08時(shí)沿106°E的假相當(dāng)位溫和溫度分布(假相當(dāng)位溫，實(shí)線，單位：K，溫度，虛線，單位：℃)Fig.11　The Pseudo-equivalent potential temperature and temperature distribution (Pseudo-equivalent potential temperature,solid line,unit: K,temperature ,dotted line,unit:℃) along 106°E at January 24,2010 08∶00am

圖12　2010年1月24日08時(shí)沿106°E的v分量(a)和u分量(b)分布(單位：m/s)Fig.12　The distribution of component u (a) and component v (b) along 106°E at January 24,2010 08∶00am (unit: m/s)

4.2.4動(dòng)力和水汽特征散度場(chǎng)上(圖13a)表現(xiàn)為鋒區(qū)內(nèi)為輻散，上升運(yùn)動(dòng)很弱，僅在貼地層有-0.05 pa/s的上升運(yùn)動(dòng)(圖13b)，鋒區(qū)內(nèi)在貼地層出現(xiàn)弱水汽輻合(圖13c)，中心值接近-1×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1，濕層集中在800 hPa以下，鋒區(qū)內(nèi)相對(duì)濕度達(dá)到90%以上，近于飽和。動(dòng)力場(chǎng)上較切變型個(gè)例有較大不同。此類霧是由于暖濕氣流加強(qiáng)，鋒區(qū)東移減弱，中層暖平流使得逆溫加強(qiáng)，建立穩(wěn)定的層結(jié)，中低層氣流輻散下沉，地面趨于均壓場(chǎng)，濕層較薄，水汽在近地面凝結(jié)而成。

5　靜止鋒霧天氣的短期預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

圖13　2010年1月24日08時(shí)沿106°E的散度(a，單位：10-5s-1)，垂直速度(b，單位：pa/s)，水汽通量散度(c，單位：10-7g·cm-2·hPa-1·s-1)和相對(duì)濕度(d，單位：%)分布Fig.13　The distribution of divergence (a,unit: 10-5s-1) 、vertical velocity (b,unit: pa/s)、moisture flux divergence (c,unit: 10-7g·cm-2·hPa-1·s-1) and relative humidity(d，unit：%)along 106°E at January 24,2010 08∶00am

根據(jù)上述兩類典型靜止鋒霧的環(huán)境場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，大范圍靜止鋒霧較典型的表現(xiàn)為出現(xiàn)在靜止鋒加強(qiáng)期間的雨霧(個(gè)例2006-11-17)和靜止鋒減弱期間的霧，700 hPa上空均存在12 m/s以上的急流，近地層有弱水汽輻合，水汽主要來(lái)自南海經(jīng)北部灣北上，但由于副高位置較為偏西，水汽的輸送較夏季明顯偏弱，而850 hPa貴州上空一般無(wú)明顯的急流帶，水汽輸送和輻合也很弱，故降水較弱，主要以鋒區(qū)內(nèi)的小雨或毛毛雨為主。兩種霧出現(xiàn)的特點(diǎn)也有所不同：雨霧出現(xiàn)時(shí)在貴州南部冷暖氣流同時(shí)加強(qiáng)，靜止鋒加強(qiáng)，低層有切變線影響，中低層為弱的逆溫或等溫，濕層較厚，低層水汽輻合，暖雨滴降落至冷下墊面中蒸發(fā)，水汽凝結(jié)形成霧；而靜止鋒減弱期間發(fā)生的霧出現(xiàn)時(shí)偏南暖濕氣流增強(qiáng)，靜止鋒東退，盡管濕層較薄，但中低層暖平流加強(qiáng)，逆溫較強(qiáng)，近地面水汽輻合凝結(jié)而成霧。

因此，通過(guò)歸納這16 a的霧天氣過(guò)程，從短期預(yù)報(bào)的角度得到一些共性的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)如下：①500 hPa在80～100°E有南支槽出現(xiàn)，南支槽最多出現(xiàn)在90～100°E。貴州受南支槽前的西南或偏西氣流影響，風(fēng)速大部能達(dá)到20 m/s以上；或者高原槽影響貴州。②700 hPa上空30°N以南有西南急流存在，急流區(qū)主要位于云南—貴州—廣西—湖南—湖北一帶，貴州主要受強(qiáng)盛的西南或偏西氣流影響，風(fēng)速為12 m/s以上，一半以上個(gè)例風(fēng)速達(dá)到16 m/s以上。③850 hPa上空一類是貴州受偏東或東南氣流控制，在貴州南部有切變線；另一類是貴州為偏南氣流控制。④云貴靜止鋒存在。靜止鋒的位置主要有兩種情況，一類靜止鋒位于云貴間，貴州大部處在靜止鋒鋒后；一類靜止鋒位于貴州西南部，貴州西部邊緣或西南部處在靜止鋒鋒前，貴州中東部大部地區(qū)位于靜止鋒鋒后。霧既可出現(xiàn)在鋒前，也有出現(xiàn)在鋒后或鋒際，但均離鋒線位置較近。

6　小結(jié)與討論

本文利用16 a的區(qū)域靜止鋒霧天氣過(guò)程，分析了云貴高原區(qū)域性靜止鋒霧的時(shí)空特征；對(duì)天氣環(huán)流形勢(shì)和影響系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從天氣學(xué)的角度去總結(jié)天氣系統(tǒng)的特征和天氣模型，歸納靜止鋒霧短期預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)。

①靜止鋒霧是在云貴靜止鋒存在的特定背景下產(chǎn)生，呈“西多東少”的分布特征，且分布集中，區(qū)域性靜止鋒霧的高空環(huán)流條件為多槽脊型、兩槽一脊型、橫槽型、一槽一脊型。

②500 hPa重點(diǎn)考慮在100°E以西大多有南支槽存在，貴州上空存在中空急流，南支槽或高原槽影響貴州時(shí)更有利于地面靜止鋒的活躍，出現(xiàn)鋒面降水，而更容易形成靜止鋒下的雨霧。

③700 hPa云貴高原上空均有急流存在。

④850 hPa天氣系統(tǒng)主要為偏南氣流或南部切變型；前者由于冷暖氣流同時(shí)加強(qiáng)，靜止鋒活躍，水汽在低層輻合，濕層較厚，暖雨滴下落至冷下墊面蒸發(fā)，水汽凝結(jié)而形成雨霧；后者出現(xiàn)在靜止鋒減弱期間，偏南暖濕氣流增強(qiáng)，濕層較薄，但中低層暖平流加強(qiáng)，近地層水汽輻合凝結(jié)而成霧。

但本文僅從天氣系統(tǒng)角度來(lái)總結(jié)分析靜止鋒霧，對(duì)于靜止鋒霧的形成機(jī)制還需深入探討，具體到單個(gè)站點(diǎn)靜止鋒霧的預(yù)報(bào)也還沒(méi)有具體的指標(biāo)。這些方面將在今后的研究中繼續(xù)開(kāi)展。