王文娟 王瑞

摘要：本文利用常規(guī)氣象觀測資料對2019年吉安秋季1次大霧天氣過程進行診斷分析。結果表明：這是1次典型的輻射性大霧天氣過程，其中穩(wěn)定的環(huán)流形勢、前期增濕、湍流運動、合適的LCL高度以及特殊地形是導致此次秋季大霧天氣發(fā)生發(fā)展的主要原因，另外相關穩(wěn)定度指標和GPS水汽可降水量對大霧監(jiān)測預報具有一定的指示意義。

關鍵詞：大霧;湍流;穩(wěn)定度;地形

中圖分類號：S161? 文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200229047

引言

大霧是指懸浮于近地面層空氣中無數(shù)小水滴或小冰晶造成水平能見度不足1000m的一種天氣現(xiàn)象。吉安市地處贛江中游羅霄山脈中段，位于江西省中西部，每年秋末冬初為吉安市大霧高發(fā)時段，加之吉泰盆地的特殊地形也為成霧提供了有利條件。近年來，隨著國民經(jīng)濟社會快速發(fā)展，高速公路大霧引發(fā)的道路交通安全事故頻發(fā)，不僅造成交通堵塞，而且容易引發(fā)人員傷亡，同時，大霧還引起嚴重的環(huán)境污染，給人體健康帶來不利影響，容易誘發(fā)多種呼吸道和心血管疾病，因此研究大霧形成機理十分重要。近年來，國內不少氣象專家學者對大霧成因、機理等進行了大量分析與研究[2，3]，取得了一定的成果。如李亞春[2]等通過對內蒙古通遼市一次大霧天氣過程進行分析，找出了適合當?shù)卮箪F發(fā)生的溫濕、逆溫條件以及雷達回波頂高度等相關指標;陳翔翔[3]等對比分析了江西省3類區(qū)域性大霧的時空分布、天氣形勢和主要氣象要素特征，發(fā)現(xiàn)江西省持續(xù)性區(qū)域性大霧主要以輻射霧為主，平流輻射霧的逆溫強度最大，平流霧最小。本文主要針對吉安市2019年秋季一次大霧天氣過程，對其環(huán)流背景、層結穩(wěn)定度、探空圖和GPS水汽可降水量等資料進行診斷分析，進一步探究大霧發(fā)生發(fā)展成因，以期為本地大霧天氣積累預報經(jīng)驗。

1天氣實況

受地面高壓控制，2019年10月29—30日，吉安市出現(xiàn)入秋以來首場大范圍大霧天氣過程，29日大霧范圍最廣，全市13個縣（區(qū)）均出現(xiàn)大霧天氣，部分地方最低能見度不足200m，其中永豐最低能見度僅為90m，30日大霧范圍有所減小，5個縣（區(qū)）出現(xiàn)大霧天氣，主要位于吉泰盆地以及贛江沿線一帶（詳見圖1），其中泰和縣最低能見度180m。

2環(huán)流背景分析

受強厄爾尼諾事件影響，2019年7月下旬—10月，吉安市出現(xiàn)1961年有氣象記錄以來最嚴重的伏秋連旱天氣，降水異常偏少，給當?shù)毓まr業(yè)生產、農田設施灌溉及農業(yè)增產增收等方面造成極其不利影響。10月29日大霧發(fā)生前3d，25—27日受高空低槽東移、低層切變和地面冷空氣南下影響，吉安市普遍出現(xiàn)小到中雨天氣，空氣濕度有所增大，至28日白天吉安市自北向南雨停轉陰天多云，晚上天空逐漸打開，29日早晨全市出現(xiàn)大范圍大霧天氣，前期低層增濕為成霧儲備了充沛的水汽條件。通過分析29日08∶00高空500hPa圖可知（圖2），江西處西高東低L型，中北部為NW氣流控制，中低層700～925hPa為一致偏北氣流控制，1000hPa上T-Td≤1℃，空氣濕度接近于飽和，地面上江西境內處均壓場中（圖2），N 25°～30°僅有2根等壓線，氣壓梯度非常小，且風速較弱（1～3m/s），晴空少云，符合形成大霧的靜穩(wěn)天氣條件。29日白天受太陽輻射增溫影響，全市日最高氣溫普遍達22～23℃，較28日升高4～5℃，午后相對濕度普遍降至40%～50%，29日夜間由于地表長波輻射冷卻使得近地面層水汽凝結，30日早晨吉安市部分地方出現(xiàn)大霧天氣，但范圍和強度較29日相比有所減小，這與白天太陽照射地表增溫導致濕度減小存在很大關系。

3層結穩(wěn)定度分析

通過分析29日08∶00南昌站探空曲線可以發(fā)現(xiàn)，當日925hPa以下至近地面層存在明顯的逆溫層，K指數(shù)為負值，且CCL（對流凝結高度）、LCL（抬升凝結高度）位置非常低，位于1000hPa附近，表明近地面層濕度很大，水汽條件非常充沛，大氣層結穩(wěn)定，有利于水汽的積累與聚集，另外，1000hPa偏北風達8m/s，有利于低層湍流運動發(fā)展，使低層水汽向中上層輸送，濕層增厚，對輻射霧的發(fā)展和持續(xù)有利，當日大霧一直持續(xù)至10∶00以后才逐漸消散，這與近地面層湍流運動發(fā)展存在一定關系。29日夜間吉安市維持晴空少云天氣，由于夜間強烈輻射冷卻降溫使得近地層水汽充分凝結，為30日早晨出現(xiàn)大霧創(chuàng)造了有利條件，但大霧范圍有所縮減，從當日08∶00南昌探空曲線可看出，LCL（抬升凝結高度）仍位于1000hPa附近，近地層水汽非常充沛，但CCL（對流凝結高度）升至850hPa左右，且中低層700～850hPa、925～1000hPa之間存在2層逆溫層，阻礙了湍流運動的向上發(fā)展，同時，K指數(shù)為負值，近地層風速較弱，大氣層結穩(wěn)定，由于太陽照射地表快速增溫，逆溫層遭受破壞，08∶00左右大霧逐漸消散，持續(xù)時間不長與湍流運動減弱有一定影響。

4GPS可降水量與能見度對比分析

大霧一般生成于后半夜或清晨，日出前達到最濃。GPS水汽可降水量可直觀反映大霧地區(qū)上空水汽含量的變化情況，對大霧短臨監(jiān)測預警具有一定的輔助參考價值。本文選取泰和觀測站10月28日20∶00—29日20∶00地基GPS大氣可降水量逐時觀測資料與當日逐時最低能見度進行對比分析，試圖尋找一些大霧發(fā)生前后PWV的日變化特征。當日大霧發(fā)展階段（01∶00—02∶00），地表由于受晴空輻射降溫影響，溫度露點差迅速減小，有利于近地層水汽開始凝結，PWV迅速下降，逐漸形成大霧;大霧成熟階段（03∶00—08∶00），PWV呈緩慢下降的趨勢，表明大霧將穩(wěn)定維持;大霧消散階段（10∶00—11∶00），PWV變化不大，此時天空狀況逐漸轉好;14∶00—16∶00時隨著太陽輻射增溫影響，PWV又1次下降，空氣濕度明顯下降。因此，PWV日變化對監(jiān)測大霧生消具有一定參考指導意義。

5地形及下墊面影響

大霧發(fā)生與地形及下墊面影響密切相關，通常極易發(fā)生于潮濕的洼地、谷地和盆地。10月29、30日吉安市大霧的生成一定程度上與贛江水體增濕效應有關。其中，10月29日大霧屬于典型的雨后轉晴輻射霧，覆蓋范圍廣、強度大，尤其永豐境內出現(xiàn)強濃霧天氣，主要是由于山區(qū)晝夜溫差大，空氣中的水汽極易達到飽和狀態(tài)，極易形成大霧。10月30日大霧屬于晴空輻射霧，范圍開始減小，僅峽江-吉水-吉州-青原-泰和一帶出現(xiàn)大霧，主要是由于峽江、吉水、吉州、青原、泰和位于贛江沿線，贛江水體增濕效應導致，同時吉泰盆地特殊的地形也是導致上述地區(qū)出現(xiàn)大霧的重要因素。

6結論

前期降水天氣為成霧積累了充沛的水汽條件，靜穩(wěn)的環(huán)流形勢和逆溫層存在是此次秋季大霧形成的主要原因;低層湍流運動的發(fā)展對大霧持續(xù)和加強有一定促進作用;日常大霧監(jiān)測預報中可適時參考GPS可降水量的變化，對判斷其生消演變有一定參考作用。

參考文獻

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000：320-323.

[2]李亞春，佟莎仁，石少宏，等.一次大霧天氣過程的分析[J].內蒙古氣象，2009（03）：18-19.

[3]陳翔翔，許愛華，許彬，等.2000—2012 年江西省三類區(qū)域性大霧時空分布及影響因素特征[J].氣象與環(huán)境學報，2018，34（3） ： 37-47.