姜 兵 ,景學義 ,高夢竹 ,董學賢
(1.哈爾濱市氣象科技服務中心,黑龍江哈爾濱 150000;2.黑龍江省氣象臺,黑龍江哈爾濱 150030;3.雞西市氣象局,黑龍江雞西 158100)
霧凇作為一種旅游資源或冰凍災害,國內一些專家對霧凇有些研究,顧光芹[1]分析了本文通過分析河北省適合霧凇出現的溫度、濕度和風速等氣象條件;魯坦[2]對河南省暴雪過后出現的霧凇天氣進行了研究;丁國香[3]分析了黃山霧凇的時間分布特征及氣象條件;周麗賢[4]針對平原與高山霧凇景觀,做出不同的旅游氣象指數預報。
霧凇作為哈爾濱市的重要冰雪景觀之一,有很好的觀賞價值,但很少有人研究哈爾濱市霧凇形成特點以及氣象條件,因此對本次連續(xù)兩天霧凇景觀,通過氣象觀測資料進行氣象條件特征、地域分布特征、持續(xù)時間特征分析,為霧凇的預報研究奠定基礎,有利于找出影響大的氣象因子,然后建立霧凇旅游指數,形成霧凇景觀的冰雪旅游氣象指數預報,為霧凇在冬季冰雪旅游氣象服務做有力支撐。
2020 年3 月2-3 日哈爾濱市連續(xù)兩天早上在沿江、友誼路一帶、三環(huán)、陽明灘大橋等地出現霧凇景觀,霧凇出現在連續(xù)三天(2020 年2 月28 日-3 月1日)的受冷渦系統影響降雪過程之后。霧凇是水汽或霧滴受冷在樹枝等物體表面凝結成的不透明松散冰晶。通稱樹掛。霧凇發(fā)生時,哈爾濱市伴有出現大霧天氣。
2020 年3 月1 日夜間-2 日08 時,500 hPa 高空圖上(圖1a)哈爾濱市處于500 hPa 高空槽底部,低層850 hPa 上均為西北偏北氣流,經向度較大,有明顯的冷空氣向哈爾濱市輸送;而地面上(圖1b)自02時起受海面低壓西北伸的影響。
2020 年2 日夜間-3 日08 時,500 hPa 高空圖哈爾濱市處于500 hPa 高空槽前部,低層850 hPa 上均為北風轉東北偏北氣流,冷平流;而地面上3 月2 日前半夜等壓線稀疏,風力較弱;后半夜逐漸受倒槽影響。
圖1 2020 年3 月1 日20 時(a)500 hPa 高度場、(b)地面圖、(c)2020 年3 月2 日08 時高空場、(d)地面圖
3 月1 日09 時至2 日08 時的氣溫圖上看出,氣溫日較差較大,達12.7 ℃;2020 年1 日09 時至2 日08 時的氣溫圖上看出,氣溫日較差依舊較大,達15.6℃。氣溫日較差大,使空氣易飽和,水汽凝結成凝華的就越多,也是霧凇形成的因素之一。
2020 年3 月1 日夜間21 時之后,哈爾濱市風力均為微風和靜風(除2020 年3 月2 日06-07 時外),風力小時,既保持了輻射降溫,又不能把已經冷卻的冷空氣帶走,這樣很有利于凝結或凝華。
1 日、2 日夜間哈爾濱市相對濕度都達到了85%以上,尤其是1 日的后半夜相對濕度在90%左右,空氣濕度大、水汽充足、易飽和,從而霧凇的凝華過程顯著。
2020 年2 日08 時、3 日08 時T-Logp 圖中可以看到近地面層存在淺薄的逆溫,且逆溫層比較低,均在800 hPa 以下,逆溫使低層大氣層結構穩(wěn)定不易變性,冷空氣能持久,所以有利水汽凝結或凝華。
2020 年2 日、3 日早上哈爾濱均出現大霧天氣,能見度小于2 km,在2020 年3 日早上04-07 時哈爾濱市能見度<100 m。
(1)霧凇出現時,哈爾濱市高空處于槽的底部或前部,850hPa 高度上為西北風控制,地面我市處于低壓北部或西北部。
(2)霧凇易出現在雪后的霧天里。
(3)霧凇出現時,靜穩(wěn)天氣,能見度較低,有淺薄的逆溫層。
(4)霧凇的氣象條件為濕度大(85%及以上)、氣溫日較差較大(12℃以上)、風力?。?2m/s)。