吳侃　張元龍

摘要：利用常規(guī)地面觀測資料及探空資料，對2013年3月6日至7日發(fā)生在遼寧省的區(qū)域性大霧天氣過程進行分析，研究大霧天氣的生消機制。結果表明：中高層緯向環(huán)流及地面鞍形氣壓場的建立為持續(xù)性大霧過程提供了良好的背景條件；弱冷空氣使地面輻射冷卻是大霧的觸發(fā)機制；穩(wěn)定的層結條件、低空逆溫特征是大霧發(fā)展的促進因素；溫度露點差較小、比濕和凝結函數(shù)值較高和弱地面風場有利于大霧的維持。

關鍵詞：大霧；地面要素；探空

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）07-1589-04

遼寧省位于中國東北地區(qū)的南部，大霧天氣是主要的氣象災害之一。遼寧大霧多發(fā)生在冬季、春季的夜間和早晨，由于白天太陽短波輻射的作用，邊界層大氣層結趨于不穩(wěn)定使得大霧逐漸消散，大霧的形成時間和地點受夜間的局地風速影響[1]。

遼寧大霧天氣，一般出現(xiàn)在沿?；蛘呱焦韧莸?，我省東南部大連地區(qū)、丹東地區(qū)以及西部山區(qū)黑山、彰武為大霧易發(fā)區(qū)。陳傳雷研究認為近53 a遼寧年平均霧日地域分布呈現(xiàn)兩高三低的態(tài)勢[2]。蔣大凱等對1994至2002年73次遼寧省區(qū)域性大霧過程進行對比分析后將區(qū)域性大霧進行分型。王緒鑫等對發(fā)生在鞍山地區(qū)一次罕見大霧災害過程進行分析，研究大霧的發(fā)展機制及其對當?shù)卮髿鈿馊苣z的特征影響[3]。張洪英分析了山東省的一次大霧發(fā)生氣象條件[4]。何立富等研究了2004年華北平原一次持續(xù)性大霧發(fā)生的天氣背景，計算和分析了大霧發(fā)生的動力和熱力結構特征，探討了其輻射冷卻作用[5]。熊秋分等研究指出北京一次濃霧的邊界層要素特征[6]。

1 大霧天氣實況

6日20時，500hpa多短波槽脊活動，貝加爾湖東北部地區(qū)存在深厚的低渦系統(tǒng)，遼寧省盛行短波槽前西風氣流，河套地區(qū)淺槽東移弱冷空氣影響遼寧地區(qū)。有明顯的冷舌侵入，干區(qū)范圍較大。850hpa遼寧省西部地區(qū)受西北急流控制，南部地區(qū)受西南急流控制，兩只急流在渤海北部匯合，低層切變線的生成和發(fā)展是本次大霧的觸發(fā)機制和主要水汽輸送者，開始階段全省低層相對濕度較小，水汽條件較差。

7日08時，貝加爾湖東部地區(qū)低值系統(tǒng)東移北抬，強度有所減弱，河套地區(qū)淺槽東移入海，低層切變線北抬至吉林地區(qū)中部，遼寧省全區(qū)相對濕度較小，水汽條件較差，無西南急流影響。

2.1.2地面形勢場分析

3月6日20時，地面低壓中心在黑龍江西北部，遼寧省受槽底低壓控制，省內氣壓梯度較??；23時低壓槽略有北抬，省內氣壓梯度為5hpa；7日02時低壓倒槽變化不大，遼寧省位于低壓底后部；05時低壓槽繼續(xù)東移北抬，省內的氣壓梯度減小到2hpa；08時低壓系統(tǒng)移出，遼寧受高壓底前部影響。

遼寧此次大霧屬于偏南倒槽型輻射霧，低壓主體在東北地區(qū)北部一帶。天氣特征為遼寧處在低壓底部，貝加爾湖地區(qū)暖性高壓東移南壓，伸向東北地區(qū)南部，高空冷空氣的侵入與之形成對峙局面，遼寧處于東北地形槽輻合區(qū)內。高壓前部提供冷濕空氣，降低下墊面溫度，地形槽前偏南氣流移動到冷的下墊面上，暖濕氣流低層凝結出現(xiàn)霧，在夜間晴空輻射的作用下使霧的強度加強，范圍加大。

2.1.3 氣象要素分析

2.1.3.1 低層濕度分析

空氣的露點溫度也因溫度高而相對較高，空氣濕度較大，一旦有弱冷空氣侵入，空氣中凝結核較多，易凝結成水滴。溫度露點差越小，相對濕度越大，在大霧發(fā)生時露點溫度和溫度十分接近，有的達到了與溫度相等，說明在大霧發(fā)生時相對濕度特別大，達到了飽和或接近飽和的程度。如下圖所示（藍色表示溫度，綠色表示露點，紅色為天氣現(xiàn)象），在大霧發(fā)生前后溫度露點差在逐漸減小，濃霧發(fā)生區(qū)域的露點差小于1℃，這與蔣大凱等人在2007年的研究結論相同[7]。

2.1.3.2 地面風速分析

3 結論

本文采用地面觀測資料以及探空資料，對2013年3月6日至7日發(fā)生在遼寧省的區(qū)域性大霧天氣過程進行研究，通過對本次過程環(huán)流背景及地面要素的分析，揭示了其成因和維持機制，分析表明：

1）穩(wěn)定的環(huán)流背景和平直的西風急流及地面鞍型均壓場為大霧過程提供良好的背景條件。

2）過程期間，近地面大氣層中較小的風速（≤3m/s）促使大霧的形成和維持，風向以偏南風為主；溫度露點差持續(xù)偏小，維持在2℃以下。

3）對探空資料的分析表明，大霧期間大氣層結表現(xiàn)出穩(wěn)定的特性，大連、錦州、丹東邊界層有逆溫結構，近地面強逆溫為大霧形成和維持提供有利條件。

4）日間溫度較高，夜里溫度下降，地表輻射冷卻加上低層暖濕西南水汽的輸送有利于大霧的維持。

5）比濕和凝結函數(shù)處于大值區(qū)，使大霧的能見度呈現(xiàn)出低值。

4 討論

強冷空氣的侵入并沒有破壞大氣的層結結構，大霧天氣依然維持。

受資料時間和格點尺度的限制，該文對大霧的分析僅僅是初步的。對于遼寧地區(qū)大霧生消機制的細致診斷還需要依賴更為密集的時間和空間尺度資料，另外也要考慮近地面層的摩擦作用。

參考文獻：

[1] Golding B W. A study of the influence of terrain on fog development[J].Mon Wea Rev，1993（121）：2529-2541.

[2] 陳傳雷，蔣大凱，孔令軍. 近53年遼寧霧的時空分布及成因分析[J]. 氣象與環(huán)境學報，2006，22（1）：21-24.

[3] 王緒鑫，馬雁軍，張晨. 2009 年冬季一次大霧過程的特征分析[C].第28屆中國氣象學會年會——S8大氣成分與天氣氣候變化的聯(lián)系，2011.

[4] 張洪英.山東省一次大霧氣象條件分析[J]. 氣象與環(huán)境科學，2012（S1）.

[5] 何立富，李鋒，李澤椿. 華北平原一次持續(xù)性大霧過程的動力和熱力特征[J]. 應用氣象學報，2006，17（2）：160-168.

[6] 熊秋芬，江元軍，王強. 北京一次濃霧過程的邊界層結構及成因探討[J].氣象科技，2007，35（6）：781-786.

[7] 蔣大凱，閔錦忠，陳傳雷，等.遼寧省區(qū)域性大霧預報研究[J].氣象科學， 2007，27（5）：578-583.