王 娟,李向紅,唐橋義,唐曉波,李 巖,王 婷

(桂林市氣象局,廣西 桂林 541001)

0 引 言

漓江煙雨是桂林最漂亮的風(fēng)景之一。漓江煙雨特色景觀實際上是漓江上出現(xiàn)了類似煙的霧,這種特色景觀并非經(jīng)常存在,只有在一定的大氣環(huán)流形勢和大氣邊界層條件下才會出現(xiàn)。為了滿足觀賞者對漓江煙雨特色景觀的感官需求,提前作出預(yù)報至關(guān)重要，而預(yù)報的前提是理解形成漓江煙雨的氣象成因。

中華傳統(tǒng)文化，是中華文明成果的根本創(chuàng)造力，是民族歷史中的道德傳承、各種文化思想、精神觀念形態(tài)的總體。中華傳統(tǒng)文化是以孔子為代表的儒家文化為主體，加上五千年歷史進(jìn)程中政治、經(jīng)濟(jì)、思想、藝術(shù)等各類物質(zhì)和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的總和。中華傳統(tǒng)文化在廣義上包括思想、文字、語言，狹義上包括古文、詩詞、樂曲、國畫、書法、武術(shù)、民俗、傳統(tǒng)節(jié)日等。各少數(shù)民族的文化也是傳統(tǒng)文化的范圍。文化不僅體現(xiàn)在各種形式的民俗與經(jīng)典中，也深深融入到中華民族的思想與精神之中。

針對霧的大氣邊界層特征、霧的宏微觀結(jié)構(gòu)等方面,國內(nèi)外學(xué)者通過外場試驗開展了大規(guī)模綜合研究,發(fā)現(xiàn)了不同地域霧的許多特點[1-5]。盡管霧的生消與局地地形地貌、下墊面狀況、地氣交換等因素密切相關(guān),但首先取決于是否存在合適的天氣系統(tǒng)，這些主要是關(guān)于平流霧和輻射霧的研究。2010年以后我國陸續(xù)有氣象工作者對雨霧過程的大氣環(huán)流背景和氣象要素變化特征進(jìn)行研究[6-9],這些研究均是針對夏秋冬季短歷時雨霧。漓江煙雨容易發(fā)生在春季,一般出現(xiàn)在清晨,持續(xù)時間較短,日出后迅速消散,觀賞時間持續(xù)時間短。

2017年3月30日桂林出現(xiàn)了一次長時間的漓江煙雨, 從凌晨一直維持到夜間, 持續(xù)了將近21 h, 在白天均能觀賞到漓江煙雨。 本文擬對此次持續(xù)21 h的天氣過程的大氣環(huán)流形勢和大氣層結(jié)條件進(jìn)行分析, 研究形成漓江煙雨的氣象成因, 以期提高漓江煙雨特色景觀的預(yù)報準(zhǔn)確率, 為游客提供優(yōu)質(zhì)的觀賞信息。

1 研究區(qū)概況和天氣過程概述

漓江煙雨特色景觀(圖1)出現(xiàn)在桂林市漓江風(fēng)景區(qū)(圖2),景區(qū)地處東經(jīng)109°45′—110°40′,北緯24°18′—25°41′,東西平均寬度約34 km,長度約115 km[10]。

圖1 漓江煙雨Fig.1 Misty fog over Lijiang River

圖2 漓江地理位置示意圖Fig.2 Location of Lijiang River Scenic Area

29日20:00時700 hPa天氣圖上(圖4)， 存在一支西南風(fēng)急流,桂林位于急流軸前端,有風(fēng)速的輻合,濕舌從湘黔伸向桂東北, 桂林溫度露點差為2 ℃,屬于水汽飽和區(qū), 滿足降水的水汽條件。 08:00急流增強(qiáng), 隨著500 hPa淺槽的東南移動, 急流軸和濕舌也東南移, 桂林風(fēng)速由16 m/s增大至20 m/s, 溫度露點差為2 ℃， 仍屬于水汽飽和區(qū), 表明急流增強(qiáng)能夠為連續(xù)的穩(wěn)定性降水提供充沛的水汽輸送。桂林位于700 hPa切變線南側(cè),受西南氣流控制， 20:00切變線略有南移,桂林仍位于切變線南側(cè)。

從桂林站T-lnP圖(圖7)可以看出, 29日20:00桂林呈現(xiàn)濕干濕的穩(wěn)定層結(jié), 3 km以下為飽和區(qū), 有利于水汽在大氣邊界層積聚, 不利于水汽垂直輸送。925 hPa風(fēng)速為7 m/s。30日08:00隨著南支淺槽東移, 高空水汽含量增大, 桂林濕層深厚, 500 m以下存在逆溫層, 層結(jié)較為穩(wěn)定。925 hPa風(fēng)速增大為11 m/s。30日20:00桂林呈現(xiàn)濕干濕的穩(wěn)定層結(jié), 3 km以下為飽和區(qū), 近地層有淺薄的逆溫層, 仍為穩(wěn)定層結(jié)。925 hPa風(fēng)速減小至9 m/s。

2 大氣環(huán)流形勢分析

2.1 高空

3月29日20:00時500 hPa天氣圖上(圖3), 南支淺槽位于105°E附近, 桂林處于槽前正渦度平流區(qū), 有利于上升運動的發(fā)生發(fā)展, 并存在一支中心風(fēng)速為20 m/s的中空急流。 30日08:00時淺槽向東南方向移動, 強(qiáng)度迅速減弱,槽線位于110°E附近, 桂林風(fēng)速為20 m/s, 20:00轉(zhuǎn)為脊區(qū)。南支淺槽為雨霧過程提供水汽和上升運動, 有利于降水的形成。

根據(jù)質(zhì)量通病及控制點，重視對關(guān)鍵復(fù)雜節(jié)點防水工程，預(yù)留預(yù)埋隱蔽工程及其他重難點項目的技術(shù)交底，傳統(tǒng)施工交底是通過二維圖紙，然后空間想象。但人的空間想象能力畢竟有限，不同的人想法也不一樣。BIM技術(shù)針對技術(shù)交底處理辦法，是利用BIM模型的可視化、虛擬施工過程進(jìn)行技術(shù)交底，使一線工人能夠更直觀地了解復(fù)雜節(jié)點，有效提升質(zhì)量相關(guān)人員的協(xié)調(diào)溝通效率，將隱患扼殺在搖籃里。

圖3 20:00時500 hPa天氣圖(2017-03-29)Fig.3 Weather map of 500 hPa at 20:00 LST on 29 March,2017

Tardif等[11]定義： 在霧形成前幾小時至霧消散期間, 如果出現(xiàn)降水, 就稱為雨霧。 2017年3月30日桂林漓江出現(xiàn)了一次明顯的雨霧過程, 持續(xù)了21 h(00:00—21:00, 北京時間, 下同), 期間每小時幾乎都有降水, 降水量級均為小雨,小時降水量介于0～1.9 mm,大氣能見度介于1～2 km,白天時段(08:00—18:00)小時降水量均小于1 mm。 雨霧期間，00:00—04:00小時降水量為1.6～1.9 mm； 05:00—19:00小時降水量為0～0.8 mm；20:00—21:00小時降水量為1.1～1.6 mm。

圖4 20:00時700 hPa天氣圖(2017-03-29)Fig.4 Weather map of 700 hPa at 20:00 LST on 29 March, 2017

綜上所述, 這次雨霧過程的影響系統(tǒng)為南支淺槽、低空急流和地面倒槽。在地面南北向等壓線的形勢下, 有利于南海水汽輸送到桂林上空, 低空急流下方地面倒槽發(fā)展, 有利于水汽在邊界層輻合, 伴隨南支淺槽東移, 發(fā)生持續(xù)性的弱降水。

圖5 20:00時850 hPa天氣圖(2017-03-29)Fig.5 Weather map of 850 hPa at 20:00 LST on 29 March, 2017

925 hPa形勢與850 hPa相似, 29日20:00冷式切變線位于川渝, 湘贛北部存在一條暖式切變線, 桂林受東南氣流控制, 風(fēng)速為8 m/s, 在南嶺附近有弱的切變線, 桂北有風(fēng)速輻合, 有利于降水產(chǎn)生。30日08:00冷式切變線南移至湘黔北部, 暖式切變線仍位于湘贛北部, 桂林轉(zhuǎn)受西南氣流控制, 風(fēng)速增大為12 m/s, 桂東有西南風(fēng)和偏南風(fēng)的輻合。20:00隨著冷空氣南下, 切變線南移至桂西中部—湘南一線, 桂林仍受西南氣流控制。

因此，在目標(biāo)管理的評價考核中，我嘗試著以學(xué)生自評與學(xué)生互評相結(jié)合的形式來進(jìn)行，學(xué)生通過自評、互評，小組評，把自己所取得的進(jìn)步記錄下來，在評價中學(xué)生從他人的肯定中得到了滿足，獲得了自信；在自我批評中，學(xué)會反省，逐步完善自己。

2.2 地面

降水對雨霧的形成、維持以及消散有重要影響。小時降水量和大氣能見度隨時間的變化如圖8所示, 00:00—04:00降水量與大氣能見度呈反相關(guān)關(guān)系, 隨著降水量的增大, 大氣能見度降低, 降水蒸發(fā)會增加空氣濕度,有利于霧的形成和發(fā)展, 本次過程初期小時降水量1.6～1.9 mm的降水對雨霧的形成是非常重要的；中期05:00—19:00降水量均低于1 mm, 大氣能見度波動較小, 降水量和大氣能見度變化幅度均不大，本次過程中期小時降水量0～0.8 mm的降水對雨霧的維持是非常重要的；后期20:00—21:00降水量不斷增大, 當(dāng)降水強(qiáng)度大于一定閾值時, 由于雨滴的拖曳作用致使原本懸浮在空中的霧滴沉降, 雨霧后期小時降水量大于1 mm的降水將導(dǎo)致霧消散。因此, 雨霧過程前期小時降水量1.6～1.9 mm的降水有利于雨霧的形成, 雨霧過程中期小時降水量0～0.8 mm的降水有利于雨霧的維持, 雨霧過程后期小時降水量大于1 mm的降水將導(dǎo)致霧消散。

圖6 20:00地面天氣圖(2017-03-29)Fig.6 Surface weather map at 20:00 LST on 29 March, 2017

29日20:00時850 hPa天氣圖上(圖5)，切變線位于川渝, 廣西全境均受偏南氣流控制, 桂林風(fēng)速為10 m/s ,桂林及周邊站點溫度露點差均≤1 ℃,為水汽飽和區(qū)。 30日08:00切變線南移至湘黔北部, 長江流域以南均受西南氣流控制, 桂林風(fēng)速增大至20 m/s, 急流建立, 桂林及周邊站點溫度露點差均≤1 ℃, 仍為水汽飽和區(qū)。 30日20:00切變線西段南移至桂西中部, 東段南移至南嶺附近, 桂林處于東段切變線的南側(cè), 風(fēng)速為12 m/s, 位于急流末端, 桂林仍處于水汽飽和區(qū)。 29日20:00至30日20:00比濕均維持在11 g/kg, 31日08:00降為6 g/kg。

3 大氣層結(jié)條件分析

本次雨霧過程期間,水汽相對含量高,相對濕度維持在96%～98%。

由此看來，要提高執(zhí)行力，并不是要簡單模仿強(qiáng)制性的軍事命令，也不是復(fù)制軍營化的管理方式，而是盡可能讓我們的制度規(guī)章生動化、形象化、通俗化，使不同層面的員工都容易消化、深深植根腦海之中。就像中華民族綿延不絕、中華文化持久彌新，實際上歸于儒家文化的傳遞，而儒家文化核心就兩個字：仁、禮。仁者愛人，就會相互幫助，包容眾生；知禮有節(jié)，就會遵守規(guī)矩，不侵犯他人。不管有多少外來民族侵略、外來文化侵蝕，從未使中華民族滅亡、使中華文化斷絕，由此可見儒家文化的生命力。因此，要使企業(yè)各項制度規(guī)定讓員工自覺遵守，執(zhí)行明確快速，除了規(guī)章制度本身合理，反映員工心聲外，內(nèi)容形式上一定要做到：要求簡約，傳導(dǎo)方便，執(zhí)行容易。

圖7 2017年03月29日20:00(a)、 30日08:00(b)、 30日20:00(c)桂林站T-ln P圖Fig.7 T-ln P diagram of Guilin station at 20:00 LST 29(a), 08:00 LST 30(b), and 20:00 LST 30(c) March in 2017

高速列車的車頭外形影響著整輛列車的穩(wěn)定性與整輛列車的阻力。那么什么樣的車頭外形才能減少阻力，提高穩(wěn)定性呢？眾所周知，列車的頭，尾形狀影響著空氣壓差阻力、升力和橫風(fēng)穩(wěn)定性等因素。并且動車分為動力集中性與與動力分散型列車，而動力分散性列車則是將動力裝置分別安裝在車頭和車尾，過車頭車尾動力機(jī)車帶動中間的無動力機(jī)車。所以說像類似CRH380A這種動車組的車頭采用為可降低空氣阻力的流線型的動車，時速可以高達(dá)350公里每小時，但是在中國科學(xué)院氣體力學(xué)風(fēng)洞研究所中，我們國家目前的理想高速列車模型中，時速可高達(dá)500公里每小時，但是為什么但目前為止，我沒還沒有一個500公里的高速列車下線運行呢？

表1 3個時次大氣性質(zhì)參數(shù)Table 1 Atmospheric property parameters at three times

4 降水量對雨霧的影響

地面天氣圖上(圖6)，29日20:00—23:00廣西上空維持南北向等壓線, 水汽從南海輸送到廣西上空； 30日02:00—08:00, 低壓倒槽發(fā)展, 桂林位于低壓倒槽南側(cè), 冷空氣從西路南下, 冷空氣前鋒位于河套地區(qū), 14:00鋒面南移至長江流域, 桂林仍受低壓倒槽影響, 20:00鋒面移至桂林。

圖8 2017年3月30日小時降水量與大氣能見度隨時間變化情況Fig.8 Variation of hourly precipitation and atmospheric visibility with time on March 30, 2017

5 結(jié)論與討論

通過對2017年春季桂林一次持續(xù)21 h的雨霧天氣過程的大氣環(huán)流形勢和大氣層結(jié)條件進(jìn)行分析, 分析了漓江煙雨的氣象成因, 得出如下結(jié)論:

從3個時次表征大氣性質(zhì)的參數(shù)(表1)中可以看出, 在雨霧發(fā)生期間, 對流有效位能CAPE為0 J/kg, 邊界層內(nèi)θse隨高度遞增, 大氣為穩(wěn)定層結(jié), 風(fēng)切變介于9～11 m/s, 桂林處于弱切變環(huán)境中。850 h PaT-Td介于1～2 ℃, 3 km以下為飽和區(qū), 水汽充沛。這種大氣層結(jié)條件有利于雨霧的發(fā)生和維持。K指數(shù)在30日08:00增大到37 ℃, 已達(dá)到短時強(qiáng)降水的閾值, ΔT85也處于較高值,K指數(shù)這種變化和ΔT850值在以后的雨霧過程分析中值得注意。

(1)本次雨霧過程的影響系統(tǒng)為南支淺槽、低空急流和地面倒槽。在地面南北向等壓線的形勢下, 有利于南海水汽輸送到桂林上空, 低空急流下方地面倒槽發(fā)展, 有利于水汽在大氣邊界層輻合, 伴隨南支淺槽東移,發(fā)生持續(xù)性的弱降水。

(2)產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的弱降水條件有低空急流、水汽飽和區(qū)，以及鋒前低壓倒槽的維持。

(3)雨霧過程大氣為穩(wěn)定層結(jié),桂林處于弱切變環(huán)境中,700 hPa以下為飽和區(qū),水汽充沛,K指數(shù)增大到37 ℃。

冬季清園：除所有帶病的枝、葉、果實及徒長枝、弱枝等，剪下來的枝葉直接放入籮筐內(nèi)帶出果園集中燒毀，剪前剪后各噴藥（噴1-2次0.5度波美石硫合劑）防治一次，以減少病害侵染來源。堅持做到先清園，才放新梢。

(4)弱降水對雨霧的形成、維持以及消散有重要影響。降水蒸發(fā)增加空氣濕度有利于霧的形成和發(fā)展,當(dāng)降水強(qiáng)度大于一定閾值時,雨滴的拖曳作用會使霧滴沉降,雨霧過程前期1.6～1.9 mm的降水有利于雨霧的形成,雨霧過程中期0～0.8 mm的降水有利于雨霧的維持,雨霧過程后期大于1 mm的降水將導(dǎo)致霧消散。

漓江煙雨一般出現(xiàn)在早晨或者傍晚,持續(xù)時間較短,預(yù)報難度大,能持續(xù)20 h以上的個例較少,因此本文只對一次典型的雨霧過程進(jìn)行了氣象成因分析,未能總結(jié)出概念模型,在今后的科研工作中將收集更多的案例,不斷提高漓江煙雨特色景觀的預(yù)報準(zhǔn)確率。