1、一次大雾天气过程的分析及数值预报产品的应用摘要:本文利用欧洲中心和我国 T639 数值预报产品资料、临沂市实况资料和探空资料,对 2012 年 3 月 17 日发生在临沂市的一次大雾天气过程进行了诊断分析。 关键词:水汽条件;风力条件;层结条件 Abstract: In this paper, using the European center and Chinas T639 NWP product information, Linyi city live data and radiosonde data, occurred on March 17, 2012 in Linyi City, a
2、 heavy fog weather process diagnosis analysis. Key words: water vapor condition; wind conditions; stratification conditions 中图分类号:P41 引言:临沂市处在沂河冲积平原中部,为雾多发区,属雾灾脆弱性次高值区。大雾不仅能引起交通事故,而且极大的影响着人们的社会活动和经济活动。临沂地区近 30 年(1981 年-2010 年)的年平均雾日数为30.0 天。3 月份临沂地区雾的日数平均为 1.7 天,最多为 6 天。近些年来,随着大气中颗粒物含量的增多,临沂出现大雾天气的频
3、率比往年更高,特别是前期有降水产生,更容易引发大雾天气。各地关于雾的气候特征分析及预报方法研究比较多,前人已经做了许多有意义的工作,但是由于雾的成因复杂,目前在实际工作中仍缺乏有效的预报方法。本文通过对 2012 年 3 月 17 日临沂大雾前期各种物理量的诊断分析,以期对这类前期降水引发大雾的预报提供参考依据。 一、资料来源和天气过程选取 临沂本站 2012 年 3 月 16-17 日整点自动站温度露点差、相对湿度、10 分钟平均风场、总云量数据,临沂本站周围徐州的 16 日 20 时和 17日 08 时 t-logp 探空资料,欧洲中心和我国 T639 数值预报模式在 16 日08 时起报
4、 17 日 08 时数值预报产品。 二、本次大雾实况及形势背景 3 月 1516 日临沂市出现小到中雨降水过程,平均降水量为 10.6 毫米,近地面空气湿度较大。3 月 17 日早晨,临沂市区和各县区出现能见度小于 500 米的大雾天气,其中沂水、平邑、苍山最小能见度不足 50 米。(见图 1) 图 13 月 17 日 08 时地面实况图 通过分析归纳,临沂大雾的天气形势主要有 5 类:锋前均压场型、弱高压或脊型、鞍形场型、高压入海型和倒槽(低压)前部型。分析此次大雾形成的原因,前期降水使得近地面层湿度较大,地面为典型的鞍形场型均压场(如图 2) ,临沂上空 1km 以下有逆温层存在,有利于大
5、气层结的稳定。之前临沂总结的鞍形场均压场类型特征为:(1)鞍形场范围在 30-40N,110120E(见图 2) ;(2)临沂位于鞍形场中心(见图 2) ;(3)850hpa 风场较弱,风向较乱(见图 3) 。在此类型的天气背景下,天气晴好、风小、空气湿度大,夜晚易出现大雾。 从 17 日 05 时海平面气压场可以看出,鞍形场范围在 3040N,100130E。存在两个低压中心,一个位于朝鲜半岛,另一个位于河套地区以西,临沂位于鞍形场中心,气压场构成鞍形。850hPa 风场较弱,并且在临沂地区周围风向不一致。这种均压场和 850hPa 的风场分布基本符合经典的鞍形场型,有利于大雾形成。 图 2
6、3 月 17 日 05 时海平面气压场 图 33 月 17 日 08 时高空 850hPa风场 三、要素场诊断分析 1.近地面层实况气象要素演变分析 通过自动气象站定时记录查询,16 日 14 时临沂温度露点差为 4.9,相对湿度为 72%,西北风 10 分钟平均风速 3.5m/s,能见度 6.0km,总云量 10,已经形成轻雾;16 日 20 时临沂温度露点差为 1.1,相对湿度为82%,西北风 10 分钟平均风速 2.1m/s,能见度 3.0km,总云量 5;17 日02 时临沂温度露点差为 1.0,相对湿度为 93%,西南风 10 分钟平均风速 1.6m/s;17 日 08 时临沂温度露
7、点差为 0.6,相对湿度为 96%,东北风 10 分钟平均风速 1.5m/s,能见度 0.2km,已经形成大雾(见表 1) 。由以上数据分析可知,16 日白天,已经达到轻雾标准,相对湿度较大,不利的是温度露点差较大。到 16 日夜间,云量开始减少,温度露点差也逐渐变小。近地面风向由西北风逐渐转为西南风,之后又转为偏东风,风向的转变有利于南方和海上水汽的输送,使得相对湿度不断增大,与此同时风力也逐渐减弱。 表 1 近地面层实况气象要素演变 2. t-logp 图分析 图 43 月 16 日 20 时徐州 t-logp 图 图 53 月 17 日 08 时徐州 t-logp图 16 日 20 时徐
8、州站上空 1km 以下存在逆温层,大量研究指出逆温层对辐射雾的形成和维持非常重要78。逆温的存在使近地面水汽只能在近地面层积聚,有利于大雾的形成。17 日 08 时逆温层下降至近地层,近地层水汽含量较高,风力微弱,大雾维持,此时,我市地面转为偏东气流,水汽从沿海源源不断的输送过来,能见度为 200m 左右。 四、数值预报产品在这次大雾预报中的应用 在平时的业务中,对大雾的预报从三个方面入手,分别是风力条件、湿度条件和层结条件。参考的数值预报资料为我国 T639 模式当天 08 时起报近地面 2 米风场、湿度场, 欧洲中心和我国 T639 模式当天 08 时起报海平面气压场。 从气压场数值预报资
9、料分析(图 68) ,我国 T639 模式在 16 日 08时起报的 17 日 08 时的海平面气压场,都报出了近似鞍形的气压场。我市附近等压线密 图 6T639 17 日 02 时 图 7T639 17 日 05 时图 8T639 17 日 08 时 度小,风力小,海上和内陆地区都有低压中心存在。鞍形场形势在17 日 08 时最为明显,这个时次也是能见度最小的时次。 欧中中心模式 16 日 08 时起报的 17 日 08 时海平面气压场也显示出了鞍形的均压场(如图 9) 。 图 9 欧洲中心模式 17 日 08 时 从我国 T639 模式的 16 日 08 时起报的 2 米相对湿度和 10
10、米风场数值预报资料分析(图 1015) ,17 日 02 时之前,我市附近地面风场以偏北风为主,相对湿度在 80%以上,能见度在 1km 以上。02 时以后地面逐渐转为偏南风,后来又转为偏东风,温度露点差持续减小,到 08 时能见度降低到 1km 以下。由此可得,在均压场的形势下,近地面风场转为偏南风和偏东风,增大了水汽的输送是大雾形成的关键。 图 10 T639 16 日 23 时 图 11 T639 16 日 23 时 图 12T639 17 日 02 时 图 13 T639 17 日 02 时 图 14 T639 17 日 08 时 图 15 T639 17 日 08 时 五、结束语 探
11、空资料在近地面 1KM 高度有明显的逆温指示,本次大雾过程初期为辐射雾,前一天的降水过程为本次大雾的发生提供了水汽条件,夜间辐射冷却使水汽凝结、积聚,是大雾产生的根本原因,17 日早晨临沂市近地面转为偏东风,从海上来的水汽输送,更加强了大雾天气,使能见度进一步降低。欧洲中心和我国 T639 中期数值预报相关产品都较好地预报了本次大雾过程,在以后的预报实践中应该加以运用。 参考文献: 1 王志强,王静爱.关于雾灾几个问题的探讨.自然灾害学报,2004,13(2):134139 2 王丽萍,陈少勇,董安祥.中国雾区的分布及其季节变化.地理学报.2005,60(4):690697 3 张宗灏,王咏青.鲁西南雾的统计特征J.气象.2007,33 (11):82-86. 4 童尧青,银燕,许遐祯等.南京地区雾的气候特征J.南京气象学院学报,2009,32(1):115120.