莱芜大雾气候特征分析

(整期优先)网络出版时间:2020-07-13
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莱芜大雾气候特征分析

郑燕 亓翠芸

山东省莱芜气象局 莱芜 271100

摘要:利用2011~2015年观测资料,分析了莱芜雾的气候特征,研究发现:冬季出现雾的次数最多,秋季次之,春夏最少;雾日主要集中在11月至次年2月;雾的年际变化明显;地面风速≤3 m/s、温度露点差≤2℃、相对湿度≥80%、近地面层有逆温层有利于雾的形成。

关键词:雾;气候特征;环流形势;预报指标

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的、能见度小于1000米的天气现象,对工农业生产、交通运输以及人类的生活和健康有很大影响。近几年来随着莱芜城市的发展,城市和工厂、汽车排放到空中的污染物增多,使空气污染更加严重,直接影响人们的身体健康,甚至引起某些疾病的发病率和死亡率升高。雾天因能见度差,极易造成交通事故。因此,研究莱芜地区雾的气候特征,找出大雾天气的变化规律,对提高雾的预报能力起到积极作用,对防灾减灾有重要意义。

1 资料与方法

利用2011~2015年莱芜地面观测资料,统计分析了莱芜大雾天气的气候特征和变化趋势。统计时以北京时20时为日界,24小时内只要出现大雾则记为一个雾日,跨20时的则记为两个雾日。

2 大雾气候特征分析

2.1年际变化特征

2011~2015年莱芜共出现大雾44d,年平均雾日8.8d。出现大雾最少的年份是2012年和2013年,分别为3d。从2014年开始,大雾日数出现明显增多趋势,达到12d,2015年最多为21d。

2.2季节分布特征

莱芜的大雾具有明显的季节变化特征。从图1可以看出,大雾主要集中在冬季,为23d,占全年雾日的52.3%,秋季次多,为14d,占全年雾日的31.8%,夏季最少,为3d,占全年雾日的6.8%,春季次少,为4d,占全年雾日的9.1%。

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图1 莱芜大雾日数各月分布

2.3月际分布特征

从各月分布来看,11月、12月和2月雾日最多,1月次多,4月、5月、9月最少,6月和8月没有出现大雾。3d以上连续性大雾则集中在每年的11~12月。

2.4日变化特征

研究发现,山东内陆的雾多为辐射雾,一般午夜至清晨最易出现,日出前达到最强,日出后逐渐消散。这是因为夜间辐射降温明显,饱和水汽压迅速降低,使空气饱和凝结成雾。大雾发生时段多集中在夜间20时~08时,占总次数的47.7%,其中出现在02时~08时的,占总次数的31.8%;大雾从夜间开始持续到白天结束的,占总次数的29.5%;大雾出现在白天时段的,占总次数的13.6%。

近5年连续出现2d以上大雾次数为7次,主要集中在2014、2015年。其中2015年12月22日至26日连续出现5d大雾。

3.大雾的天气形势

3.1高压前部型

该类型多出现于春秋季节,高空为平直环流,莱芜位于高压前部、低压后部,多冷平流活动,天气晴好,晴空辐射有利于气温下降,使近地面层空气达到饱和,从而出现大雾天气。该类型大雾出现前,多有降水发生,地面为静风或风速≤3m/s,地面相对湿度≥80%。(图2)

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图2 2012年3月17日08时地面形势场(实线)和500hpa位势高度(虚线)

3.2均压场型

这是莱芜大雾的常见天气形势,占大雾总次数的43.7%。高空以偏西风或西北风为主,地面为弱高压,风速小。(图3)

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图3 2011年11月28日08时地面形势场

3.3倒槽型

该类型大雾出现时,中纬为宽广的高压区,850hpa受低压槽前西南气流控制,偏南气流从南方输送暖湿空气,经过冷的下垫面低空凝结形成雾。(图4)

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图4 2014年2月1日08时地面形势场

4.大雾的物理量特征

4.1温度露点差

温度露点差T-TD表示空气距离饱和的程度。对44个雾日进行雾日14时的T-TD分析发现,当出现大雾天气时,有T-TD=0出现的雾日占36.1%,有T-Td≤1出现的雾日占70.3%,有T-Td≤2出现的雾日占88.9%。

4.2 湿度

近地面层水汽越充沛,湿度越大,越有利于大雾的形成。降水是空气湿度的主要来源之一,根据统计,有31.8%的大雾发生前出现降水。

大雾发生时,≥70%高湿区在925 hPa以下,925 hPa以上相对湿度迅速降低,说明925 hPa以上高湿区不利于大雾形成。

4.3层结

逆温有利于水汽聚集,尤其当大范围的下沉辐散运动使中低层大气增温,与近地层的辐射降温相配合,加上近地层弱冷平流的作用,使低层大气降温,有助于形成深厚的逆温层,有利于雾区的长时间维持[1]。统计发现,出现大雾时地面和925 hPa有明显逆温层。若低层有辐合,中高层弱辐散,上升速度较小,有利于水汽在低空凝结,形成大雾。

5.大雾预报指标

5.1地面为均压场或低压槽,高空为弱的偏西或西北气流。

5.2 天空晴朗无云,地面风速≤3 m/s。

5.3温度露点差≤2℃、相对湿度≥80%、近地面层有逆温层。

6.小结

6.1莱芜大雾有明显的日变化,多出现在夜间,大部分持续时间不超过6小时;有明显季节变化,多出现在11月至次年2月。

6.2研究发现,莱芜大雾天气形势包括高压前部型、均压场型、倒槽型。

6.3晴朗无云、地面风速≤3m/s、温度露点差≤2℃、相对湿度≥80%、有逆温存在是形成大雾的有利条件。

参考文献

【1】李子华. 中国近40 年来雾的研究[J]. 气象学报,2001,59( 5) : 117 -120.

作者简介:郑燕(1978-)女,汉族,山东省济南市莱芜区人,本科学历,工程师,从事天气预报服务研究工作。