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淺析萍鄉(xiāng)11•11大霧天氣的形成條件之物理論文

所屬欄目:物理論文 發(fā)布日期:2012-04-19 16:07 熱度:

  摘要:利用micaps資料,分析了萍鄉(xiāng)市2011年11月11日大霧天氣的成因,闡述了此次萍鄉(xiāng)地區(qū)大霧形成的天氣條件,結果表明:由于降水后低層濕度較大,大氣層結穩(wěn)定,地面處于均壓場,風速微弱,且850hPa以下存在明顯的逆溫層,有利于水汽的聚集,使?jié)駥舆_到一定的厚度,有利于霧的形成,此次分析對加強大霧的預報工作具有借鑒意義。
  關鍵詞:大霧;萍鄉(xiāng)地區(qū)
  0論文引言
  大霧是指大量的微小水滴浮游空中,水平能見度小于1.0Km的天氣現(xiàn)象。大霧是比較常見的災害性天氣之一,其具有出現(xiàn)頻率高、發(fā)生范圍廣、危害程度大的特點。近年來,隨著我國公路的迅速發(fā)展,大霧對高速公路的影響更加突出。因此做好大霧預報工作對防止由大霧造成的災害具有重要的現(xiàn)實意義。
  通過統(tǒng)計資料分析,江西的霧大部分是冷卻霧,又以輻射霧最常見,大霧的形成是由多種天氣條件和環(huán)境因素決定的,其形成受到天氣系統(tǒng)、溫度、相對濕度、風速、層結穩(wěn)定度、大氣成分等多因素的影響。2011年11月11日6時起,萍鄉(xiāng)市市區(qū)及各縣相繼出現(xiàn)了大霧天氣,7時51分市區(qū)能見度小于200米,蘆溪縣還出現(xiàn)了能見度小于50米的強濃霧,到9時50分左右霧開始消散,山區(qū)由于濕度大,消散時間更晚,此次出現(xiàn)的霧為輻射霧。為了探究此次霧的預報方法,作者從霧的形成原理入手,對環(huán)流形勢場特征、地面監(jiān)測實況的要素變化、風場分布、溫濕度條件以及物理量場進行了分析,總結出了這次大霧的基本成因。
  1天氣形勢分析
  1.1環(huán)流形勢特征
  從霧的形成看主要取決于低空到地面的氣候條件,但與高空形勢又是相互聯(lián)系、相互制約的。大霧發(fā)生前,8日至10日受高空槽和地面冷空氣共同影響,我市出現(xiàn)了一次大雨天氣過程,10日9時左右降水結束,由于降水剛結束,空氣達飽和狀態(tài),濕度較大。10日20時高空500hPa處槽后西北氣流中,700hPa圖上(圖略)受高壓脊控制,且貴州、四川以西地區(qū)有明顯的溫度脊加強;10日08時到10日20時500-700hPa基本為較穩(wěn)定的大氣層結,底層濕度大,地面形勢為均壓區(qū),這些條件都有利于大霧的形成。20時地面氣象自動站資料顯示我市及縣區(qū)T-Td均小于2℃,屬于高濕區(qū),濕度條件有利于第二天早晨大霧的出現(xiàn)。
  1.2地面實況特征
  從10日08時地面圖上(圖略),我市轉受地面冷高壓控制,天氣實況是全市陰天為主局部仍殘留零星小雨,9時左右小雨停止轉為陰天多云,天氣形勢逐漸轉為晴好。08時T-Td=0℃空氣達飽和狀態(tài),14時T-Td=6.2℃,根據(jù)李玉芳等專家的文獻資料,了解到當08時T-Td≤5℃、14時T-Td≤10℃時,第二天有出現(xiàn)霧的可能。10日20時地面圖(圖略)上我市處在均壓場中,等壓線稀疏,氣壓梯度小,本站風速1-2m/s,從圖上的晴空和陰雨的分界線上顯示我市已經(jīng)放晴,加之風速小有利于夜間近地面層輻射降溫。且我市上游地區(qū)的高山站衡山站實況已經(jīng)出現(xiàn)了霧,表示氣團層結穩(wěn)定,且判斷未來形勢沒有太大的變化,那我市未來24小時有霧生成的可能。
  2風速、濕度垂直分布特征分析
  晴朗少云的天空還要配合微風的條件才有利于大霧的生成,大霧期間10日08時到11日08時風速的垂直剖面圖(圖1)。由風速垂直剖面圖可以看出,850hPa以下風速<3m/s,近地面層>1m/s。當近地層無風時,地面輻射冷卻作用只能影響貼近地面很薄的氣層,有利
  于形成露和輕霧,微風(1-3m/s)對霧的形成最為有利,微風能使輻射冷卻作用擴散到適當?shù)母叨龋顾怪陛斔偷揭欢ǜ叨龋欣陟F的形成。風過大時,亂流混合過厚,使近地層降溫緩慢,同時也使水汽大量上傳,不利于霧的形成。
  霧是近地面空氣層中一種水汽凝結現(xiàn)象,近地面層充沛的水汽是致霧的重要因子。從10日20時我市附近長沙站的高空垂直相對濕度分析圖(圖2)可以看到1000-925hPa之間相對濕度為70%-75%,925-850hPa之間為75%-95%的高濕中心,850hPa往上呈迅速遞減的分布。
  從以上分析可以發(fā)現(xiàn),10日夜間近地層和大氣低層水汽條件較為充沛,配合風速較小,只要夜間氣溫下降到露點溫度以下,就會使水汽凝結成霧。
  3層結條件
  3.1T-lnp圖分析
  從10日20時長沙站的T-lnp圖我們可知,大霧發(fā)生前925-850hPa之間存在明顯的逆溫層,且已從濕度特征場分析到925-850hPa之間為濕中心,逆溫層的存在將水汽能量緊緊的束縛于1500m以下的對流層低層,穩(wěn)定層結有利于霧的形成。
  3.2物理量場分析
  大霧的形成與穩(wěn)定的層結密切相關,K指數(shù)是反映中、低層大氣層的穩(wěn)定度和低層空氣飽和程度的一個綜合量,這兩個因素也是影響大霧生成的最基本的因素。分析K指數(shù)、θse,大霧期間K指數(shù)均為負值或較小的正值,10日20時K<0度,θse500-θse850>0,表面大氣層結處于穩(wěn)定狀態(tài)。
  4論文結論
  ①這次霧的主要特點是冷鋒過后雨轉晴的天氣形勢,大氣層結穩(wěn)定,濕度較大,地面處均壓場的弱偏北風中。
  ②風場垂直剖面顯示850hPa以下風力微弱(1-3m/s)符合大霧形成的風力條件,相對濕度分析圖上顯示大霧發(fā)生前925-850hPa之間為75%-95%的高濕度中心,再往上濕度迅速遞減。
  ③大霧期間T-lnp圖上各項不穩(wěn)定指數(shù)顯示層結處于穩(wěn)定狀態(tài),對流層中低層濕度較大,風速較小,存在明顯的逆溫層,逆溫層的存在將水汽緊緊束縛在高空1500米以下,阻止低層水汽向高層輸送,有利于霧的形成。
  ④上游高山站實況已經(jīng)出現(xiàn)霧,說明層結是趨于穩(wěn)定,如判斷未來形勢沒有太大的變化時,我市未來有大霧的可能。
  參考文獻
  [1]李玉芳,許彬,張安云,王歡。江西大霧的天氣條件和形勢特征分析[J],江西氣象科技,1999,22(1):9-10。
  [2]張永濤,谷秀杰等。河北省北部一次大霧天氣過程分析[J],氣象與環(huán)境科學,2009,32(3):29-31。
  

文章標題:淺析萍鄉(xiāng)11•11大霧天氣的形成條件之物理論文

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