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 China's T639 NWP product information, Linyi city live data and radiosonde data, occurred on March 17, 2012 in Linyi City, a 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17日08时数值预报产品。

二、本次大雾实况及形势背景

3月15～16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30-40°N，110～120°E（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30～40°N，100～130°E。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23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[7~8]。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料分析（图6～8），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米风场数值预报资料分析（图10～15），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：

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