六盘山两次大雾过程宏微观物理特征分析
发布时间：2021-04-05 02:08
2019年10月31日至11月2日六盘山气象站发生了2次大雾天气过程,为初步了解我国北方高山大雾宏微观特征,基于六盘山国家基准气候站和院内安装的FM-120雾滴谱仪的观测数据,对2次大雾天气过程的雾滴谱分布特征进行综合分析。结果表明,六盘山大雾天气发生发展、爆发和消散迅速,爆发阶段持续时间长;气温、相对湿度、风和雾滴特征的变化早于大雾消散,同时辐射-平流雾在发生发展和消散前能见度与气象要素和雾滴浓度、大小呈反增长关系,而平流雾与液态水含量、中值体积直径、有效直径呈反增长关系;平流雾的粒子数浓度小于辐射雾,而液态水含量大于辐射-平流雾,但整体六盘山粒子数浓度较低。
【文章来源】：宁夏工程技术. 2020,19(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
10月24日00:00至11月4日08:00六盘山气象站能见度序列图
由10月31日20:00 500 h Pa高空图（图2a）上可知，在青海、甘肃存在强冷中心，冷中心的温度达到-24℃，宁夏南部位于暖中心，宁夏地区位于槽前，高空受偏南暖湿气流影响，地面以阴天为主，紧邻宁夏南部的陕西中南部地区大部分站点出现轻雾，通过自动站雨量计观测该次降水，从10月31日06:00开始断断续续到11月1日05:00结束，累计降水量为10.8 mm，从能见度观测资料可以看出第一次雾发生发展过程从10月31日20:53至11月1日13:12，起初雾很小，能见度大于200 m,10 min后雾迅速变浓，能见度降低，在23:25雾达到最浓，能见度仅为38 m，雾爆发性发展一直持续到11月1日11:46，能见度一直维持在50 m以下，为强浓雾，但雾发生发展过程仅10 min，爆发阶段持续了883 min，经过86 min雾彻底消亡。对该次雾过程的环流背景分析可知，第一次雾过程属于平流雾。孟蕾等[11](2010）对降水过程能见度参数化设计时发现，降水对雾的能见度影响可忽略不计，但降水对雾滴的粒子数浓度和液态水含量产生影响。该次大雾过程中降水发生在雾发生发展至爆发阶段中后期，在降水结束6 h内能见度均在50 m以下，从雾的微观特征看，降水期间粒子数浓度和液态水含量明显高于降水结束，中值体积直径和有效直径变化不明显。10月31日20:53至11月1日13:12雾发生发展至消亡阶段（图3），在10月31日22:48至11月1日02:34气温大于0℃，最高温度出现在00:05，为0.4℃，最低气温出现11月1日08:29至08:52，为-1.8℃，气温大于-0.8℃后雾逐渐消散；相对湿度大于98%，爆发阶段相对湿度有明显的增加；风速为0～11.3 m/s，在爆发阶段开始风速出现下降，最低出现在10月31日21:55，为2 m/s，之后呈增加趋势，在10月31日23:56达到最大，后又下降，在11月1日11:09减弱为静风；风向以南偏西风为主，在爆发阶段初期呈南北交替出现。粒子数浓度在雾发生发展过程中有明显的增加，最大值289.1个/cm3出现在10月31日21:40，之后在100个/cm3波动。在11月1日11:04之后出现波动增加，雾发生发展至消亡阶段平均值为138.44个/cm3，范围为1.88～493.48个/cm3，雾滴数密度较少，主要由于六盘山处于海拔2 841.2 m，无人口居住，不受人类居住产生污染影响，空气中颗粒物污染较少，主要以自然产生的颗粒物为主；液态水含量在雾发生发展至爆发阶段初期逐渐增加，在10月31日23:45初次增长到最大值0.16 g/m3，之后11月1日01:13达到另一个峰值0.21 g/m3，下降后在0.10 g/m3上下波动，11月1日10:36开始明显下降，直至雾消失，平均液态水含量为0.07 g/m3，范围从0.00～0.23 g/m3，受偏南暖湿气流输送影响，水汽含量充沛，液态水含量较高；中值体积直径和有效直径变化趋势一致，变化趋势与液态水含量一致，但比液态水含量更平滑，在雾发生发展至爆发阶段初期呈增长趋势，最大值分别出现在10月31日23:56和23:59，分别为17.65,15.93μm；之后在15.00μm波动，在11月1日10:07（中值体积直径和有效直径分别为21.76,17.18μm）之后开始下降，有效直径略小于中值体积直径，平均中值体积直径为12.83μm，范围从2.82～21.76μm，平均有效直径为11.57μm，范围从2.79～17.40μm。平均中值体积直径与平均有效直径差异不明显，谱宽较宽。
第2次雾发生发展过程从11月1日22:33至11月2日06:13，雾一开始能见度就低于200 m,23:12能见度低于50 m，能见度达最低为11月2日02:03，仅为26 m。雾的爆发性发展一直持续到11月2日05:59,13 min雾迅速减弱消散。39 min完成雾的发生发展，爆发阶段持续了407 min,13 min雾完全消散。分析11月1日20:00高空、地面资料（图4）可以看出，等温线和等高线基本平行，宁夏位于槽后弱冷平流中，近地层存在不到1 km的逆温层，宁夏南部近地层以晴天少云天气为主，在陕西中南部地区出现轻雾，高空没有明显的暖湿气流输送，地面以晴天为主，雾结束于清晨，但雾发展为浓雾时风速较大。图4 11月1日20:00高空、地面和探空数据图
【参考文献】：
期刊论文
[1]庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征观测研究[J]. 郭丽君,郭学良,楼小凤,卢广献,吕恺,孙赫敏,李军,张小鹏. 气象学报. 2019(05)
[2]济南一次平流辐射雾的微物理结构及演变特征[J]. 王庆,李季,樊明月,王洪. 气象. 2019(09)
[3]降水对雾中能见度参数化的影响[J]. 孟蕾,周奇越,牛生杰,柯怡明,杨志彪. 大气科学学报. 2010(06)
[4]南京冬季一次雾过程宏微观结构的突变特征及成因分析[J]. 陆春松,牛生杰,杨军,刘新,赵丽娟. 大气科学. 2010(04)
[5]南京北郊冬季大气气溶胶及其湿清除特征研究[J]. 康汉青,朱彬,樊曙先. 气候与环境研究. 2009(05)
[6]沪宁地区辐射雾的微物理结构及其演变[J]. 黄建平,梅清银,靳永才,李子华. 气象. 1998(05)
[7]重庆市区冬季雾滴谱特征[J]. 李子华,吴君. 南京气象学院学报. 1995(01)
本文编号：3118927
【文章来源】：宁夏工程技术. 2020,19(03)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
10月24日00:00至11月4日08:00六盘山气象站能见度序列图
由10月31日20:00 500 h Pa高空图（图2a）上可知，在青海、甘肃存在强冷中心，冷中心的温度达到-24℃，宁夏南部位于暖中心，宁夏地区位于槽前，高空受偏南暖湿气流影响，地面以阴天为主，紧邻宁夏南部的陕西中南部地区大部分站点出现轻雾，通过自动站雨量计观测该次降水，从10月31日06:00开始断断续续到11月1日05:00结束，累计降水量为10.8 mm，从能见度观测资料可以看出第一次雾发生发展过程从10月31日20:53至11月1日13:12，起初雾很小，能见度大于200 m,10 min后雾迅速变浓，能见度降低，在23:25雾达到最浓，能见度仅为38 m，雾爆发性发展一直持续到11月1日11:46，能见度一直维持在50 m以下，为强浓雾，但雾发生发展过程仅10 min，爆发阶段持续了883 min，经过86 min雾彻底消亡。对该次雾过程的环流背景分析可知，第一次雾过程属于平流雾。孟蕾等[11](2010）对降水过程能见度参数化设计时发现，降水对雾的能见度影响可忽略不计，但降水对雾滴的粒子数浓度和液态水含量产生影响。该次大雾过程中降水发生在雾发生发展至爆发阶段中后期，在降水结束6 h内能见度均在50 m以下，从雾的微观特征看，降水期间粒子数浓度和液态水含量明显高于降水结束，中值体积直径和有效直径变化不明显。10月31日20:53至11月1日13:12雾发生发展至消亡阶段（图3），在10月31日22:48至11月1日02:34气温大于0℃，最高温度出现在00:05，为0.4℃，最低气温出现11月1日08:29至08:52，为-1.8℃，气温大于-0.8℃后雾逐渐消散；相对湿度大于98%，爆发阶段相对湿度有明显的增加；风速为0～11.3 m/s，在爆发阶段开始风速出现下降，最低出现在10月31日21:55，为2 m/s，之后呈增加趋势，在10月31日23:56达到最大，后又下降，在11月1日11:09减弱为静风；风向以南偏西风为主，在爆发阶段初期呈南北交替出现。粒子数浓度在雾发生发展过程中有明显的增加，最大值289.1个/cm3出现在10月31日21:40，之后在100个/cm3波动。在11月1日11:04之后出现波动增加，雾发生发展至消亡阶段平均值为138.44个/cm3，范围为1.88～493.48个/cm3，雾滴数密度较少，主要由于六盘山处于海拔2 841.2 m，无人口居住，不受人类居住产生污染影响，空气中颗粒物污染较少，主要以自然产生的颗粒物为主；液态水含量在雾发生发展至爆发阶段初期逐渐增加，在10月31日23:45初次增长到最大值0.16 g/m3，之后11月1日01:13达到另一个峰值0.21 g/m3，下降后在0.10 g/m3上下波动，11月1日10:36开始明显下降，直至雾消失，平均液态水含量为0.07 g/m3，范围从0.00～0.23 g/m3，受偏南暖湿气流输送影响，水汽含量充沛，液态水含量较高；中值体积直径和有效直径变化趋势一致，变化趋势与液态水含量一致，但比液态水含量更平滑，在雾发生发展至爆发阶段初期呈增长趋势，最大值分别出现在10月31日23:56和23:59，分别为17.65,15.93μm；之后在15.00μm波动，在11月1日10:07（中值体积直径和有效直径分别为21.76,17.18μm）之后开始下降，有效直径略小于中值体积直径，平均中值体积直径为12.83μm，范围从2.82～21.76μm，平均有效直径为11.57μm，范围从2.79～17.40μm。平均中值体积直径与平均有效直径差异不明显，谱宽较宽。
第2次雾发生发展过程从11月1日22:33至11月2日06:13，雾一开始能见度就低于200 m,23:12能见度低于50 m，能见度达最低为11月2日02:03，仅为26 m。雾的爆发性发展一直持续到11月2日05:59,13 min雾迅速减弱消散。39 min完成雾的发生发展，爆发阶段持续了407 min,13 min雾完全消散。分析11月1日20:00高空、地面资料（图4）可以看出，等温线和等高线基本平行，宁夏位于槽后弱冷平流中，近地层存在不到1 km的逆温层，宁夏南部近地层以晴天少云天气为主，在陕西中南部地区出现轻雾，高空没有明显的暖湿气流输送，地面以晴天为主，雾结束于清晨，但雾发展为浓雾时风速较大。图4 11月1日20:00高空、地面和探空数据图
【参考文献】：
期刊论文
[1]庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征观测研究[J]. 郭丽君,郭学良,楼小凤,卢广献,吕恺,孙赫敏,李军,张小鹏. 气象学报. 2019(05)
[2]济南一次平流辐射雾的微物理结构及演变特征[J]. 王庆,李季,樊明月,王洪. 气象. 2019(09)
[3]降水对雾中能见度参数化的影响[J]. 孟蕾,周奇越,牛生杰,柯怡明,杨志彪. 大气科学学报. 2010(06)
[4]南京冬季一次雾过程宏微观结构的突变特征及成因分析[J]. 陆春松,牛生杰,杨军,刘新,赵丽娟. 大气科学. 2010(04)
[5]南京北郊冬季大气气溶胶及其湿清除特征研究[J]. 康汉青,朱彬,樊曙先. 气候与环境研究. 2009(05)
[6]沪宁地区辐射雾的微物理结构及其演变[J]. 黄建平,梅清银,靳永才,李子华. 气象. 1998(05)
[7]重庆市区冬季雾滴谱特征[J]. 李子华,吴君. 南京气象学院学报. 1995(01)
本文编号：3118927
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