冀中南一次持续性大雾过程成因及维持机制

发布时间：2024-04-17 23:03

　　利用NCEP再分析资料、地面观测资料和微波辐射计资料,分析2019年1月11—15日河北中南部持续大雾过程的大尺度背景场、边界层特征、形成原因及维持机制等。结果表明:此次大雾产生于稳定的纬向环流背景下,其间有弱短波槽快速东移,两次干性短波槽分别促成了大雾的形成、雾区范围扩大及强度增强;大雾高度仅有几十米,以辐射雾为主,双层逆温结构为大雾的形成酝酿了先期条件,贴地逆温层内的弱水汽辐合和西南水汽输送为大雾形成和维持提供了水汽,偏北风带来的弱冷空气降温与夜间辐射降温的叠加效应是促进大雾发展的热力学条件;低层正涡度、对流层中层的辐散下沉运动是大雾维持和发展的动力因子,晴夜长波辐射和湍流混合作用促进了边界层内的降温增湿;大雾发展后期,双层逆温结构转为以单层逆温为主,最终大雾的消散主要是强冷空气入侵,大气静稳结构被破坏所致。

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【部分图文】：

图32019年1月11日20:00至15日02:00衡水站AQI以及PM2.5、PM10质量浓度和最小能见度(a),10min风向及其平均风速(b),相对湿度和气温(c)逐时演变

大雾第1和第2阶段,地面气象要素之间有一定的关联性,污染物的增加有利于能见度的降低。在整个过程中,风速为0～3m·s-1,这种风速既不影响空气的辐射冷却,使大气达到饱和,为大雾提供良好的水汽条件,又能使辐射冷却扩散到整个边界层,有利于形成辐射雾并维持大雾的发展。偏北风有利于增强....

图42019年11日08:00至15日08:00沿大雾中心的涡度(a),散度(b)(单位:10-5s-1)和垂直速度(单位:Pa·s-1)(c)的时间-高度剖面

11日08:00至13日20:00,850～400hPa以下沉运动为主,垂直速度为0.1～0.3Pa·s-1,有利于天空晴朗和下沉增温。而900hPa以下,则以弱的上升气流为主。每次下沉运动的增强和向低层发展都对应着雾站的增加,其中,11日20:00至12日08:00,下沉....

图12019年1月12—14日500hPa平均位势高度(实线,单位:dagpm)、海平面平均气压(虚线,单位:hPa)(a),12日08:00850hPa(实线)和1000hPa(虚线)温度(单位:℃)(b)空间分布

此次大雾过程中,500hPa亚洲中高纬环流较平直,华北平原位于弱脊前,盛行纬向偏西气流。而蒙古国西部有一明显的地面冷高压中心,河北中南部位于冷高压东南部的均压场中,等压线稀疏[图1(a)],弱偏南风有利于近地面湿度增大(图略),使垂直方向出现上干下湿特征,为大雾的生成和维持提供....

图211日08:00至15日08:00过点(118°E、39.5°N)的风(风向杆,单位:m·s-1)、湿度(阴影,单位:%)(a)、温度(等值线,单位:℃)和温度平流(阴影,单位:℃·s-1)(b)的时间-高度剖面

华北平原连续大雾经常发生在纬向环流背景下,多短波槽活动,且为“干性”短波槽,即850hPa以上湿度较小,约为10%～40%,这种“干性”短波槽对华北平原大雾的发生、加强和维持均有重要作用[13-14]。此次大雾过程无强冷空气活动,共有3个高空槽东移,图2为11日08:00至15....

本文编号：3957058