芜湖地区持续性大雾的特征研究

本文利用１９７４～１９９２年的资料研究了芜湖地区持续性大雾的气候特征,并通过典型个例分析探讨了持续性辐射雾生成机制与主要特征,提出了持续性大雾与低空逆温层关系密切的事实,为预报持续性大雾提供依据。     

2018年辽宁地区两次大雾天气成因分析

应用能见度观测仪、风廓线雷达、加密自动站和常规气象观测等资料,从天气学角度对2018年1月17—18日和11月24—25日辽宁地区两次大雾天气特点及边界层热动力条件对大雾形成的影响进行分析。结果表明：两次大雾天气表现与成因较为类似。大雾发展均有两个阶段,且天气背景条件相似。其中大雾第一阶段主要为辐射雾,辽宁中部位于弱辐合带上,大雾出现在偏南气流中,偏南风将海上水汽输送到营口—沈阳一带,辐射降温配合弱的上升冷却作用,形成近地面逆温,同时温度露点差减小、相对湿度增大,导致大雾爆发性发展。大雾第二阶段,在次日07—08时冷平流入侵近地面层,逆温层再次建立导致大雾发展,低层弱冷平流到达地面时间和位置是大雾精细化预报的关键因素。     

陕西冬季一次大雾天气生消机制的数值模拟

利用非静力平衡中尺度模式WRF、NCEP 1°×1°再分析资料及常规观测资料,对2005年12月30～31日发生在陕西的大雾天气过程进行了数值模拟,分析了大雾天气过程形成的主要原因及雾的生消机制。结果表明,WRF模式能较好地模拟出雾的水平分布特征、强度和生消过程,反映出实际雾的生消变化规律。适当提高模式水平分辨率能较明显地改进模拟效果。这次大雾为平流辐射雾,长波辐射冷却是大雾形成和发展的主要原因。逆温层的发展、维持和近地面层较高的相对湿度对雾的产生和发展起着重要作用。近地面层有弱的水汽辐合是大雾发展和维持的主要原因之一。大雾形成和发展阶段,900 hPa以下的辐合上升运动和900 hPa以上的辐散下沉运动有利于在上升和下沉运动区的界面层中形成逆温层,逆温层的形成有利于低层水汽的积累。随着高空转为辐合上升运动,900 hPa以下为辐散下沉运动,接着日出后,太阳短波辐射增温等的共同作用,使逆温减弱直至被破坏。中高云的存在影响了近地面层逆温的形成和加强,推迟了雾的形成和消散。暖平流的输入有利于逆温层的形成发展。     

1996年南京连续5天浓雾的物理结构特征

1996年12月27～31日,南京地区连续出现了浓雾天气。利用ADAS系统对大气边界层的探测资料,揭示了雾在发生发展过程中的大气边界层结构特征,研究了雾的宏观发展物理过程;利用三用滴谱仪取样资料,分析了雾的微物理结构特征,讨论了影响微结构的主要因子及与宏观发展过程之间的关系。     

辐射雾生消的数值研究(Ⅱ)──生消机制

首先分析了雾过程中影响温度、含水量及雾滴浓度的各种因子的变化，包括长短波辐射、湍流、凝结蒸发、重力沉降及碰并等过程。在此基础上，描绘出辐射雾生消变化的物理图象，即机制。最后，就不同风场、云层覆盖及土壤参数等对雾过程的影响进行了讨论。现在工作单位：     

河南省一次大雾的数值模拟及生消机制分析

应用非静力平衡中尺度模式MM5及NCEP资料和高空地面资料,模拟分析了2006年1月28日发生在河南省的一次大雾天气过程,结果发现:这次雾体最强的时段在日出后1～2 h内,相对湿度下降的拐点滞后于气温回升的拐点2 h左右;先出现贴地逆温再出现大雾,逆温最强的时段也是雾体最强的时段,逆温层顶始终覆盖在雾体上方;近地面的微风和风向的转变,有利于雾体的形成和向上发展,风向转变的时间也是雾体形成的时间;增温、减湿和逆温层的破坏是大雾消散的主要原因.     

河南省一次大雾的数值模拟及生消机制分析

应用非静力平衡中尺度模式MM5及NCEP资料和高空地面资料,模拟分析了2006年1月28日发生在河南省的一次大雾天气过程,结果发现：这次雾体最强的时段在日出后1～2h内,相对湿度下降的拐点滞后于气温回升的拐点2h左右;先出现贴地逆温再出现大雾,逆温最强的时段也是雾体最强的时段,逆温层顶始终覆盖在雾体上方;近地面的微风和风向的转变,有利于雾体的形成和向上发展,风向转变的时间也是雾体形成的时间;增温、减湿和逆温层的破坏是大雾消散的主要原因。     

城市下垫面特性对辐射雾生消过程影响的数值研究

针对城市下垫面条件进行合理的参数设置,将城市影响引入辐射雾模式,并结合NCEP/ CFSv2(Climate Forecaset System Verison2)资料及常规气象观测资料,对2010年2月8日发生在上海宝山的一次辐射雾过程进行数值研究。结果表明:(1) 受城市地表影响,感热输送成为城市地表加热大气的主要方式;城市下垫面的湍流交换作用较强,近地面湍流交换系数最大可达2.0 m2/s;(2) 城市辐射雾的起雾高度比农村高,雾首先在32 m高度上形成,且雾顶可发展到150 m高度;上部雾形成的主要原因是长波辐射冷却引起的水汽凝结;而8 m以下气层雾形成的主要原因是重力沉降导致的含水量的累积。      

陕西冬季一次大雾天气的数值模拟和生消机制分析

利用非静力平衡中尺度模式WRF、NCE P1°×1°再分析资料、高空地面资料,模拟分析2005年12月30—31日发生在陕西的大雾天气过程。结果表明,模拟结果和实况相似,尤其是雾的分布特征和生消时间。逆温层的发展、维持和近地层较高的相对湿度对雾的产生和发展起着重要作用;近地层的微风有利于雾产生、发展。地形追随坐标中0．85层（约1000m）以上的西北气流,有利于下沉增温,在低层形成逆温层。气温升高、湿度降低及逆温层的破坏是大雾消散的主要原因。     

2014年11月杭州机场连续两次大雾过程的对比分析

通过2014年11月下旬连续两次大雾过程的对比分析发现:22日半夜至23日上午的大雾具有平流雾的特征,处于稳定的2~4 m/s的东北偏东气流中,实况探空逆温层结不明显,弱冷空气从偏北偏东路径扩散影响,高压底部偏东气流从东海带来的暖湿水汽成为起雾的主因;而24日上午的大雾具有辐射雾的特征,基本处于准静风和低于2 m/s风向不定的情况之下,逆温层结明显,倒槽北拱东伸,地面气压场弱,天空晴朗,前期水汽条件充沛。23日大雾过程具有突发性、维持时间长的特点,预报难度大。从22—23日的数值模拟来看,除前期浙北空气中颗粒物较多、浙江西高东低及钱塘江口的地形作用等影响因子以外,高压底部的偏东气流与倒槽发展带来的东南气流的辐合对水汽输送和堆积起到关键作用,是形成23日这次长时间突发性大雾过程的主因,并且在模式的探空曲线中300 m高度以下也存在明显的逆温层,但由于高度过低以至于在常规探空图中不易被察觉。     

辐射雾的大气边界层特征

利用ＡＤＡＳ对一次连续５天辐射雾进行探测,获得了辐射雾生消过程中的温度、湿度、风场等要素的垂直分布。通过对这些资料的详尽分析,讨论了辐射雾在不同发展阶段的边界层特征。结果表明：逆温层对雾的形成和维持起着重要的作用,而雾又对大气边界层中的温、湿、风结构产生重要影响。     

辐射雾的大气边界层特征

利用ADAS对一次连续5天辐射雾进行探测,获得了辐射雾生消过程中的温度、湿度、风场等要素的垂直分布。通过对这些资料的详尽分析,讨论了辐射雾在不同发展阶段的边界层特征。结果表明：逆温层对雾的形成和维持起着重要的作用,而雾又对大气边界层中的温、湿、风结构产生重要影响。     

ANALYSIS OF THE MICROPHYSICAL STRUCTURE OF RADIATION FOG IN XUANEN MOUNTAINOUS REGION OF HUBEI, CHINA

Based on data of radiation fog events in Xuanen, Hubei province, 2010, this paper analyzes the microphysical process and evolution characteristics of radiation fogs with complicated substrate in the upper and middle reaches of the Yangtze River, and compares them with findings in other areas. Results are as follows: radiation fog in Xuanen is evidently weaker in droplet number concentration and liquid water content than land fogs in other areas. Its liquid water content fluctuates obviously, 0.01g/ m3 with visibility of 1,000 meters, which is quite different from that in urban areas, but similar to the Nanling Mountains. Bi-modal droplet distribution is likely to occur in Xuanen mountain radiation fog (MRF) events. Statistical analysis shows that the observed droplet size distribution can be piecewise described well by the Gamma distribution. There is a positive correlation between liquid water content, fog droplet concentration and mean radius, especially in the development and dissipation stage. Condensation growth and droplet evaporation are major processes of Xuanen MRF. The dissipation time coincided with the time when the grass temperature reached the peak value, which indicated that dew evaporation is a key role in maintaining Xuanen MRF. In the early stage of dense fog’s growth, droplets with diameter of over 20 micrometers can be observed with visibility of 800-1,000m, which might be caused by the transportation of low cloud droplets to earth’s surface by turbulence. Big droplets in the initial stage correspond to higher water content, leading to the higher observed value of water content of Xuanen MRF.     

华北平原一次持续性大雾过程的成因分析

利用台站加密观测资料和NCEP再分析资料,对2004年11月29日～12月3日华北平原一次持续性大雾天气过程的大尺度天气背景、大雾动力和热力结构特征及其演变、辐射冷却作用等进行了计算和分析,揭示了大雾过程的形成和维持机制。结果表明：在中高层暖性高压脊及地面变性冷高压稳定维持的大尺度背景条件下,地表净辐射引起的近地层冷却是大雾过程的触发和加强机制;中低空下沉气流的存在有助于近地层的弱风条件和稳定层结的建立;低层暖平流的输入和边界层的浅层抬升是大雾长时间持续的原因;伴随冷空气南下的偏北大风是驱使女露消韵的动力因子．     

STUDY ON THE PHYSICAL PROCESS OF WINTER VALLEY FOG IN XISHUANGBANNA REGION

Xishuangbanna of Yunnan Province is a famous tropical foggy region. A field experiment wascarried out from November 23 to 30 of 1997 during which fogs occurred regularly every day. In thepaper the characteristics of macrostructure of fog are analyzed and the physical processes offormation and dissipation of fog are studied. The results show that the Xishuangbanna valley fogforms firstly in the lower atmosphere with two-layer structures and then develops suddenly in thevertical direction after reaching the ground. Furthermore, the vegetation effect on the formationand dissipation of fog is discussed specially.     

广州地区春季污染雾的化学特征分析

使用2005年2～3月在广州地区采集的雾水样品资料,分析了广州地区污染雾雾水的化学组分;对3次典型污染雾过程雾水的离子浓度及其可能的来源进行了分析。广州地区的污染雾雾水中的诸离子浓度远高于雨水中的值,因而,雾不但造成视程障碍,而且是高浓度污染的液态颗粒物,对人体健康十分有害。在雾水中浓度最高的阴离子是SO4=, 其次是NO3-;在阳离子中Ca++、NH4+的浓度最高。雨水比雾水更酸,说明虽然雾水中的离子浓度较雨水高得多,但大量的离子成分中存在更多的缓冲物质,比如说NH4+和Ca++。雾水中的Ca++、SO4=、Mg++有明显的富集现象,广州地区的污染雾雾水主要受大陆环境和人类活动的影响。这期间广州地区出现严重污染雾与水汽充足和大量气溶胶污染粒子的存在直接有关。     

人工消雾试验中的雾微物理响应

2009 年11—12 月在天津市武清区实施了两次消雾外场试验。11 月6—7 日,利用燃烧烟条的方式播撒吸湿性焰剂对暖雾实施催化;11 月30 日—12 月1 日,利用播撒液氮的方式实施冷雾消雾试验。对两次消雾试验期间雾的微物理观测资料分析发现,雾对催化有明显响应,具体表现为:雾滴浓度先增后减且变化剧烈,液态水含量、雾滴大小等微物理特征量也发生了显著变化;催化期间雾滴谱均出现了谱宽加大的现象,催化结束后谱宽恢复至催化前状态;催化效应导致出现了处于不同发展阶段的雾滴,雾滴谱发生了单峰分布和双峰分布间的变换:催化前滴谱为单峰分布,催化期间出现双峰谱;多个短时双峰谱反复出现;首个双峰谱出现后,滴谱逐渐由单调递减向单峰、双峰转变;催化结束后,滴谱由双峰谱恢复为单峰谱。分析认为:催化后暖雾中发生成熟过程(Ripening Process),而冷雾催化后则启动了贝吉隆过程(Bergeron process)。