上饒市霧的特征分析及預(yù)報方法探討.doc

1、上饒市霧的特征分析及預(yù)報方法探討摘 要選取上饒市 1990-2009 年的氣象觀測資料，對上饒市霧的氣候特征、主要類型及成因進行分析，并篩選出影響霧的主要天氣要素，確定預(yù)報指標，建立MOS預(yù)報方程，為霧預(yù)報及其預(yù)警信號的發(fā)布、解除提供理論依據(jù)，以達到霧天氣監(jiān)測、預(yù)報的更加準確性。關(guān)鍵詞霧；氣候特征；成因；預(yù)報方程中圖分類號P426.4 文獻標識碼A 文章編號1673-9671-(2010)112-0003-011 霧的氣候特征1）霧的年際分布特征。 上饒市 1990 年 1 月 1 日至 2009 年 12 月 31 日，共出現(xiàn) 312 個霧日，年均霧日數(shù)為 15.6 次，最多年份 24 次（

2、 2007 年），最少年份 9 次（ 2005 年）。前 10年（ 1990-1999 年）出現(xiàn) 147 次霧日，后 10 年（ 2000-2009 年）出現(xiàn)了 165 次，由此可以看出，上饒市霧出現(xiàn)日數(shù)呈上升趨勢（圖 1）。原因是，隨著城市規(guī)模擴大和工業(yè)的大力發(fā)展，大氣污染加大致使上饒市霧日數(shù)趨于增多。2）霧的月際分布特征。由上饒市月平均霧日數(shù)分布（圖2）可以看出，上饒市一年四季都有霧生成，霧的月變化特征為：月分布以 8 月為最低點，出現(xiàn) 0 次， 12 月最多，平均為 2.95 次， 5、 6、7、 10 月份出現(xiàn)次數(shù)較少；冬季（ 12-2月）霧出現(xiàn)的日數(shù)最多，約占全年霧日數(shù)的45%，春季

3、（ 3-5月）和秋季（ 9-11 月）次之，分別占29%和 19%，夏季（ 6-8月）霧日數(shù)最少，僅占7%。3）一天中各時刻出現(xiàn)霧的特征分析。由于霧形成的主要原因是輻射冷卻，因此一天中各時段都可能出現(xiàn)霧，且霧的形成時間相對集中。 據(jù)上饒市 20a 氣象觀測資料統(tǒng)計分析，上饒市霧的形成時間主要集中在0710 時，一般在07 時左右生成霧， 10 時后逐漸消散， 約占霧日數(shù)的86%，其中 0809時霧形成的頻率最大，約占55% ；午后至次日凌晨 （ 12 時次日 05 時）18 個時次形成霧的機率占8%，其中 1222 時出現(xiàn)霧的頻率僅為2.9%。2 霧的主要類型及成因從 20a 氣候資料分析得出

4、，上饒市霧按其形成原因主要有兩種，一種是輻射霧，另一種是平流霧，輻射霧約占霧天氣的 80%，平流霧約為 20%。1）輻射霧。上饒市東南北部環(huán)山、西部臨水，以丘陵、山地和湖泊為主，冬、春季節(jié)冷空氣活動頻繁，冷空氣入境時常常帶來降水，致使地面和低層大氣濕度增大。冷空氣過后，上饒市處于變性高壓底部，14 時江南為弱偏北風(fēng)的少云或晴空區(qū)，大片區(qū)域風(fēng)速2m/s，08 時 850hPa 上偏北風(fēng)風(fēng)速 4m/s，利于地面濕空氣向低層擴散；處在這樣晴朗、微風(fēng)的夜間地面熱量迅速向外輻散，近地面層出現(xiàn)逆溫層，水汽因輻射冷卻達到過飽和形成濃厚的輻射霧。而后隨著太陽升高、地面溫度的上升，空氣又恢復(fù)到未飽和狀態(tài)，霧滴會

5、立即蒸發(fā)消散。2）平流霧。平流霧的形成，是由于中低層處于變性高壓后部，西南暖濕氣流的加強引起低層濕度增大，上游西、南部地區(qū)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)時，在少云、微風(fēng)的有利條件下，低層潮濕空氣接觸冷卻的地面達到過飽和凝結(jié)，從而生成霧天氣。3 預(yù)報方程的建立1）預(yù)報著眼點。上饒市霧天氣多出現(xiàn)在秋末、冬、春三季，遇陰雨轉(zhuǎn)晴天氣過程，要考慮當(dāng)日夜間或次日清晨是否出現(xiàn)霧現(xiàn)象。上饒市生成的霧主要為輻射霧和輻射平流霧，因此針對天氣形勢和站點要素變化進行分析，考慮上饒市天氣形勢是否有利于霧生成。關(guān)注上級臺站指導(dǎo)預(yù)報中對本區(qū)域霧天氣的預(yù)報，查看當(dāng)?shù)卣军c14 時濕度及風(fēng)速，若相對濕度 60%、風(fēng)速 4m/s 有利于大霧出現(xiàn)。篩選

6、出預(yù)報因子，將預(yù)報方程中的相關(guān)因子代入方程式，對霧天氣作出準確預(yù)報。確定霧天氣出現(xiàn)時，再進一步考慮霧出現(xiàn)區(qū)域、強度，并及時進行預(yù)警信號發(fā)布等。2）選取預(yù)報因子，確定預(yù)報指標。霧屬于地方性很強的近地面層天氣現(xiàn)象，因此，作好霧的預(yù)報不僅要根據(jù)形成大霧天氣的理論依據(jù)、環(huán)流形勢，還要結(jié)合本地的具體情況考慮濕度、溫度、風(fēng)速、層結(jié)穩(wěn)定度等必要條件，因此，通過統(tǒng)計分析篩選出以下有代表性的預(yù)報因子。X1 ：地面濕度狀況，即當(dāng)日預(yù)報站點 14 時地面觀測相對濕度，當(dāng)相對濕度 60%且呈上升趨勢時， X1 1，反之X10。X2 ：預(yù)報站點未來 24h 中層濕度狀況， 選日本數(shù)值預(yù)報 JFXFE572 、573，當(dāng)

7、 700hPa 的 T Td10， X2 1，反之X20。X3 ：大氣層結(jié)靜穩(wěn)時，垂直混合較弱，不利于大霧的形成；層結(jié)不很穩(wěn)定時，垂直混合又太強，氣流擴散強烈，也不利于霧的形成；只有適度的垂直混合作用才能生成較厚的霧，且垂直上升速度在-1-5hPa/h 對霧形成十分有利。當(dāng)JFXFE572 、 573 數(shù)值預(yù)報站點700hPa 垂直上升速度在-1-5hPa/h 時， X3 1，反之 X3 0。X4 ：低空層結(jié)狀況。 當(dāng)日江南地區(qū)08 時探空 850hPa 以下出現(xiàn)逆溫層或等溫層時，14 時氣溫與預(yù)報當(dāng)晚的最低氣溫之差山區(qū)達12、臨水地區(qū)達10時，X4 1，反之 X4 0。X5 ：地面圖上，預(yù)報

8、站點處于均壓場中，受弱高壓控制或處于弱低壓槽內(nèi)，X5 1，反之 X5 0。3）建立預(yù)報方程。建立MOS 預(yù)報方程： Y 0.19X1 0.18X2 0.24X3 0.17X4 0.22X5Yc 0.61在實際預(yù)報時要進行消空，需滿足以下4 點條件：預(yù)報站點當(dāng)日08 時、14 時地面無 4m?s?1 以上的偏北風(fēng)， 在前一天 4 次定時觀測中無8m?s?1 以上偏北風(fēng)。預(yù)報站點未來地面形勢為弱高壓區(qū)，處于鞍形場或均壓場。預(yù)報站點未來 850hPa 處于弱暖脊控制中。預(yù)報區(qū)內(nèi)夜間無冷鋒過境，如有冷鋒過境鋒后無4m?s?1 以上風(fēng)出現(xiàn)。將各因子代入預(yù)報方程，如果Y Yc ，則預(yù)報 24h 有霧出現(xiàn)。在 2008 年 7 月至 2009 年 12 月的實際業(yè)務(wù)運行過程中，對上饒市出現(xiàn)的 17 次霧進行預(yù)報，經(jīng)計算得出預(yù)報準確率達 71%。4 結(jié)語1）通過對上饒市1990-2009 年氣候資料統(tǒng)計分析以及天氣形勢分析得出：上饒市年平均霧日數(shù)為15.6 次，霧日主要集中在秋冬春三季，以12 月份最多、7 月份最少，一天中以0810時霧生成頻率最高，霧日數(shù)后10 年較前10 年有增多趨勢。2）上饒市霧類型主要為輻射