吉安市一次大雾过程分析以2019年秋季为例
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摘要：本文利用常规气象观测资料对2019年吉安秋季1次大雾天气过程进行诊断分析。结果表明：这是1次典型的辐射性大雾天气过程，其中稳定的环流形势、前期增湿、湍流运动、合适的LCL高度以及特殊地形是导致此次秋季大雾天气发生发展的主要原因，另外相关稳定度指标和GPS水汽可降水量对大雾监测预报具有一定的指示意义。
关键词：大雾;湍流;稳定度;地形
中图分类号：S161 文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200229047
引言
大雾是指悬浮于近地面层空气中无数小水滴或小冰晶造成水平能见度不足1000m的一种天气现象。吉安市地处赣江中游罗霄山脉中段，位于江西省中西部，每年秋末冬初为吉安市大雾高发时段，加之吉泰盆地的特殊地形也为成雾提供了有利条件。近年来，随着国民经济社会快速发展，高速公路大雾引发的道路交通安全事故频发，不仅造成交通堵塞，而且容易引发人员伤亡，同时，大雾还引起严重的环境污染，给人体健康带来不利影响，容易诱发多种呼吸道和心血管疾病，因此研究大雾形成机理十分重要。近年来，国内不少气象专家学者对大雾成因、机理等进行了大量分析与研究[2，3]，取得了一定的成果。如李亚春[2]等通过对内蒙古通辽市一次大雾天气过程进行分析，找出了适合当地大雾发生的温湿、逆温条件以及雷达回波顶高度等相关指标;陈翔翔[3]等对比分析了江西省3类区域性大雾的时空分布、天气形势和主要气象要素特征，发现江西省持续性区域性大雾主要以辐射雾为主，平流辐射雾的逆温强度最大，平流雾最小。本文主要针对吉安市2019年秋季一次大雾天气过程，对其环流背景、层结稳定度、探空图和GPS水汽可降水量等资料进行诊断分析，进一步探究大雾发生发展成因，以期为本地大雾天气积累预报经验。
1天气实况
受地面高压控制，2019年10月29—30日，吉安市出现入秋以来首场大范围大雾天气过程，29日大雾范围最广，全市13个县（区）均出现大雾天气，部分地方最低能见度不足200m，其中永丰最低能见度仅为90m，30日大雾范围有所减小，5个县（区）出现大雾天气，主要位于吉泰盆地以及赣江沿线一带（详见图1），其中泰和县最低能见度180m。
2环流背景分析
受强厄尔尼诺事件影响，2019年7月下旬—10月，吉安市出现1961年有气象记录以来最严重的伏秋连旱天气，降水异常偏少，给当地工农业生产、农田设施灌溉及农业增产增收等方面造成极其不利影响。10月29日大雾发生前3d，25—27日受高空低槽东移、低层切变和地面冷空气南下影响，吉安市普遍出现小到中雨天气，空气湿度有所增大，至28日白天吉安市自北向南雨停转阴天多云，晚上天空逐渐打开，29日早晨全市出现大范围大雾天气，前期低层增湿为成雾储备了充沛的水汽条件。通过分析29日08∶00高空500hPa图可知（图2），江西处西高东低L型，中北部为NW气流控制，中低层700～925hPa为一致偏北气流控制，1000hPa上T-Td≤1℃，空气湿度接近于饱和，地面上江西境内处均压场中（图2），N 25°～30°仅有2根等压线，气压梯度非常小，且风速较弱（1～3m/s），晴空少云，符合形成大雾的静稳天气条件。29日白天受太阳辐射增温影响，全市日最高气温普遍达22～23℃，较28日升高4～5℃，午后相对湿度普遍降至40%～50%，29日夜间由于地表长波辐射冷却使得近地面层水汽凝结，30日早晨吉安市部分地方出现大雾天气，但范围和强度较29日相比有所减小，这与白天太阳照射地表增温导致湿度减小存在很大关系。
3层结稳定度分析
通过分析29日08∶00南昌站探空曲线可以发现，当日925hPa以下至近地面层存在明显的逆温层，K指数为负值，且CCL（对流凝结高度）、LCL（抬升凝结高度）位置非常低，位于1000hPa附近，表明近地面层湿度很大，水汽条件非常充沛，大气层结稳定，有利于水汽的积累与聚集，另外，1000hPa偏北风达8m/s，有利于低层湍流运动发展，使低层水汽向中上层输送，湿层增厚，对辐射雾的发展和持续有利，当日大雾一直持续至10∶00以后才逐渐消散，这与近地面层湍流运动发展存在一定关系。29日夜间吉安市维持晴空少云天气，由于夜间强烈辐射冷却降温使得近地层水汽充分凝结，为30日早晨出现大雾创造了有利条件，但大雾范围有所缩减，从当日08∶00南昌探空曲线可看出，LCL（抬升凝结高度）仍位于1000hPa附近，近地层水汽非常充沛，但CCL（对流凝结高度）升至850hPa左右，且中低层700～850hPa、925～1000hPa之间存在2层逆温层，阻碍了湍流运动的向上发展，同时，K指数为负值，近地层风速较弱，大气层结稳定，由于太阳照射地表快速增温，逆温层遭受破坏，08∶00左右大雾逐渐消散，持续时间不长与湍流运动减弱有一定影响。
4GPS可降水量与能见度对比分析
大雾一般生成于后半夜或清晨，日出前达到最浓。GPS水汽可降水量可直观反映大雾地区上空水汽含量的变化情况，对大雾短临监测预警具有一定的辅助参考价值。本文选取泰和观测站10月28日20∶00—29日20∶00地基GPS大气可降水量逐时观测资料与当日逐时最低能见度进行对比分析，试图寻找一些大雾发生前后PWV的日变化特征。当日大雾发展阶段（01∶00—02∶00），地表由于受晴空辐射降温影响，温度露点差迅速减小，有利于近地层水汽开始凝结，PWV迅速下降，逐渐形成大雾;大雾成熟阶段（03∶00—08∶00），PWV呈缓慢下降的趋势，表明大霧将稳定维持;大雾消散阶段（10∶00—11∶00），PWV变化不大，此时天空状况逐渐转好;14∶00—16∶00时随着太阳辐射增温影响，PWV又1次下降，空气湿度明显下降。因此，PWV日变化对监测大雾生消具有一定参考指导意义。
5地形及下垫面影响
大雾发生与地形及下垫面影响密切相关，通常极易发生于潮湿的洼地、谷地和盆地。10月29、30日吉安市大雾的生成一定程度上与赣江水体增湿效应有关。其中，10月29日大雾属于典型的雨后转晴辐射雾，覆盖范围广、强度大，尤其永丰境内出现强浓雾天气，主要是由于山区昼夜温差大，空气中的水汽极易达到饱和状态，极易形成大雾。10月30日大雾属于晴空辐射雾，范围开始减小，仅峡江-吉水-吉州-青原-泰和一带出现大雾，主要是由于峡江、吉水、吉州、青原、泰和位于赣江沿线，赣江水体增湿效应导致，同时吉泰盆地特殊的地形也是导致上述地区出现大雾的重要因素。
6结论
前期降水天气为成雾积累了充沛的水汽条件，静稳的环流形势和逆温层存在是此次秋季大雾形成的主要原因;低层湍流运动的发展对大雾持续和加强有一定促进作用;日常大雾监测预报中可适时参考GPS可降水量的变化，对判断其生消演变有一定参考作用。
参考文献
[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2000：320-323.
[2]李亚春，佟莎仁，石少宏，等.一次大雾天气过程的分析[J].内蒙古气象，2009（03）：18-19.
[3]陈翔翔，许爱华，许彬，等.2000—2012 年江西省三类区域性大雾时空分布及影响因素特征[J].气象与环境学报，2018，34（3） ： 37-47.
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