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清原地区雾的观测研究

2018-09-10祖天时王磊冯冬蕾刘德强陈晨马昊天曹瑞

农业灾害研究 2018年5期
关键词:能见度大雾水汽

祖天时 王磊 冯冬蕾 刘德强 陈晨 马昊天 曹瑞

摘要 概述了雾的成因、分类,并对清原地区雾的特征及出现后的观测要点进行了分析,以期对该地区雾的短期预报和持续性雾的预测提供依据。

关键词 雾;能见度;局地变化

中图分类号:P412.1 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2018)05-103-02

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.043

雾是指大量微小水滴浮游空中,出现时常使水平能见度降低至小于1.0 km。雾与未来天气的变化、人们的日常生活及交通安全等都關系密切,掌握雾的基本常识,正确地观测并记录大雾显得极其重要。笔者对清原地区雾的观测和编发报的注意事项进行了归纳总结,以期对该地区雾的短期预报和持续性雾的预测提供依据,提高雾的预报准确率,为交通安全、农业生产和开拓气象服务领域提供基础。

1 雾的概述

1.1 定义

地面气象观测规范上定义:雾是大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0 km。高纬度地区出现的冰晶雾也记雾,并加记冰针。轻雾是微小的水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色稀薄雾幕,使1.0 km≤水平能见度<10.0 km。根据能见度(VV),雾可分为3个等级:雾为0.5 km≤VV<1.0 km;浓雾为0.05 km≤VV<0.5 km;强浓雾为VV<0.05 km。

1.2 雾的成因及分类

雾的生成需要2个必不可少的条件,即水汽含量的增加达到过饱和和空气自身的冷却。由此可知,雾的本质就是水汽遇冷凝结而成。根据雾的成因,雾可分为辐射雾、平流雾、蒸流雾、上坡雾和锋面雾5种。其中辐射雾是空气因辐射冷却达到过饱和而形成的。陆地上出现的多是辐射雾,主要发生在晴朗、无风或微风、近地面水汽较充沛的夜间或早晨;平流雾是暖而湿的空气流经过冷的地面逐渐冷却而达到过饱和而凝结的雾。清原满族自治县气象观测站(以下简称清原站)一般出现的是辐射雾和平流雾。

大雾出现时能见度<1.0 km,常为乳白色,相对湿度接近100%,易出现在日出前或锋面过境前后。夏季降水过后,水汽充沛,冷涡过境,气温下降,为辐射冷却提供条件,易形成大雾。秋冬季,夜间晴朗无云,湿度大,昼夜温差较大,地面辐射快,易形成大雾,若在冬季,还应注意雾凇的出现。

2 清原地区雾的观测要点

2.1 清原县雾的特征

由图1可知,2015年1月至2017年11月清原县雾天气出现次数,1月出现13次,2月出现11次,3月出现4次,4月出现7次,5月出现10次,6月出现16次,7月出现20次,8月出现27次,9月出现30次,10月出现15次,11月出现3次,12月出现16次。由此可以看出,清原站大雾多出现在夏秋季,一般发生在02:00—08:00,且出现大雾前的夜间,春夏有露,秋冬有霜,水汽比较充沛,为大雾的形成提供了必要条件,而在凌晨清原站气温逐渐下降,地面热量向外辐射,空气中水汽过饱和,此时相对湿度逐渐上升,能见度逐渐下降,同时清原站附近的浑河水蒸发为水汽条件的形成也提供了帮助。一般当相对湿度达到或超过其出现时间80%时易形成轻雾,观测员在观测场巡视时会感觉空气很潮湿,有时甚至会闻到空气中有厚重的湿气味,则代表空气中过饱和水汽凝结核增多,应注意在之后1~2 h会形成大雾。

2.2 测报记录事宜

出现大雾天气时需在10 min内发布大雾即时报,并记录大雾开始时间,将出现时的能见度数值上传,在大雾消失30 min后发布大雾即时结束报文,结束报文中要发布大雾期间的最小能见度及大雾结束时间。其中要注意的是结束时间为大雾存在的最后一分钟,而非大雾结束后的第一分钟,ISOS软件所记录的报警时间不是大雾存在最后一分钟。需在分钟要素查询-天气现象综合判别-水平能见度一栏准确查找最小能见度与最后一分钟时间等数据。

出现大雾天气尤其是浓雾天气,要及时等待市台安排进行本地化大雾预警的传发工作,要确保准确高效。另外大雾期间或者过后,可能会存在非降水现象,核实无误后,要在出现降水的下个小时报文Z文件发送之前,将降水量删除。

2.3 清原地区雾观测的特异性

各个台站对于测报观测相对能见度具有一定差异,清原站记录0.25 km≤VV<0.75 km时出现雾天气,与标准规范存在一定差异。清原站处在山区,且观测场西边有一池塘,北边有浑河的存在,故夜间容易出现大雾天气,此现象可能并非清原地区大雾,笔者假设此现象为局地地区特指水塘河面等存在的间歇性雾团。水面气温逐渐下降,地面热量向外辐射,空气中水汽过饱和,此时相对湿度逐渐上升,空气膨胀,密度减小。上层空气不稳定,地面较热空气上升至一定高度气温下降,形成雾滴。由于清原站夏季雨天过后出现多数云高小于300 m的小块接地云(图2),故此假设的可能性得到了进一步验证。此外,清原站处在马前寨村附近,冬季时节村民烧煤碳,导致空气中充斥着大量的水汽与二氧化物杂质,和冷空气相遇碰并融合,容易出现霾天气或雾霾天气,尤其是春节期间更为明显。

综上,清原站气象观测人员在夏秋两季夜间值班过程中,确定雾的天气现象时,不仅需要留意能见度,还要观察相对湿度是否达到90%以上,并且仔细观察其能见度小时变化等要素,注意大雾的发展趋势和天空的可辨程度。观察ISOS软件记录的同时,更应该用肉眼观察值班室周围的能见度情况,从而判别是否为真实大雾天气。如有需要可在值班日记中写明情况,从而更精确地进行测报记录,为天气预报的准确性奠定基础。

3 结语

大雾是一种灾害性天气,使能见度变坏,给公路交通、航空、港运带来极大不便,并造成巨大经济损失。观测员只有熟知大雾的基本知识,扎实地掌握大雾各种报文的编发及记录,才能提高业务质量,尽职尽责地完成观测任务,更好地为人民服务。

参考文献

[1] 中国气象局. 地面气象观洲规范[M].北京:气象出版社,2003.

[2] 孙力,高玉庄. 地面气象测报业务工作手册[M].北京:气象出版社,2009.

责任编辑:郑丹丹

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