荔波县雾的特征分析及气象要素预报指标研究

荔波县雾的特征分析及气象要素预报指标研究

杨平会梁恒飞张伟元汪然

（荔波县气象局，贵州荔波558400）

摘要：利用荔波国家基本气象站2007—2016地面气象观测数据及2014—2016年自动观测能见度小时和部分分钟数数据，统计分析荔波雾分布特征，以及形成前和维持时段地面气象要素相关性。结果表明：雾形成时间相对集中，79.5%雾出现在9月至次年1月，69%雾在3～7时形成，92%雾在6～10时消散，且雾持续时间长短与出现时间早晚、种类、强度和时节有较大关系。夜间晴到少云、20-08时正变压在1～5hPa、地面温度降幅在4～8℃、夜间风速≤2.0m/s、偏东风，20时地面温度露点差≤6℃、20时相对湿度≥60%，在有利环流背景下，可作为荔波雾预报指标，为预报预警提供提供本地化科学依据。

关键字：雾；地面气象要素；降温幅度；温度露点差；变压

1资料来源与统计处理

统计2007-2013年人工观测雾天气历史资料和和自动观测气象要素小数数据，以及2014年1月至2016年12月3年自动观测能见度≤750米雾的气象要素小时和部分分钟数据，利用统计方法对气象要素数据归纳分析。

2荔波雾的分布特征

根据形成原因，荔波雾主要有辐射雾、地形雾、锋面雾。辐射雾频率最高，其次是地形雾。辐射雾分布在河谷低洼地带，一年四季都能发生，集中在秋冬和初春时节少云夜晨。地形雾出现在我县北部、中部等地势较高区域，初春和秋季阴雨绵绵天气，云底较低且与高处地势相接，造成能见度较低，持续时间长，影响范围广，对交通影响较大。2007-2016年荔波共出现134次雾，各年雾日变化较大，出现最多为2008年24次，最少为2012和2016年，各5次，其余年份出现次数在10次级以上（图1）。

2.1荔波雾月季分布

荔波各月都有雾出现，集中在9月至次年1月，占总雾日79.5%，11月出现频率最高，占全年26.1%，这与秋末夜间少云及冷高压影响频繁有关。5-7月是最少时段，频率≤3%。

2.2荔波雾生消变化特征

2.2.1雾的生消时次日分布

雾生成时间0～7时，占总数92%，集中在3～7时，占总数69%（图2），因天气形势、水汽条件、夜间降温趋势等时间有差异，当水汽条件好，风速较小时，地面温度接近露点温度，相对湿度达90%以上越早，雾生成时间则早，反之则晚。消散集中在7～11时，占总数80%。分析表明：一是荔波辐射雾占比较大；二是生成雾当日一般为晴好天气，7时以后随地面气温回升，导致空气中水汽蒸发，湿度降低，雾也开始消散；三是雾越强越厚，消散时间越晚。

2.2.2雾消散时间季节变化

消散时间有季节差异，春季雾消散时间在5～9时，大部分在7～9时，占67%；夏季在5～8时，大部分在6～8时，占80%；秋季在6～10时，大部分在7～9时，占74%；冬季在8～11时，大部分在8～10时，占86%（图3）。秋季较春夏季节消散时间晚1小时，冬季比其他季节晚1～2小时，这与冬季气温明显下降，多辐射雾有较大关系。

2.2.3雾持续时间分布及其影响因子

荔波有56%雾持续1～3小时，其次是24%雾持续4～5小时（图4）。持续时间与雾出现时间早晚、种类、强度和出现时节有关，一是秋冬季节雾开始时间越早、地面最低气温越低，持续时间越长；二是锋面雾平均持续时间较辐射雾长；三是通常雾越强持续时间越长。

3气象要素变化特征

3.1温度

分析2007-2016年雾前一日20时至次日08时气温降幅及2014-2016年自动能见度投入业务运行后，雾生成时间温度分钟数据资料，结果表明：20～8时气温降幅在6～8℃时雾出现次数最多，占51%，气温降幅在4～6℃时次之，占24%，两者之和达75%，可见，夜间适度辐射降温有利于低层水汽饱和而产生雾。2014-2016年29次雾天气，雾开始生成时温度与当夜最低温度接近，其中有8次其差值≥1.0℃，且都是冬季雾日，其他季绝大部分≤1.0℃，且最低气温≤0℃，因此冬季夜间辐射降温明显，最低气温在0℃左右，出现雾频率较大。

3.2地面温度露点差及相对湿度

统计134次雾日地面08时温度露点差可知，大部分雾日温度露点差≤2.0℃，发生成时段绝大部分≤1℃，而前一日20时地面温度露点差≤8℃，有84%集中在3～6℃。分析雾出现时相对湿度，前一日20时相对湿度≥60%时频率为94%。相对湿度≥93%频率为96%。统计2014—2016年雾最低能见度持续时间内相对湿度均＞97%，且有8次达100%。因此可将20时地面温度露点差≤6℃、相对湿度≥60%作为预判当日夜间雾生成水汽条件预报指标之一。

3.3云量

统计134次雾天气前一日20时云量，发现荔波雾形成以晴到少云天气为主，占总数78.9%；多云天气和阴天占21.1%，其中阴天占11.1%。因此20时晴到少云天气也是预判雾生成必要条件。

3.4气压

分析雾前一日20时至次日08时气象变化可知，93%是正变压，变压在3hPa区间发生雾频率最高为27%，其次是2hPa为25%。变压在1～5hPa，总频率达91%。负变压或正变压≥6hPa，出现雾频率非常低。因此较为稳定气压利于雾生成。

在9次负变压中有6次出现在冬季，经分析，这6次受热低压影响，气温回升较快，20时气温在13.0℃以上，且有3次在雾生成前后一日有弱降水。

3.5风场

风也是影响雾形成关键因子之一，统计分析前一日20时和雾持续时间段内最多风向和平均风速，发现在雾形成的前一日20时，在2.0m/s内风速出现雾的频率为79%，在3.0m/s以内形成雾的频率达94%；在雾形成和维持阶段，在1.0m/s内频率为68%，在2.0m/s以内的频率达93%。结果表明，在雾形成阶段，风速在趋于减小。

风向对雾形成也有一定影响。把350°～10°统计为北风，10°～80°统计为东北风，80°～100°统计为东风，100°～170°统计为东南风，170°～190°统计为南风，190°～260°统计为西南风，260°～280°统计为西风，208°～350°统计为西北风。由图12可知，在雾形成前一日20时，东北风出现雾频率最高为26.4%，其次时东南风和东风，出现频率分别为21.6%和15.4%，偏东风总频率达63.4%；在雾形成和维持时段，偏东风出现雾总频率为52.2%，而静风出现雾频率为16.7%，明显高于前一日20时。可见在形成和维持时段，以偏东风和静风为主。

3.6层结条件

当大气边界层较稳定或有逆温时，利于水汽和空气中尘埃杂质聚集，天空状况利于辐射降温时，水汽凝结易形成雾。河池探空有低层逆温，利于我县出现雾，且逆温强度越强、逆温顶越高，雾就越强。

4天气背景

雾形成与天气形势关系密切，从134个个例分析可知，主要有4类天气形势：一是地面受大陆冷高压底部均压场控制（地面一偏东气流为主），贵州区域气压梯度差≤7hPa；二是我省处在高压后部弱偏南气流控制；三是冷空气过境、地面冷高压减弱变性，高压中心主要在我省境内，天气晴好，偏北风减弱，地面下垫面仍较冷，利于水汽凝结；四是荔波处于静止锋附近，雾形成前12小时内有弱降水，雾消散后天气逐渐转好形成地形雾主要形势是受锋面天气影响，有持续性弱降水，云底高度较低。

5荔波雾预报分析指标

荔波雾预报，除分析大的天气形势外，还要重点考虑压、温、湿、风等气象要素，才能更加准确做出预报。上述分析总结出荔波地面气象要素预报指标。

①云量：20时少云或晴，且天气形势有利于20时后持续晴到少云。

②温度：夜间辐射降温明显，20时至08时降温幅度4～8℃。

③气压：存在较为稳定气压，前一日20时至08时正变压在1～5hPa，出现负变压情况极少，且负变压≤2hPa。

4湿度：20时地面温度露点差≤6℃，相对湿度≥60%，雾形成湿度≥93%。温度露点差越小，相对湿度越大，雾出现时间越早。

5风向风速：20时地面风速≤3.0m/s，且风速有减小趋势，风向以偏东风为主。

6结论与讨论

①荔波雾月变化明显，9月至次年1月出现频率达79.5%，11月出现频率最高，占全年26.1%。日变化相对集中，主要在0～7时形成；集中在3～7时，占总数69%；5～11时消散。具有季节变化特征，秋季较春夏季节消散时间晚1小时，冬季比其他季节晚1～2小时，且雾的持续时间长短与出现时间早晚、种类、强度和时节有较大关系。但2014年前人工观测能见度起止时间精确度较自动观测差，加强能见度仪维护和数据质控，对今后研究本地雾具有重大意义。

②晴到少云、较为稳定气压场和风场天气形势下，形成雾频率较高，因此分析500hPa、850hPa和地面环流形势是预报雾的基本思路。

③20时地面湿度场、20-08时辐射降温幅度等对雾生成和生成时间早晚具有指示作用，在分析地面要素同时，结合数值预报分析，对提高雾预报准确率和预警发布时间提前量具有重要意义。

参考文献

[1]大气科学词典编委会，大气科学词典，气象出版社，1994，677.

[2]唐延婧等.贵州交通站资料应用于山区高速公路低能见度研究，热带气象学报，2015，3（2）.

[3]黄建平等.辐射雾的大气边界层特征，南京气象学院学报，1998，2（2）：258-265.

第一作者简介：杨平会（1984-），男，汉族，云南陆良人，工程师，从事综合气象业务。