天津市區(qū)秋冬季霧過(guò)程邊界層特征分析.pdf

1、霧作為一種災(zāi)害性天氣給城市交通運(yùn)輸、人體健康和各種經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)帶來(lái)很大影響，同時(shí)城市化帶來(lái)的下墊面特征的改變也同樣影響著霧的生消及其演變，系統(tǒng)全面地認(rèn)識(shí)城市霧的生消和演變特征，對(duì)霧的預(yù)警預(yù)報(bào)、城市防災(zāi)減災(zāi)具有特別重要的研究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文利用1953~2015年以來(lái)天津城市氣候觀測(cè)站的常規(guī)地面觀測(cè)數(shù)據(jù)、2010~2011年地面逐時(shí)能見(jiàn)度數(shù)據(jù)和255m氣象塔3層超聲觀測(cè)資料以及MICAPS和北京探空資料，通過(guò)對(duì)霧的時(shí)間變化特征、能見(jiàn)度

2、與氣象要素之間的關(guān)系和霧與溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)之間的關(guān)系分析，2010~2011年秋冬季6次霧過(guò)程的大尺度環(huán)流背景、垂直廓線特征分析和3次霧生消前后邊界層湍流特征分析討論，得到：1953年以來(lái)，天津市區(qū)霧年總?cè)諗?shù)呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，尤其是近10年來(lái)天津市區(qū)霧年總?cè)諗?shù)下降明顯，天津市區(qū)霧主要發(fā)生在秋冬季節(jié)，比例占全年的77％；氣溫、露點(diǎn)溫度和相對(duì)濕度等相關(guān)量與霧期間的能見(jiàn)度存在顯著相關(guān)關(guān)系，風(fēng)與能見(jiàn)度之間表現(xiàn)出弱的正相關(guān)關(guān)系。天津市區(qū)秋冬季

3、霧發(fā)生時(shí)，近地層相對(duì)濕度至少達(dá)到80%，近地層風(fēng)速一般較小（小于2m/s），主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠珫|——西南風(fēng)，氣溫一般處于-2~5℃之間，露點(diǎn)在零度線上下3℃的范圍內(nèi)，溫度露點(diǎn)差小于3℃；2010~2011年天津市區(qū)秋冬季霧發(fā)生時(shí)的天氣形勢(shì)主要分為3種：高空淺槽+地面弱低壓型、高空環(huán)流平直+地面弱低壓型和高空淺槽+地面弱高壓型；一般情況下，霧生成前的一段時(shí)間內(nèi)近地層湍流發(fā)展相對(duì)旺盛，近地層水汽維持在較高水平，并出現(xiàn)水汽不斷累積的現(xiàn)象，霧維持階段

4、近地層湍流發(fā)展弱，感熱和潛熱通量交換弱，大氣呈中性偏不穩(wěn)定層結(jié)，霧消散主要是由于高空強(qiáng)冷空氣的注入，動(dòng)量由高空向低空傳遞，近地層湍流交換旺盛；近地層的水汽密度和湍流動(dòng)能的變化規(guī)律以及異常擾動(dòng)對(duì)霧的預(yù)報(bào)具有指示意義，在霧生成前的8~12小時(shí)，邊界層內(nèi)的TKE會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)從一個(gè)很大的值快速下降到最低，下降幅度超過(guò)0.9m2·s-2，霧的基礎(chǔ)濕度應(yīng)超過(guò)6g/m3，一種情況是全天維持緩慢增濕，當(dāng)超過(guò)8g/m3則預(yù)示將有霧出現(xiàn)，同時(shí)如果出現(xiàn)增