天津市區(qū)秋冬季霧過程邊界層特征分析.pdf

1、霧作為一種災(zāi)害性天氣給城市交通運輸、人體健康和各種經(jīng)濟社會活動帶來很大影響，同時城市化帶來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)全面地認識城市霧的生消和演變特征，對霧的預(yù)警預(yù)報、城市防災(zāi)減災(zāi)具有特別重要的研究價值和現(xiàn)實意義。本文利用1953~2015年以來天津城市氣候觀測站的常規(guī)地面觀測數(shù)據(jù)、2010~2011年地面逐時能見度數(shù)據(jù)和255m氣象塔3層超聲觀測資料以及MICAPS和北京探空資料，通過對霧的時間變化特征、能見度

2、與氣象要素之間的關(guān)系和霧與溫度、相對濕度、風之間的關(guān)系分析，2010~2011年秋冬季6次霧過程的大尺度環(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，天津市區(qū)霧年總?cè)諗?shù)呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，尤其是近10年來天津市區(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、露點溫度和相對濕度等相關(guān)量與霧期間的能見度存在顯著相關(guān)關(guān)系，風與能見度之間表現(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，近地層相對濕度至少達到80%，近地層風速一般較?。ㄐ∮?m/s），主導(dǎo)風向為偏東——西南風，氣溫一般處于-2~5℃之間，露點在零度線上下3℃的范圍內(nèi)，溫度露點差小于3℃；2010~2011年天津市區(qū)秋冬季霧發(fā)生時的天氣形勢主要分為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，霧生成前的一段時間內(nèi)近地層湍流發(fā)展相對旺盛，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冷空氣的注入，動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能的變化規(guī)律以及異常擾動對霧的預(yù)報具有指示意義，在霧生成前的8~12小時，邊界層內(nèi)的TKE會在很短的時間內(nèi)從一個很大的值快速下降到最低，下降幅度超過0.9m2·s-2，霧的基礎(chǔ)濕度應(yīng)超過6g/m3，一種情況是全天維持緩慢增濕，當超過8g/m3則預(yù)示將有霧出現(xiàn)，同時如果出現(xiàn)增