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专家解读丨一场“跨年”大雾何以难“下线”?

来源: 中国气象报社      时间: 2024-01-05 19:50

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一场“跨年”的大雾成为近期“主角”。1月5日6时,中央气象台继续发布大雾黄色预警,这已是中央气象台连续10天发布大雾预警。

今冬以来最强大雾过程

“此轮大雾天气具有影响范围广、持续时间长和能见度极值低的特点。”中央气象台首席预报员饶晓琴介绍,相较于往年冬季,此轮大雾天气具有一定极端性。

2016年12月31日至2017年1月4日,中央气象台当时发布了首个大雾红色预警。而2023年12月28日至31日的大雾影响面积达280.2万平方公里,与上述历史同期个例过程基本相当,且浓雾、强浓雾和特强浓雾的影响面积均偏大。2023年12月30日,大雾达最强,单日低能见度极值和持续时间与2017年1月3日大雾红色预警期间基本相当,全国能见度小于1公里的累计影响时长达6462小时。

1月5日上午,江苏省阜宁县出现强浓雾,部分地区能见度不足50米,县气象台发布大雾红色预警信号,提醒公众注意防范。耿健 摄影

持续大雾,为何久久不散?

“持续大雾主要与近期影响我国的冷空气势力由前期异常偏强转为显著偏弱,大气长时间维持静稳状态有关。”饶晓琴说。此外,2023年12月中下旬,华北、黄淮等地雨雪过程频繁,降水量较常年同期多3倍,地面显著偏湿;较强雨雪天气过后,地面积雪许久未化,进一步导致近地面湿度持续偏高,为大雾天气维持提供了充沛的水汽条件。

1月4日4时45分,江苏升级发布大雾橙色预警信号,南京、镇江等地部分地区出现能见度不足200米的强浓雾,全省高速公路采取特级(道路封闭)交通管制措施。

“因大气环流形势较稳定,大气中存在‘逆温’,大气层结条件静稳、不易被打破,导致江苏大雾久久不散。”江苏省气象台首席预报员严文莲解释说,在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,但由于辐射、平流、地形等综合原因,大气中会出现气温随高度增加而上升的现象,被称之为“逆温”。出现逆温的地方就像一层“锅盖”罩在上空,阻碍空气的垂直运动,大量烟尘、水汽等聚集在逆温层下面,从而易产生雾。

大雾究竟从何而来?

雾是近地面水汽凝结的产物。“形成大雾首先需要近地面水汽出现过饱和,而增湿和降温均有利于空气中的水汽达到饱和,同时也需要大气中的气溶胶粒子作为凝结核。另外,特殊地形和下垫面对大雾天气强度也有一定增强作用,例如四川盆地、华北地区的太行山前均有利于水汽积聚;环江、河、湖、海区域水汽较为充沛的地区都容易出现大雾。”饶晓琴说。

在晴朗、微风、近地面水汽较充沛且辐射冷却造成逆温的夜间往往容易形成辐射雾,而暖湿空气运动经过寒冷的地表往往形成平流雾,此外还有蒸发雾、混合雾等。“本轮大雾是典型的‘平流辐射雾’。”严文莲介绍,在晴空少云的夜晚,夜间地面辐射冷却,风力较小,大气层结稳定,加上偏东风气流输送来较为充足的水汽,空气中的水汽易达到饱和,凝结产生雾。

从近十年数据看,江苏以辐射雾居多,也存在平流雾及平流辐射雾,且大雾频次及强度有所下降,强浓雾及特强浓雾频发地带逐步向江苏北部移动。

因此,大气边界层温度、湿度、风等垂直分布的观测对大雾的准确预报至关重要。目前,南京气象科技创新研究院利用无人机开展大气边界层垂直观测,具有机动性强、可规划观测路线、可高频次观测等优势。该院正高级工程师王宏斌介绍,利用多旋翼无人机搭载高精度气象传感器,可测量地表到1500米高度内温度、湿度、气压、风向、风速等要素廓线及其时间变化。同时,中国气象局交通气象重点开放实验室研发的无人机边界层气象环境探测系统实现了无人机状态数据与气象环境数据的统一输出,可获得大雾天气的雾顶高度、逆温高度和强度、风向风速的精细变化,可以此判断雾的强度和未来的发展趋势。


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