【摘要】：霧是公路交通中最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一,國內(nèi)外關(guān)于沿海高速公路霧的發(fā)生特征及成霧機(jī)理的研究鮮見報(bào)道。本文利用布設(shè)在江蘇沿海高速公路的交通氣象監(jiān)測(cè)站在2012年6月-2014年5月期間觀測(cè)的交通氣象數(shù)據(jù),對(duì)發(fā)生在該公路上的不同濃度的霧和不同類型的霧進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,揭示了它們的時(shí)空變化特征,探討了影響霧生消和時(shí)空分布的主要因素。在此基礎(chǔ)上,篩選出一個(gè)典型的輻射霧個(gè)例和一個(gè)平流霧個(gè)例,應(yīng)用WRF3.4.1模式進(jìn)行了數(shù)值模擬試驗(yàn),分別從不同的物理量場(chǎng)角度對(duì)兩種類型霧的形成機(jī)理進(jìn)行了剖析,并指出了兩種霧在生消過程中的異同點(diǎn)。研究對(duì)高速公路霧的監(jiān)測(cè)和預(yù)警預(yù)報(bào)有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。對(duì)江蘇沿海高速公路上不同濃度和不同類型霧的統(tǒng)計(jì)分析表明：(1)江蘇沿海高速公路不同濃度霧的日、年變化特征相似,一天中各種濃度的霧均出現(xiàn)在夜間21時(shí)-次日凌晨05時(shí)之間,消失在凌晨05時(shí)-上午09時(shí)之間,持續(xù)時(shí)長由長到短依次為：特強(qiáng)濃霧、強(qiáng)濃霧、濃霧和大霧。秋冬季多發(fā)大霧、濃霧和強(qiáng)濃霧,強(qiáng)濃霧多發(fā)于夏季。(2)大霧、濃霧和強(qiáng)濃霧的多發(fā)區(qū)均在公路北段,而特強(qiáng)濃霧頻發(fā)區(qū)為高速公路中段。(3)平流霧的出現(xiàn)時(shí)間覆蓋范圍最寬,鋒面霧最窄；消失的時(shí)間范圍為平流霧最大,蒸發(fā)霧最窄；持續(xù)時(shí)間為混合霧最長,鋒面霧最短。輻射霧的多發(fā)季節(jié)為秋季,平流霧在冬季出現(xiàn)概率最高。(4)輻射霧多發(fā)于北部地區(qū),平流霧多發(fā)于南部地區(qū)。對(duì)2013年9月14-15日發(fā)生在江蘇沿海高速公路上的一次輻射霧天氣過程進(jìn)行的數(shù)值模擬和診斷分析表明：(1)輻射霧生成前,海上潮濕的空氣在偏東氣流的影響下涌向陸地,成為本次霧的主要水汽來源。(2)此次輻射霧發(fā)生前和維持過程中風(fēng)速一直比較小,給本次霧的形成和維持提供了有利的動(dòng)力條件。(3)輻射降溫作用誘導(dǎo)了此次輻射霧的爆發(fā)。地面長波輻射通量的增強(qiáng),直接促使霧前氣溫迅速下降,為輻射霧的生成提供了良好的熱力條件。逆溫結(jié)構(gòu)對(duì)霧的維持起著重要作用。逆溫層消失后,輻射霧消失。對(duì)2013年2月25-26日發(fā)生在江蘇沿海高速公路上的一次平流霧天氣過程進(jìn)行的數(shù)值模擬,對(duì)其生消機(jī)制的診斷結(jié)果如下：(1)此次平流霧是由海霧平移到陸地而形成的。海面上的海霧形成后,大量的潮濕空氣隨東南氣流涌向陸地,為此次平流霧的發(fā)生發(fā)展提供了充分的水汽條件。(2)霧前和霧中持續(xù)而穩(wěn)定的東南風(fēng)為平流霧的生成和維持提供了必要的動(dòng)力條件。風(fēng)向轉(zhuǎn)為西風(fēng)后,平流霧開始消散。(3)此次平流霧過程中的大氣熱力穩(wěn)定度較高,形成霧的熱力條件較好。逆溫層穩(wěn)定存在時(shí),近地層逐漸有低能見度現(xiàn)象出現(xiàn)；逆溫層的消失促使近地面層的霧體逐漸消失。兩種霧的生消機(jī)制異同點(diǎn)總結(jié)如下：(1)相同點(diǎn)表現(xiàn)為,兩次霧的水汽來源均來自于海上；穩(wěn)定的逆溫結(jié)構(gòu)對(duì)兩次霧的生成、維持和消散均有著重要作用。(2)不同點(diǎn)表現(xiàn)為,輻射霧生成前水平風(fēng)速較小,空氣中為上升運(yùn)動(dòng),平流霧生成前水平風(fēng)速較大,空氣中為弱的下沉運(yùn)動(dòng)；此次輻射霧形成的主要誘因是降溫,平流霧發(fā)生的主要原因是增濕。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P426.4
【圖文】：

邐第二章資料與方法邐逡逑第二章資料與方法逡逑２．１資z1來源逡逑（１）江蘇沿海高速公路氣象觀測(cè)資料由江蘇省氣象局交通氣象研究所提供，包括２０１２逡逑年６月？２０１４年５月全線２２個(gè)站的實(shí)測(cè)資料，其站點(diǎn)分布化圖２．１。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供本研逡逑究所需的相對(duì)濕度、能見度、溫度、降水量、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象要素?cái)?shù)據(jù)；逡逑（２）由美國國家大氣研究中屯、和國家環(huán)境預(yù)測(cè)中屯、〔ＮＣＡＲ／ＮＣＥＰ）提供的水平分辨逡逑率為０．５°Ｘ０．５°的氣象再分折資料；逡逑（３）由國家基礎(chǔ)地理信息中也提供的９０ｍＸ９０ｍ分辨率的ＤＥＭ數(shù)據(jù)；逡逑（４）由江蘇省基礎(chǔ)地理信息中必提供的１：邋１０，０００江蘇省電子地圖。逡逑

＾．Ｓｔ／ｉｄ邋＋邋Ｏ＾．巧。三邋０邐（２．１５）逡逑杏邋＋邋似—１妒－０）巧＝０邐（２．１６）逡逑ＷＲＦ模式的空間差分格式采用Ａｒａｋａｗａ－Ｃ格式（圖２．４），所有的熱力學(xué)變量和水汽變逡逑量均定義在整數(shù)網(wǎng)格點(diǎn)上，而此Ｖ，邋Ｗ交錯(cuò)排列在（１／２）Ｍ，（１／巧心，，（１／句Ａｚ上，逡逑這樣可Ｗ使求解ＶＶ時(shí)精度更高，也減少了地形引起的誤差。時(shí)間差分采取了邋Ｔｉｍｅ－ｓｐｌｉｔ方逡逑案，即熱力學(xué)變量采用時(shí)間向前差分，速度分量和氣壓采用二階蛙躍格式；模式采用了逡逑Ｒｕｎｇｅ－ｋｕｔｔａ時(shí)間積分方案ｔＷ；垂直方向采用隱式方案，Ｗ使積分時(shí)間步長能取較大的值；逡逑又因?yàn)榉庆o為方程是完全壓縮的，無法濾去聲波，因而對(duì)快波計(jì)算時(shí)需要用短時(shí)間步長處逡逑理Ｗ維持計(jì)算的穩(wěn)定性。對(duì)于邊界條件的選擇，理想實(shí)驗(yàn)有多種邊界條件可選用，實(shí)際逡逑實(shí)驗(yàn)只能采用松弛邊巧條件，需要一個(gè)外部因素提供外邊界條件，對(duì)于水汽ＩＵ外的微物理逡逑量，流入邊界定義為０，流出邊界定義為零梯度。逡逑

＾．Ｓｔ／ｉｄ邋＋邋Ｏ＾．巧。三邋０邐（２．１５）逡逑杏邋＋邋似—１妒－０）巧＝０邐（２．１６）逡逑ＷＲＦ模式的空間差分格式采用Ａｒａｋａｗａ－Ｃ格式（圖２．４），所有的熱力學(xué)變量和水汽變逡逑量均定義在整數(shù)網(wǎng)格點(diǎn)上，而此Ｖ，邋Ｗ交錯(cuò)排列在（１／２）Ｍ，（１／巧心，，（１／句Ａｚ上，逡逑這樣可Ｗ使求解ＶＶ時(shí)精度更高，也減少了地形引起的誤差。時(shí)間差分采取了邋Ｔｉｍｅ－ｓｐｌｉｔ方逡逑案，即熱力學(xué)變量采用時(shí)間向前差分，速度分量和氣壓采用二階蛙躍格式；模式采用了逡逑Ｒｕｎｇｅ－ｋｕｔｔａ時(shí)間積分方案ｔＷ；垂直方向采用隱式方案，Ｗ使積分時(shí)間步長能取較大的值；逡逑又因?yàn)榉庆o為方程是完全壓縮的，無法濾去聲波，因而對(duì)快波計(jì)算時(shí)需要用短時(shí)間步長處逡逑理Ｗ維持計(jì)算的穩(wěn)定性。對(duì)于邊界條件的選擇，理想實(shí)驗(yàn)有多種邊界條件可選用，實(shí)際逡逑實(shí)驗(yàn)只能采用松弛邊巧條件，需要一個(gè)外部因素提供外邊界條件，對(duì)于水汽ＩＵ外的微物理逡逑量，流入邊界定義為０，流出邊界定義為零梯度。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王麗萍;陳少勇;董安祥;;氣候變化對(duì)中國大霧的影響[J];地理學(xué)報(bào);2006年05期

2 錢敏偉,雷孝恩;長江上空輻射霧的數(shù)值研究[J];大氣科學(xué);1990年04期

3 黃建平,李子華,黃玉仁,黃玉生;西雙版納地區(qū)霧的數(shù)值模擬研究[J];大氣科學(xué);2000年06期

4 何暉;郭學(xué)良;劉建忠;金華;婁淑娟;;北京一次大霧天氣邊界層結(jié)構(gòu)特征及生消機(jī)理觀測(cè)與數(shù)值模擬研究[J];大氣科學(xué);2009年06期

5 吳和紅;嚴(yán)明良;繆啟龍;段春鋒;;滬寧高速公路大霧及氣象要素特征分析[J];氣象與減災(zāi)研究;2010年04期

6 濮梅娟;張國正;嚴(yán)文蓮;李子華;;一次罕見的平流輻射霧過程的特征[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2008年06期

7 徐峰;牛生杰;張羽;趙麗娟;岳巖裕;劉霖蔚;蔡壽強(qiáng);張書文;;雷州半島霧的氣候特征及生消機(jī)理[J];大氣科學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

8 王爽;張宏升;呂環(huán)宇;潘江勇;蔡麗娜;董薔薇;;大連初冬一次輻射平流霧天氣過程分析[J];大氣科學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

9 石春娥,楊軍,孫學(xué)金,梁志耘,李子華;重慶霧的三維數(shù)值模擬[J];南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào);1997年03期

10 林建;楊貴名;毛冬艷;;我國大霧的時(shí)空分布特征及其發(fā)生的環(huán)流形勢(shì)[J];氣候與環(huán)境研究;2008年02期

本文編號(hào)：2761156