利用宏、微觀觀測(cè)資料,分析了濟(jì)南4次出現(xiàn)爆發(fā)性增強(qiáng)冬季霧過程的類型以及形成、發(fā)展、減弱和消散的主要機(jī)制,研究了形成、發(fā)展、成熟和減弱階段,以及爆發(fā)性增強(qiáng)期間的微物理演變特征,探討了爆發(fā)性增強(qiáng)的觸發(fā)機(jī)制。結(jié)果表明:1)夜間地面長(zhǎng)波輻射及弱冷空氣入侵造成的氣溫下降是濟(jì)南冬季霧形成和發(fā)展的主要因素,干冷空氣入侵或日出后太陽(yáng)輻射加熱升溫,近地層相對(duì)濕度下降是霧消散或減弱的主要機(jī)制。2)形成階段,核化和凝結(jié)增長(zhǎng)過程啟動(dòng)但并不活躍,碰并強(qiáng)度很弱,以未碰并和偶發(fā)碰并為主;發(fā)展階段,核化和凝結(jié)增長(zhǎng)等微物理過程開始活躍,碰并過程啟動(dòng),大滴開始增多;成熟階段,核化、凝結(jié)和碰并增長(zhǎng)非常活躍,各微物理量均達(dá)到最大值,譜最寬;減弱階段,核化、凝結(jié)過程減弱,碰并過程減弱并消失,霧滴蒸發(fā),能見度增大。3)爆發(fā)性增強(qiáng)的宏觀物理特征主要表現(xiàn)為極大風(fēng)速增大、氣溫下降、相對(duì)濕度增大、水汽壓下降;微觀物理特征主要表現(xiàn)為數(shù)濃度、液態(tài)含水量等微物理量出現(xiàn)躍增,以及譜型由"單峰"結(jié)構(gòu)突變?yōu)?多峰"結(jié)構(gòu)。4)相對(duì)濕度增大主要與氣溫下降有關(guān),水汽壓下降則與異�；钴S的凝結(jié)增長(zhǎng)有關(guān);氣溫下降是濟(jì)南冬季霧爆發(fā)性增強(qiáng)的直接原因,弱水汽輸送產(chǎn)生... 

【文章來源】：海洋氣象學(xué)報(bào). 2020,40(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【部分圖文】：

4次出現(xiàn)爆發(fā)性增強(qiáng)霧過程大霧期間能見度(V，單位:m)隨時(shí)間的演變(a．過程1,b．過程2,c．過程3,d．過程4;紅線間代表爆發(fā)增強(qiáng)時(shí)間段)

2)過程2。在第一次“發(fā)展—減弱”過程形成、發(fā)展以及減弱階段后期，氣溫與相對(duì)濕度具有較好的反相變化趨勢(shì)，在成熟和減弱階段前期，氣溫與相對(duì)濕度反相變化趨勢(shì)不明顯，氣溫升高，相對(duì)濕度持續(xù)增大或不變，表明大霧形成前期，水汽輸送不顯著，相對(duì)濕度的變化主要取決于氣溫變化，之后存在豐沛的水汽輸送，相對(duì)濕度增大。在第二次“發(fā)展—減弱”過程期間以及第三次“發(fā)展—減弱”過程發(fā)展階段，水汽輸送減弱，相對(duì)濕度與氣溫變化具有較好的反相變化趨勢(shì)。在第三次“發(fā)展—減弱”過程成熟和減弱階段，水汽輸送逐漸增強(qiáng)，在此期間相對(duì)濕度主要受水汽輸送影響，氣溫呈現(xiàn)起伏“下降—升高”的趨勢(shì)，相對(duì)濕度則呈現(xiàn)“增大—穩(wěn)定”的變化特征。1日20時(shí)400 m以下貼地層存在較強(qiáng)的逆溫結(jié)構(gòu)，大氣層結(jié)穩(wěn)定，2日08時(shí)，日出后地面氣溫回升，400 m以下貼地層逆溫結(jié)構(gòu)消失，逆溫層主要位于400～900 m之間，此時(shí)霧頂高度大約在600 m,20時(shí)，地面長(zhǎng)波輻射增強(qiáng)，400 m以下貼地層逆溫結(jié)構(gòu)重新建立，大霧只在很淺的貼地層存在，之上相對(duì)濕度急劇減小。3日08時(shí)，貼地層逆溫結(jié)構(gòu)消失，逆溫層主要位于400～800 m層，同時(shí)近地層相對(duì)濕度減小，在此期間貼地層逆溫結(jié)構(gòu)的變化與地面長(zhǎng)波輻射降溫以及冷空氣的入侵有關(guān)，其上層的逆溫結(jié)構(gòu)則與中低空盛行的暖濕氣流有關(guān)。綜合分析，該過程為平流輻射霧，夜間地面長(zhǎng)波輻射降溫和低層弱冷空氣南下導(dǎo)致的貼地層氣溫下降是大霧形成的起因，西南暖濕平流輸送為大霧的形成提供了良好的水汽條件，日出后氣溫迅速回升是大霧暫時(shí)消散的主要原因。3)過程3。在第一次“發(fā)展—減弱”過程形成和發(fā)展階段，第二次“發(fā)展—減弱”過程減弱階段后期，第三次“發(fā)展—減弱”過程發(fā)展階段以及第四次“發(fā)展—減弱”過程減弱階段，氣溫與相對(duì)濕度呈現(xiàn)大致相反的變化趨勢(shì)，表明這期間水汽輸送不明顯，相對(duì)濕度的變化主要取決于氣溫的變化。其他時(shí)段氣溫與相對(duì)濕度反相關(guān)關(guān)系不顯著，表明這期間有明顯的水汽輸送影響山東，同時(shí)水汽輸送在第一次“發(fā)展—減弱”過程的成熟階段到第二次“發(fā)展—減弱”過程的減弱階段前期，第三次“發(fā)展—減弱”過程的減弱階段到第四次“發(fā)展—減弱”過程的發(fā)展階段經(jīng)歷了2次“增強(qiáng)—減弱”的變化過程。3日20時(shí)，濟(jì)南近地層層結(jié)穩(wěn)定，200 m以下貼地層形成了較強(qiáng)的逆溫結(jié)構(gòu)，逆溫率達(dá)2.9℃·(100m)-1，相對(duì)濕度達(dá)到90%左右。4日08時(shí)，地面氣溫下降，200 m以下逆溫結(jié)構(gòu)減弱，200～1 000 m層逆溫增強(qiáng)。400 m以上相對(duì)濕度迅速減小，霧頂高度大約為400 m。4日20時(shí)，350 m以下逆溫層消失，近地層逆溫層頂高度下降到600 m左右，逆溫強(qiáng)度減弱，霧頂高度仍在400 m左右。5日08時(shí)，近地層350～600 m層逆溫強(qiáng)度繼續(xù)減弱，霧頂高度仍為400 m。5日20時(shí)，相對(duì)濕度減小，近地層逆溫結(jié)構(gòu)消失，500 m以下貼地層開始形成弱逆溫結(jié)構(gòu)。6日08時(shí)，貼地層逆溫結(jié)構(gòu)消失，200～600 m逆溫結(jié)構(gòu)重新建立，霧頂高度發(fā)展到300 m左右，日出后隨著地面氣溫升高，大霧減弱。綜上分析，此次大霧屬于平流輻射霧，在此期間平流和輻射作用同時(shí)或交替出現(xiàn)，夜間地面長(zhǎng)波輻射降溫是大霧形成的起因，中低層盛行的暖濕平流為大霧的形成提供了良好的水汽條件，白天氣溫升高，相對(duì)濕度下降是大霧暫時(shí)消散的主要原因，隨后而來的降水和冷空氣破壞了穩(wěn)定層結(jié)，使大霧天氣徹底結(jié)束。

2)發(fā)展階段(03:45—04:55)。數(shù)濃度、液態(tài)含水量等微物理量開始增大，平均數(shù)濃度為11.77cm-3，液態(tài)含水量為1.31×10-3g·m-3;核化和凝結(jié)增長(zhǎng)等微物理過程開始活躍，D≤8μm的小霧滴數(shù)量明顯增加，平均值達(dá)到42.42個(gè)，譜分布曲線明顯上抬、右移，大滴增多;碰并過程逐漸啟動(dòng)，D≥30μm的大霧滴平均數(shù)量達(dá)到0.52個(gè);平均譜寬達(dá)50μm以上。圖4 過程4在不同階段的霧滴數(shù)密度(d N/d D，單位:cm-3·μm-1)函數(shù)譜分布

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3100444