營口沿海地區一次大霧過程及預報指標對比分析

孫 瑤 崔修來* 高清源 牛星雅

（1營口市氣象局，遼寧營口 115001；2鞍山市氣象局，遼寧鞍山 114000）

霧是懸浮在近地面大氣中的大量微細水滴 （或冰晶）的可見集合體。按照國際氣象組織規定，能見度在1 km以下的稱為霧。營口地區位于遼東半島西北部、遼河入海口左岸，西鄰渤海遼東灣[1]，水汽充足，大霧頻發，60年中近半數大霧發生在冬季。大霧是營口地區主要氣象災害之一，給海陸空交通運輸和環境帶來巨大經濟損失，并造成人員傷亡[2]，因而加強營口地區大霧天氣成因及預報預警研究是重要的現實需求。陳傳雷等[3]對1951—2003年73次遼寧省區域性大霧過程進行對比分析后將區域性大霧分型。趙玉廣等[4]表明：高空緯向環流長時間維持導致冷空氣活動偏弱，加上山體對冷空氣的阻擋和削弱作用造成華北平原長期靜穩天氣，成為華北平原大霧長時間維持的根本原因。霧作為邊界層特有的一種天氣現象，其生消變化均與邊界層溫度、濕度、風速、層結穩定性等密切相關。在實際預報中，如果只注意天氣尺度系統的分析，往往會導致預報失誤。本文利用常規觀測資料、地面自動站資料，對比遼寧省區域性大霧物理量閾值，對2018年12月22日營口地區及渤海北部海面出現的大霧天氣過程進行綜合分析，以期為大霧的預報提供參考。

1 大霧天氣實況

2018年12月22日營口地區出現入冬以來最強大霧天氣。大霧從22日早晨開始，中午有所緩解，入夜以后再次加強。最低能見度：營口60 m，大石橋187 m，出現時間為 19：00—23：00；沙崗站（蓋州西部沿海）214 m，時間為 18：00—19：00；渤海海面偏北部（盤錦港）附近霧一直較大。本次天氣過程遼寧省7個市均出現大霧，本文僅分析了營口沿海地區。22日早晨到前半夜，營口市相對濕度為99%，風速為1.0～2.9 m/s。大霧主要出現在風速較小的階段，23：00后風速迅速加大，能見度轉好。

2 遼寧大霧技術指標在本次大霧過程中的適用性分析

遼寧省氣象局對1951—2011年遼寧省區域性大霧天氣進行總結和分析，建立大霧預報指標體系，對照預報指標對本次大霧天氣過程進行分析總結。

2.1 環流分型

2.1.1 引發大霧的天氣背景。引發遼寧區域性大霧的天氣背景主要包括弱冷空氣過境、降水、積水或積雪、暖濕氣流、穩定高空環流形勢場。本次大霧過程天氣背景主要是降水。21日2：00—10：00，營口地區降小雨，降水量4～7 mm。本次降雨過程屬于暖區降水，氣溫無明顯下降，最高氣溫為5～7℃，降雨后仍是南風，風力小，空氣濕度大，降水后很快放晴，有利于蒸發；入夜后地面溫度降至0℃以下，輻射降溫明顯，空氣達到飽和，出現大霧。22日白天為多云天氣，氣溫上升不明顯，風力小，不利于霧消散，暖濕氣流起到了一定作用。秋、冬季大霧前，高空從邊界層到地面層普遍吹西南風，從渤海灣到內陸形成了溫暖潮濕的水汽輸送帶，使得空氣相對濕度增加，如遇高空弱冷空氣或夜間輻射降溫極有可能引發大霧天氣。本次過程中22日高空受槽前、地面冷鋒前暖濕空氣影響，同時前期降水為近地面層提供水汽，由于暖濕空氣經過冷下墊面，水汽凝結而形成大霧。

2.1.2 大霧的天氣分型。引發遼寧區域性大霧的天氣形勢主要包括倒槽、地形槽、鋒面氣旋、冷高壓前部等4種情況。本次大霧過程與地形槽型相近，這種類型的霧一般出現在冬季，遼寧處在弱高壓內、兩高壓之間的東北地形槽輻合區內，大陸高壓主體在華北地區。地形槽前偏南氣流移動到冷下墊面上而凝結成霧，在夜間晴空輻射作用下，霧的強度得到加強。此種類型以輻射霧為主，其不同點在于大陸高壓主體在蒙古附近且稍偏北，其他相近。

2.2 對大霧物理量定量指標的分析

遼寧省氣象局統計2001—2011年遼寧省區域性大霧天氣物理量定量指標給出了區域性大霧物理量閾值：925～1 000 hPa逆溫0～4℃，省內氣壓差<7.5 hPa，850、925、1 000 hPa相對濕度分別為<70%、60%～80%、70%～90%，850、925、1 000 hPa 比濕分別為 0～2、2～3、3～4 g/kg，風速為 1～6 m/s。現分析比較營口本次大霧過程物理量與閾值。

2.2.1 濕度場。近地面層飽和或接近飽和為區域性大霧發生的必要條件。研究發現，大霧發生時近地面層的相對濕度＞90%（冬季＞85%），降水后出現大霧的相對濕度＞95%。22日早晨到前半夜，營口市相對濕度為99%。從探空實況上看，錦州、沈陽、丹東和大連探空站比濕符合大霧物理量閾值。

2.2.2 氣壓場、風場特征。發生區域性大霧時形勢場普遍較弱，省內最大氣壓差＜7.5 hPa。本次過程中省內氣壓差為1～2hPa。從風場上來看，微風對霧形成最為有利。本次大霧過程中營口市風速為1.0～2.9 m/s。

2.2.3 層結條件。近地面層比較穩定時，有利于水汽和塵埃雜質聚集。輻射霧成霧時，要求大氣晴穩、濕度條件好。22日8：00探空圖表明，錦州和沈陽站低層有8～10℃逆溫，層結穩定。925～1 000 hPa有暖平流，溫度露點差接近0，近地面層達到飽和，有利于水汽凝結。

3 不同時次EC預報場情況分析

分析不同時次EC預報省內氣壓差均符合大霧物理量閾值（＜7.5 hPa）；10 m 風速符合 1～6 m/s；22 日8：00 起報預報 8：00—14：00 1 000 hPa相對濕度為73%～87%，符合指標要求；近3個時次起報預報850 hPa比濕符合0～2 g/kg；其他不符合。綜合分析，EC預報大部分物理量不符合大霧物理量閾值。

4 預報難點

歐洲數值預報對近地面逆溫、相對濕度和比濕條件預報較差，對省內氣壓差和10 m風速預報較好。實際上，21日早晨小雨過后，氣溫沒有明顯下降，風速也較小，空氣濕度大。同時，受地面冷鋒前暖濕空氣影響，暖濕空氣經過冷下墊面時在近地面層產生水汽凝結且層結較穩定，會形成大霧；白天由于有云和霧，氣溫較低且長時間維持，是營口沿海地區大霧維持的根本原因。在未來大霧預報中應關注的事項：一是注重對逆溫的分析；二是雪（雨）過后經常會出現大霧天氣，主要出現在冷空氣主體尚未下降、地面風速較小的時刻。