南京地区冬季雾的微物理特征
  • 【DOI】

    10.7666/d.y1257614

  • 【摘要】

    2006年和2007年冬,在南京地区进行了雾的综合观测,利用国内首次引进的美国DMT公司生产的FM-100型雾滴谱仪,连续观测了雾滴谱、数密度和含水量等微物理参量。通过对22场冬季雾的雾滴谱资料的分析,总结出了南京地区雾微物理的一般特征,按照其形成原因,对其进行了分类并求出不同类型雾微物理参量的平均特征,其中包括辐射雾、锋面雾、平流辐射雾、雨雾等,发现不同类型的雾微物理结构特征有明显的差异。辐射雾... 展开>>2006年和2007年冬,在南京地区进行了雾的综合观测,利用国内首次引进的美国DMT公司生产的FM-100型雾滴谱仪,连续观测了雾滴谱、数密度和含水量等微物理参量。通过对22场冬季雾的雾滴谱资料的分析,总结出了南京地区雾微物理的一般特征,按照其形成原因,对其进行了分类并求出不同类型雾微物理参量的平均特征,其中包括辐射雾、锋面雾、平流辐射雾、雨雾等,发现不同类型的雾微物理结构特征有明显的差异。辐射雾出现了两类不同类型的谱分布型,一类为宽谱辐射雾,另一类为窄谱辐射雾。宽谱辐射雾不论在小滴段还是人滴段其雾滴数都远远高于窄谱辐射雾,谱线几乎都在窄谱辐射雾之上。 研究发现:宽谱辐射雾发生时的能见度都比较低,且都出现了能见度低于15米的连续强浓雾,强浓雾的持续时间都在一个小时以上。窄谱辐射雾持续的时间大都比较短,且能见度基本在400米以上,低于200米以下能见度的维持时间很短。持续时间较长的宽谱辐射雾容易产生持续性强浓雾。锋面雾、雨雾的谱线都较窄。持续时间较长的平流辐射雾也容易产生持续性强浓雾。 选取了2006年12月24日~27日一次典型的平流辐射雾进行分析,结合自动气象站及能见度仪观测资料,分析了本次浓雾过程的微物理特征,并与1996年观测结果进行对比:雾滴的平均含水量和平均直径与1996年观测结果相当,含水量最人值比1996年观测结果大4倍,数密度比10年前小。认为前2个子过程的雾滴数密度、含水量很高,造成了南京本次大雾能见度长时间低于50m以下的恶劣天气。结合边界层探空资料,认为形成这种强浓雾的主要原因是近地层持续存在强盛的水汽平流,具有平流雾的特征。根据雾微物理参量的起伏变化,将浓雾过程分成4个子过程,分析并比较了4个子过程的雾滴谱分布,总过程的谱分布及4个子过程的谱分布都服从Deirmendjian分布,谱型都基本呈指数下降,雾滴主要集中在小滴段。最后,对第一个子过程微物理参量的变化特征进行了细致分析。发现这次浓雾是在夜间晴空辐射降温后形成的,午夜最强,日出后随着气温的升高逐渐减弱,反映了辐射雾的日变化特征。另外,还发现雾形成以后,开始变化不大,但随着进一步辐射降温,地面雾团不断产生,雾爆发性发展。 利用Morlet小波对2005年12月24日~27日南京地区出现的连续4天的浓雾天气的雾滴谱观测资料进行了分析,发现了本次雾过程除了具有宏观性的日变化周期、12.5小时及7小时的大周期变化外,90-180分钟周期、40分钟周期以及10-20分钟准周期都非常明显,这主要与雾滴凝结、碰并-沉降-凝结、碰并等微物理过程有关,还跟雾体结构不均匀或平流因素有关。除了以上尺度的振荡外,这次观测还发现了1~4分钟的小周期振荡以及6秒、10秒、14秒、30秒左右的微周期振荡,认为除了与雾滴核化、凝结碰并有关外,雾滴蒸发-雾凝结核凝结-雾滴蒸发的反复进行也有很大的作用;雾滴含水量、平均直径与数密度之间存在正相关,这是在平流占绝对地位的情况下,暖平流对水汽源源不断的输送,又由于近地层湍流的影响,使得数密度、含水量及平均直径出现一致的起伏变化。 收起<<

  • 【作者】

    刘端阳 

  • 【学科专业】

    大气物理学与大气环境

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    南京信息工程大学

  • 【导师姓名】

    杨军,李子华

  • 【学位年度】

    2008

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    南京地区    小波分析  准周期振荡  冬季