周宁县大雾特征及预报技术研究

杨荔珊，杨明灿，黄德华

1.柘荣县气象局，福建柘荣 355300；2.莆田市气象局，福建莆田 351100

1 概述

雾是引起低能见度的主要天气现象。随着国民经济的快速发展和现代交通的日益普及，雾引起的交通事故更加频繁和严重，社会对雾天气的预报需求也随之越来越高，如何提高雾的预报技术水平是确保交通安全的重要措施。然而，在各种天气状况的预报中，雾的预报难度依旧很大，雾的准确预报仍属世界性难题。

近年来，许多学者就大雾特征及预报技术做了大量研究，取得了许多有价值的成果。例如，王露等[1]使用国家地面气象观测站的大雾观测资料，从年际到月际、日际分别给出了大雾发生的频次分布规律，并统计出大雾发生时及之前各气象要素场的特征，结合天气形势建立大雾的综合预报指标；唐秋艳等[2]利用辽宁省本溪市大雾实况资料及地面和高空常规观测资料，分析了本溪市大雾的时空分布特征及其与气象要素场的关系，发现本溪地区大雾的基本变化规律；周山华等[3]利用地面气象观测资料对修水县大雾时间变化特征及其出现时的主要预报指标进行了统计分析，同时利用ECMWF预报资料对大雾预报指标进行了误差分析。

福建省周宁县地处闽东北，境内多山谷、盆地，总体地形呈西高东低走势，为福建省海拔最高雾日出现次数最多的县城。雾对喜欢漫射光、湿润天气作物的生长和品质的提高有利，如周宁县高山茶叶、本地生长的野生兰科等植物很大程度上得益于山高雾多的独特环境；但因雾日能见度差，也给横贯周宁县的宁武高速公路交通带来极大的安全隐患。通过分析1985—2017年的气象资料，对周宁县大雾天气气候特征、形成规律及相关气象要素值的关联性进行了分析和研究，提升大雾预报时效性、准确率，为周宁县道路交通安全建设，方便人们出行，提供有力的科学依据。

2 资料与方法

利用周宁县国家一般气象站1985—2017年大雾天气的实况气象要素观测数据和2004—2017年地面、高空常规观测资料，通过对上述资料的研究计算，统计分析周宁县大雾全年的变化特征，同时分析气象要素场的特征，研究地面、高空天气形势等资料形成概念模型，再通过研究、归纳总结出形成大雾预报及消散的一些预判指标，为今后周宁县本地雾的预报提供一定的参考。

3 雾日的时间分布特征

周宁县四季划分如下：春季为3—6月、夏季为7—9月、秋季为10—11月、冬季为12月—翌年2月。

统计周宁县国家一般气象站1985—2017年大雾观测数据资料，冬春季是多雾的季节，冬季雾日占全年的37.7%，春季占全年的47.3%，这2个季节雾日合计占全年雾日的85%（表1）。

表1 1985—2017年周宁县各季节累积大雾天数及占比

周宁县雾日的月变化整体呈单峰型变化，其中3月出现雾日的次数最多，月均14 d；7月雾日出现的最少，月均仅为1.3 d，相差近10倍。3月为福建省的春雨季，冷暖交汇，雨中雨后易出现雾；7月为福建省的炎热夏季，副热带高压北移并控制福建，其下沉气流不利于局地雾的形成（图1）。

统计分析2004—2017年周宁县站地面观测数据及地面、高空常规资料，有雾日数共900 d，其中平流雾（含雨雾）840 d，约占93.3%；辐射雾60 d，约占6.7%（表2）。由此可见，周宁县雾主要以平流雾为主，辐射雾虽少，但一年四季均有出现。

表2 2004—2017年周宁县各季节平流雾和辐射雾出现累积天数

冬、春两季，周宁县多冷空气影响，在锋面附近经常出现锋面雾。如果冷空气南下到福建省北部时受武夷山脉的阻挡，常常形成静止锋维持数日，就会出现长时间的雾，此期间雾的特点是浓重且影响时间长、日变化小。

由于周宁县地处高海拔山区，多盆地和山谷，有利于水汽的积累及局地逆温层的形成，夜间辐射降温明显、昼夜温差大，如果地面湿度大，易形成辐射雾。辐射雾一年四季都有，但以秋冬季居多。夏季也时有出现，夏季辐射雾主要出现在凌晨，太阳出来后快速消散，具有明显的日变化特点。

4 形成雾的主要天气系统

4.1 平流雾

4.1.1 冷切型统计发现，全年大部分雾发生在冬春的季节里，约占全年雾日的85%，形成平流雾的天气系统主要是地面锋面型：典型的系统配置是高空500 hPa有槽或低涡发展东移，中层850 hPa和700 hPa有切变南压，地面有锋面过境或维持，这样在冷空气作用下，地面迅速降温，使低层水汽达到饱和状态，从而产生雾。选取典型的系统配置，如2017年1月12日08:00高空形势图和海平面气压（图2）。

图2 2017年1月12日08:00高空形势图和海平面气压

4.1.2 倒槽型地面冷高入海，周宁县处入海高压后部偏东气流影响，湿度明显增大，低层倒槽发展，高空盛行西南或偏南风，暖湿空气流过降温的地面形成雾[4]。选取典型的系统配置，如2016年4月22日08:00高空形势图和海平面气压（图3）。

图3 2016年4月22日08:00高空形势图和海平面气压

4.2 辐射雾

4.2.1 冷高型前期庞大的高压控制福建，中高低三层盛行西北到东北风，天气晴朗，空气干燥，地面持续降温；后期高压入海，低层转为偏东气流，水汽含量多，在强烈降温下达到饱和状态形成雾。选取典型的系统配置，如2017年1月3日08:00高空形势图和海平面气压（图4）。

图4 2017年1月3日08:00高空形势图和海平面气压

4.2.2 副高型夏季强大西太平洋副热带高压控制福建省，天气晴朗，凌晨地面降温到一定程度，如果遇地面水汽丰富，就会达到饱和形成雾，早晨太阳使地面迅速增温，水汽蒸发后迅速消散。选取典型的系统配置，如2016年7月27日08时高空形势图（图5）。

图5 2016年7月27日08:00高空形势图

5 结论

（1）周宁县冬季和春季雾日最多，2个季节雾日合计占全年雾日的85%。月雾日的变化整体呈单峰型变化，其中3月出现雾日的次数最多，7月雾日出现的最少。

（2）周宁县雾中以平流雾（含雨雾）为主，其出现天数约占总天数的93.3%，辐射雾仅占6.7%，辐射雾虽少，但一年四季均有出现。

（3）产生雾的基本气象要素条件包括充足的水汽、地面得到充足的降温、有冷暖空气的交汇（包括微风作用），而周宁县本地能满足以上条件的天气系统主要有冷锋过境或静止锋维持、冷空气影响过后有地面倒槽发展、冷高压入海后受偏东气流影响。