湛江东海岛一次春季海雾的宏微观结构及边界层演变特征

• 作者: 吕晶晶 张羽 徐峰 牛生杰
• 来源期刊: 气象学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 海雾 微物理参量 热力和动力结构 湍流通量 垂直结构
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 论 文
• 页码范围: 350-365
• 页数: 16页
• 分类号: P426
• 字数: 8183字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11676/qxxb2014.038

摘要

2011年2-3月利用雾滴谱仪、能见度仪、风廓线雷达及100 m 边界层气象要素梯度观测塔在湛江东海岛开展海雾综合观测试验。选取2011年2月23-24日一次约15 h 的浓雾过程，从宏微观角度着重分析了其间近地层风、温、湿结构和热、动力演变，微物理过程和爆发性增长特征，及湍流通量输送。结果表明：来自南海暖海面的偏东南暖湿气流平流至广东省沿岸冷海面，发生冷却并达到饱和形成海雾。偏东南暖湿气流为浓雾的酝酿、生成及成熟提供了充沛水汽和稳定的逆温层结条件，逆温强度与暖湿气流强度关系密切。海雾多发生在270 m 以下，当630-870 m 高度层存在明显的下沉运动时，150-390 m 高度层则可保持近似等温和弱逆温层，阻止了下层（270 m 以下）水汽与其上层（390 m 以上）干冷空气交换，导致下层大气持续高湿稳定状态。整个过程中，雾滴数浓度（N ）、含水量（W ）、平均直径（D ave ）、谱宽（D max ）和有效半径（R ef ）的平均值分别为248 cm-3、0．102 g／cm3、5．2μm、36．0μm 和7．0μm。雾滴数浓度（N ）与平均直径（D ave ）在雾发展初期（生成、发展）和末期（消散）多成正相关趋势，而在成熟阶段两者多成反相关趋势。雾前4小时稳定层结及偏东南暖湿气流持续增湿可认为是雾层爆发性增长的酝酿阶段，雾滴谱拓宽是经过活跃-稳定-爆发的3阶段完成，湍流混合对其影响不大；浓雾快速消散是雾滴蒸发、重力碰并沉降、湍流碰并沉降等共同作用造成的，其中直径大于21μm 液滴的大量耗散是消散的重要阶段。雾前，湍流由强转弱。雾发生后，湍流持续较弱。由于东南急流引发的风切变导致湍流增强，感热通量出现向上强输送，这与冷海雾维持阶段高层热量交换过程类似。雾消散时，湍流逐渐转强。平均动能在雾前和雾中的两次跃增与偏东南暖湿气流显著增强有关，而雾成熟期湍流动能大幅跃增主要是由雾顶辐射冷却产生的热力湍流和风切变引发的机械湍流增强所致。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐峰	广东海洋大学海洋与气象学院	40	185	7.0	11.0
2	张羽		1	17	1.0	1.0