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北京地区一次平流雾过程的分析和数值模拟

梁爱民 张庆红 申红喜 刘开宇 李秀连 冯建碧

梁爱民, 张庆红, 申红喜, 等. 北京地区一次平流雾过程的分析和数值模拟. 应用气象学报, 2009, 20(5): 612-621..
引用本文: 梁爱民, 张庆红, 申红喜, 等. 北京地区一次平流雾过程的分析和数值模拟. 应用气象学报, 2009, 20(5): 612-621.
Liang Aimin, Zhang Qinghong, Qing hong, et al. The analysis and simulation of an advection fog event in Beijing. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(5): 612-621.
Citation: Liang Aimin, Zhang Qinghong, Qing hong, et al. The analysis and simulation of an advection fog event in Beijing. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(5): 612-621.

北京地区一次平流雾过程的分析和数值模拟

资助项目: 

国家科技支撑计划项目 2006BAC02B01

The Analysis and Simulation of an Advection FogEvent in Beijing

  • 摘要: 2007年2月21日北京地区发生了一次严重的平流雾, 对广大群众的出行和交通影响甚大, 属高影响天气事件。该文利用首都机场地面观测、北京市自动气象站观测以及NCEP分析场等资料对该过程进行分析, 同时利用MM5模式对该过程进行数值模拟研究。分析表明:造成北京地区此次平流雾的主要天气形势是弱低压辐合型。平流雾发生前, 北京地区没有明显冷空气侵入, 大气层结相对稳定, 地面观测到中尺度辐合线, 其南侧的东南气流向北京地区输送了水汽, 为夜间雾的形成提供了良好的基础条件。模拟结果表明:模拟的雾区范围及其移动基本与实况吻合, 显示了中尺度模式预报平流雾的潜在能力。进一步分析表明:雾区的边缘具有明显的水平温度梯度; 在贴地面层东南气流被雾区阻挡偏向西, 在雾区前沿辐合; 雾区的逆温区前沿930 hPa以下存在一个明显的垂直热力环流, 雾区下沉, 雾区前沿上升。
  • 图  1  2007年2月20日19:30 FY-2C气象卫星雾监测图像 (a) 及21日02:30NOAA-17极轨气象卫星图像 (b)

    Fig. 1  Fog image monitored by FY-2C at 19:30 20 Feb 2007 (a) and image of NOAA-17 at 02:30 21 Feb 2007(b)

    图  2  2007年2月20日06:00-22日00:00首都机场能见度、气温和水汽压随时间演变

    Fig. 2  Time evolution of visibility, temperature and vapor pressure from 06: 00 20 Feb 2007 to 00:00 22 Feb 2007 in Beijing Capital International Airport

    图  3  2007年2月20日12: 00地面气压场 (粗黑色实线)、不低于2 g/ kg比湿 (阴影)、流场 (细实线) 和测站风 (a) 以及同时次北京地区自动气象站风场分布 (黑色粗虚线表示辐合线) (b)

    Fig. 3  Surface pressure (thick solid lines), specific humidity (shadow) more than 2 g/ kg, stream field (thin solid lines) and station wind at 12: 00 20 Feb 2007 (a) and wind distribution of A WS around Beijing at the same time (black dotted line:convergent line)(b)

    图  4  2007年2月20日18: 00(a) 和19:00(b) 模拟的雾区 (能见度小于1 k m, D03)

    Fig. 4  The simulated foggy area (visibility less than 1 km, D03) at 18:00(a) and 19: 00(b)20 Feb 2007

    图  5  2007年2月20日12: 00至21日06: 00 MM5(D03) 模拟的首都机场单站温度-露点廓线图

    细实线为温度, 粗实线为露点

    Fig. 5  The profiles of temperature versus dew point in Beijing Capital International Airport from 12:00 20 Feb 2007 to 06:00 21 Feb 2007 simulated by MM5(D03)

    thin solid line:temperature; thick solidline:dew point

    图  6  模拟 (D03) 的2007年2月20日12: 00(a, b), 20日18:00(c, d), 21日00:00(e, f), 21日06:00(g, h), 22日00:00(i, j) 沿40°N, 116°E至38°N, 120°E所做温度、风和液态水含量垂直剖面 (a, c, e, g, i; 其中低层密集等值线表示液态含水量, 单位: g/ kg) 以及地面层能见度、风场水平分布 (b, d, f, h, j; 其中粗实线表示能见度小于1 km的雾区; 直线表示垂直剖面的投影) (虚线表示温度; 箭头为风矢; 三角表示首都机场大致位置)

    Fig. 6  Vertical profiles of temperature, wind, liquid water content along 40°N, 116°E to 38°N, 120°E (a, c, e, g, i; the denser contourat lower layer is for liquid water contert, unit:g/ kg) and distribution charts of surface layer visibility and wind field (b, d, f, h, j; the bold solid line is for the area with visibility less than 1 km) simulated at 12:00 20 Feb 2007 (a, b), 18: 00 20 Feb 2007 (c, d), 00: 00 21 Feb 2007(e, f), 06:00 21 Feb 2007 (g, h), 00:00 22 Feb 2007 (i, j)(the broken line is for temperature; arrow is for wind vector; the triangle is the approximate location of Beijing Capital International Airport)

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出版历程
  • 收稿日期:  2008-08-28
  • 修回日期:  2009-07-20
  • 刊出日期:  2009-10-31

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