哈尔滨市2020 年3 月2-3 日雾凇形成的气象条件分析
2020-12-06景学义高梦竹董学贤
姜 兵 ,景学义 ,高梦竹 ,董学贤
(1.哈尔滨市气象科技服务中心,黑龙江哈尔滨 150000;2.黑龙江省气象台,黑龙江哈尔滨 150030;3.鸡西市气象局,黑龙江鸡西 158100)
1 引言
雾凇作为一种旅游资源或冰冻灾害,国内一些专家对雾凇有些研究,顾光芹[1]分析了本文通过分析河北省适合雾凇出现的温度、湿度和风速等气象条件;鲁坦[2]对河南省暴雪过后出现的雾凇天气进行了研究;丁国香[3]分析了黄山雾凇的时间分布特征及气象条件;周丽贤[4]针对平原与高山雾凇景观,做出不同的旅游气象指数预报。
雾凇作为哈尔滨市的重要冰雪景观之一,有很好的观赏价值,但很少有人研究哈尔滨市雾凇形成特点以及气象条件,因此对本次连续两天雾凇景观,通过气象观测资料进行气象条件特征、地域分布特征、持续时间特征分析,为雾凇的预报研究奠定基础,有利于找出影响大的气象因子,然后建立雾凇旅游指数,形成雾凇景观的冰雪旅游气象指数预报,为雾凇在冬季冰雪旅游气象服务做有力支撑。
2020 年3 月2-3 日哈尔滨市连续两天早上在沿江、友谊路一带、三环、阳明滩大桥等地出现雾凇景观,雾凇出现在连续三天(2020 年2 月28 日-3 月1日)的受冷涡系统影响降雪过程之后。雾凇是水汽或雾滴受冷在树枝等物体表面凝结成的不透明松散冰晶。通称树挂。雾凇发生时,哈尔滨市伴有出现大雾天气。
2 大气环流形势
2020 年3 月1 日夜间-2 日08 时,500 hPa 高空图上(图1a)哈尔滨市处于500 hPa 高空槽底部,低层850 hPa 上均为西北偏北气流,经向度较大,有明显的冷空气向哈尔滨市输送;而地面上(图1b)自02时起受海面低压西北伸的影响。
2020 年2 日夜间-3 日08 时,500 hPa 高空图哈尔滨市处于500 hPa 高空槽前部,低层850 hPa 上均为北风转东北偏北气流,冷平流;而地面上3 月2 日前半夜等压线稀疏,风力较弱;后半夜逐渐受倒槽影响。
3 气温条件
图1 2020 年3 月1 日20 时(a)500 hPa 高度场、(b)地面图、(c)2020 年3 月2 日08 时高空场、(d)地面图
3 月1 日09 时至2 日08 时的气温图上看出,气温日较差较大,达12.7 ℃;2020 年1 日09 时至2 日08 时的气温图上看出,气温日较差依旧较大,达15.6℃。气温日较差大,使空气易饱和,水汽凝结成凝华的就越多,也是雾凇形成的因素之一。
4 风力条件
2020 年3 月1 日夜间21 时之后,哈尔滨市风力均为微风和静风(除2020 年3 月2 日06-07 时外),风力小时,既保持了辐射降温,又不能把已经冷却的冷空气带走,这样很有利于凝结或凝华。
5 水汽条件
1 日、2 日夜间哈尔滨市相对湿度都达到了85%以上,尤其是1 日的后半夜相对湿度在90%左右,空气湿度大、水汽充足、易饱和,从而雾凇的凝华过程显著。
6 大气扩散条件
2020 年2 日08 时、3 日08 时T-Logp 图中可以看到近地面层存在浅薄的逆温,且逆温层比较低,均在800 hPa 以下,逆温使低层大气层结构稳定不易变性,冷空气能持久,所以有利水汽凝结或凝华。
7 能见度
2020 年2 日、3 日早上哈尔滨均出现大雾天气,能见度小于2 km,在2020 年3 日早上04-07 时哈尔滨市能见度<100 m。
8 总结
(1)雾凇出现时,哈尔滨市高空处于槽的底部或前部,850hPa 高度上为西北风控制,地面我市处于低压北部或西北部。
(2)雾凇易出现在雪后的雾天里。
(3)雾凇出现时,静稳天气,能见度较低,有浅薄的逆温层。
(4)雾凇的气象条件为湿度大(85%及以上)、气温日较差较大(12℃以上)、风力小(<2m/s)。