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主持人:现在春意渐浓,大连地区及其沿海的雾日逐渐增多,为了让广大市民能够了解大雾的有关常识及天气预报中大雾预警信号的相关规定,了解大雾观测和预报中现存的问题,今天我们邀请了大连市气象局许君强副局长做客本期访谈,为您现场解答大连地区及其沿海大雾的相关知识,欢迎积极参与。

主持人:欢迎许局长在百忙之中做客本期访谈。

许君强副局长:主持人好,各位网友好。很高兴有机会通过这个平台与广大市民进行交流。

主持人:每年的4月开始大连地区特别是沿岸和海区的雾日逐渐增多,关于雾气象学上是怎样定义的,都有哪些种类?请您为大家介绍一下。

许君强副局长:雾是悬浮在贴近地面的大气中的大量微细水滴(或冰晶)的可见集合体。雾和云的区别仅在于是否接触地面。按国际气象组织规定,能见度小于1 km以下的称为雾,能见度在1—10 km的为轻雾。根据形成机理,雾可分为两大类,一是气温降低导致的平流雾、辐射雾、上坡雾等,二是水汽增加引发的蒸发雾、锋面雾、生物雾等。根据大雾的性质、出现海区和季节,可以分为平流雾、混合雾、辐射雾和地形雾四类,四类中可细分为九种类型(平流冷却雾、平流蒸发雾、暖季混合雾、冷季混合雾、浮膜辐射雾、盐层辐射雾、冰面辐射雾、岛屿雾、岸滨雾)。

许君强副局长:平流雾分平流冷却雾和平流蒸发雾两种。平流冷却雾是暖湿空气移到温度较低的下垫面后,其下层受下垫面的冷却,使水汽达到饱和产生的雾;平流蒸发雾是冷空气移到较暖的水面上,水面快速蒸发,使下层空气达到饱和形成的雾;平流雾是大范围的空气平流运动所造成的。

许君强副局长:辐射雾是地面辐射冷却,使贴近地面的空气层中的水汽达到饱和,凝结形成的雾。上坡雾是湿空气被迎风坡抬升,绝热冷却所形成的雾。蒸发雾又称蒸汽雾,是水汽进入温度比水汽源温度低得多的空气中迅速凝结所形成的雾。锋面雾是由锋上云层降下雨滴在冷空气中蒸发,使冷空气达到过饱和形成的雾,有锋前雾和锋后雾两种。

许君强副局长:生物雾是蒸发雾的一种,由于在严寒地区人体或生物体周围的暖湿空气或者由人类活动造成的暖湿空气同严寒的环境空气接触而生成的雾。混合雾是海平面上空水汽含量由于水滴蒸发而增加,当其与流来的空气各自在饱和状态混合,出现过饱和状态时凝结所形成的雾,它也是大范围空气活动产生的结果。地形雾主要由地形作用形成的雾,多出现在海岛和海滨有岛屿雾和岸滨雾两类。岛屿雾是海面潮湿空气爬越岛屿过程中冷却形成的;岸滨雾产生于海岸附近,夜间随陆风漂移蔓延于海面上,白天随海风漂移到沿海陆地。

主持人:雾的种类还真不少,那我们国家气象部门雾的观测有哪些规定?我们大连地区及其沿海的雾通常是哪种类型的?

许君强副局长:我国雾的观测不分类型,所以预报中将不同种类的雾统称为雾进行预报。地处中纬度的大连地区及其沿海各海区的雾主要以平流冷却雾、辐射雾、锋面雾和混合雾为主。

davod:请问,大连经常预报晴天,而大连湾-前盐-泉水地区为什么早上都是雾霾天气?而且雾里有黑灰和怪味?

嘉宾:有雾的天气风比较小,不利于空气中的悬浮物、工业粉尘的扩散,这样就会感觉到有雾的天气工业粉尘和化工排放物就比较集中,异味会比较突出。

主持人:请问,大连地区及其沿海大雾一年大约有多少天,集中出现在哪个季节,随着全球气候的变化,雾有哪些相应的变化趋势?

许君强副局长:大连累年大雾平均日数39.3天,最多为65天,最少为18天。大连一年四季均有大雾天气,以5-7月的雾日最多,浓度最大。黄海北部海域及长海大雾主要集中在4-7月。8月,大雾日数开始减少,9-10月的雾日最少。随着全球气候的变暖,近几年冬季雾日有增多的趋势,多出现在秋末的11月至翌年的3月。

主持人:雾是怎样形成的呢?

许君强副局长:大雾是在一定的水文条件和气象条件下产生和维持的。不同季节雾的形成原因不尽相同。大连及黄渤海春季大雾主要是平流冷却雾,是由平流到海面上的暖空气因冷却而凝结形成的。黄渤海沿岸地区由于海表和陆地受太阳辐射影响,形成温度梯度,在水平温度梯度比较大的海陆交界地区也多大雾发生。因此,大雾的形成与海洋表面温度、气-水温差、湿度、大气稳定度、风和降水等要素密切相关。

许君强副局长:(1)海面水温。冷海面是平流冷却雾产生的基本条件。若水温过高,空气露点温度低于其下水面温度,空气很难达到饱和状态。春夏季节,在我国渤海、黄海沿岸有冷流自北向南流过,一支黑潮暖流的支流从台湾以东洋面北上进入东中国海和黄海,盛夏还可流入渤海。随着支流的向北推进,海温暖水区7月以纬向形式分布在黄海南侧,致使黄海北部成为冷水域。如黄海北部的成山头,就是由于其外海为上升流涌升区,这里的冷水上翻,致使其初夏时节水温仍然偏低,使其成为著名的雾区。分析大连近海春夏季大雾期间的海面表层温度发现,大雾覆盖在平均水温低于20℃的海区里,8月至9月上旬渤海、黄海北部的海温高于23℃,大雾日数明显减少。

许君强副局长:(2)气-水温差。春夏季大雾生成的另一个条件是气-水温差,即气温和水温之差。当气水温差为正值时,暖空气从冷海面上流过,热量恒从空气向海面输送,空气冷却达到饱和,易凝结成雾。但气水温差只有在一定范围内才有利于雾的形成,过大或过小都不利于雾的生成。

许君强副局长:(3)相对湿度。温度条件满足,空气中水汽含量不够,仍然不能成雾。因此,空气湿度也是成雾的关键因子。

许君强副局长:(4)大气稳定度。大雾是在稳定大气层结中产生和维持的。由气-水温差的关系可知当暖空气到达冷海面时,通过湍流使低层大气温湿分布发生变化,空气层结趋于稳定,出现逆温或等温状态。促使大雾生成的低空空气层结常有逆温现象。虽然逆温对近海面层的大雾生成不一定有直接作用,但由于空气层结稳定,低层水汽凝结物不易扩散到高空,有利于大雾的持续存在,一旦逆温状态消失,低层大气稳定度减小,空气扰动加强,雾便有随着消失或转成低云的可能性。当然,这并不是其消失的唯一原因。

许君强副局长:(5)厄尔尼诺和大连沿海大雾。大雾的形成与当时的大气环流条件密切相关。厄尔尼诺年由于西太平洋副热带高压位置偏南,相应水汽输送带也偏南。由于夏季风偏弱,S-SE风频率减少,偏N风频率增大,导致黄海北部的相对湿度较之常年减小,不易形成大雾。因此,厄尔尼诺年黄海北部大雾减少。例如:1991年夏季至1992年秋季为强厄尔尼诺年,长海大雾日均低于月平均雾日,其中1992年5月为12年来最低,只有3天;1997年5月至1998年春季为极强厄尔尼诺年,除1997年5月大雾日略高于月平均大雾日外,6-8月的大雾日均为12年最低。由此看来,厄尔尼诺事件与黄海北部的大雾有着密切关系。

许君强副局长:大连地区及其沿海冬季大雾是大气环流、边界层的大气层结、近地层的辐射冷却、海温等多个因子综合影响的结果。

许君强副局长:(1)纬向环流和辐射冷却作用。大雾期间,华北、大连及其近海对流层中高层为偏西气流,阻挡强冷空气的向南扩散。低层大气,黄河以南地区为西南偏西流场,将江淮暖湿气流输送至山东半岛北部至辽东半岛南部。地面冷高压增温变性减弱,系统内的风速减小。高压控制下的晴空区有利于暖湿气流夜间辐射冷却形成辐射雾。

许君强副局长:(2)海表温度。3月中旬开始,渤海和黄海北部海域的海表水温低于气温,海面逐渐转为冷下垫面,冷海面是平流冷却雾产生的基本条件。11月至翌年的2月气温多低于海温,海面为暖的下垫面,热量恒从海面向空气输送,一方面使冷高压增温变性,另一方面使其沿岸陆地近地面的空气层中的水汽含量增大。在晴朗无风的夜间,地面辐射冷却易凝结成雾。

许君强副局长:(3)大气稳定度。已经凝结成的雾滴,必须较长时间悬浮在近地层的低空大气中,才能使水平能见度小于1 km,这就要求大气层结趋于稳定,出现逆温或等温状态。许多研究表明多数大雾过程的大气层结处于稳定状态,使得低层水汽凝结物不易扩散到高空,有利于大雾的持续存在,大气边界层层结稳定是形成大雾的必要条件。

文丑:许局您好,大连的确是靠近海边,受海雾影响,但大连南部靠海有山林阻隔,同时,大连受高压势力影响大,秋冬春都是北风为主,夏季有东南风,应该海雾影响不是全部吧?

嘉宾:大连地区及其沿海大雾是大气环流、边界层的大气层结、近地层的辐射冷却、海温等多个因子综合影响的结果。

洗耳翁:气象台清明预报晴,今年清明的确没下雨,是少有的三天晴天,但天是灰蒙蒙的,朋友登大黑山说大连都被黑烟雾霾笼罩,这是否和清明烧纸有关?

嘉宾:清明节烧纸和山林火灾等地面燃烧物会造成空气中污染的增加,这也是看到黑雾的原因之一。

格桑花:大连填海使得调节气候的潮间带湿地破坏,这些是否对大连区域气候产生影响?

嘉宾:下垫面环境的改变,对气侯有一定的影响。

老七:粉尘是否是造成雾霾的主要原因?大连目前最暴利的就是土石方工程,每天高新区、前盐等地大量超载货车翻砂很多沙石,昨天傍晚在泉水4号路就有路上很多沙石。

嘉宾:雾霾是一种气象现象,在符合雾霾的气象条件下,粉尘浓度的增加会加重影响。

主持人:据我所知由大雾引发的灾害不少,请问,雾对我们生产生活都有哪些影响呢?

许君强副局长:大雾是海上和沿海地区的危险性天气之一,它使得影响地区的水平及垂直能见度降低,严重影响海、陆、空交通的安全。特别在冬季的大雾天,路面易形成薄霜,车辆打滑造成翻车、追尾,进一步加剧了交通流量大、车速快的高速公路的恶性交通事故。大连的海上交通运输非常发达,大雾降低了海上的能见度,使航行的船只迷失航路,造成搁浅、碰撞等重大事故。大雾灾害的预警防御能力已越来越引起人们的关注。

许君强副局长:大雾对电力部门也有重大影响。由于浓雾常使输变电设施发生“雾闪”现象,致使大范围停电,其影响程度远大于一架飞机摔下来的损失;铁路部门由于静电闪烁现象也可发生断电,使电气化列车无法通过。此外,大雾期间,由于大气低空逆温较强,风力较弱,化工厂、烟囱、汽车尾气等排放出的大量有害气体难以扩散,这些物质一方面危害人们的健康,另一方面,通过水化反应,其PH值呈酸性,对城市建筑也有极大的腐蚀作用。雾也减少光照时间,对农业生产也有一定影响。

主持人:请问许局长,现阶段我们大雾预报工作中还存在什么问题?为什么有时候老百姓感觉预报不准呢?

许君强副局长:大连及其沿海地区雾的种类复杂,而雾的形成受特定的环流背景、大气边界层的热力结构等多个因子的影响,由于海上测站的缺乏,很难真实反映大连周边海域海洋与大气的相互作用,雾的微物理过程十分复杂,因此大雾的预报仍然是业务工作中的难点。

许君强副局长:气象预报是一项浩大的系统工程。它以大气科学理论为基础,以各种大气探测手段为前提,以数值预报为核心,依靠预报员的综合判断分析最终形成的。随着科学技术的不断发展,现代气象预报越来越依靠数值预报的结果,而数值预报的不确定在很多程度上造成了气象预报的不准确。

许君强副局长:主要存在三个方面的原因:(1)初始误差。主要包括观测误差、常规观测站覆盖不完全和各种观测数据类型及其在空间和时间上的分布与数值预报模式的配置不一致。比如:观测的技术水平、观测方法的正确性、仪器的精密程度、观测资料的质量和数量、各种数据的同化手段等。

许君强副局长:(2)模式误差。模式自身对物理、动力过程描述不准确导致的误差、模式“漏掉”目前我们还没认知的物理、动力过程产生的误差、数值模式在方程求解过程造成的计算误差等。

许君强副局长:(3)天气与气候的可预报性。即使前面提到的2个误差完全避免了,还存在天气与气候的可预报性问题,也就是我们常说的混沌现象,即在确定性理论描述的系统中,存在不可预测性质的现象。用一个形象的比喻可以很好地解释这一现象,一只小小的蝴蝶在巴西上空煽动翅膀,可能在1个月后的美国德克萨斯州会引起一场风暴,这就是混沌学中著名的蝴蝶效应。

许君强副局长:所以,在目前的科学技术条件下,人类对一些天气、气候事件预报、预测的能力存在一个“极限”,气象预报不能满足不符合科学规律、超越时代的要求。

主持人:看来要想解决这些预报中的问题,还需要你们这些气象工作者做大量艰苦而细致的工作。许局长,在天气预报中我们经常听到大雾黄色或橙色预警信号,这是怎么回事,具体有哪些规定?

许君强副局长:大雾预警信号分三级,分别以黄色、橙色、红色表示。(一)大雾黄色预警信号。标准:12小时内可能出现能见度小于500米的雾,或者已经出现能见度小于500米、大于等于200米的雾并将持续。防御指南:1.有关部门和单位按照职责做好防雾准备工作;2.机场、高速公路、轮渡码头等单位加强交通管理,保障安全;3.驾驶人员注意雾的变化,小心驾驶;4.户外活动注意安全。

许君强副局长:(二)大雾橙色预警信号。标准:6小时内可能出现能见度小于200米的雾,或者已经出现能见度小于200米、大于等于50米的雾并将持续。防御指南:1.有关部门和单位按照职责做好防雾工作;2.机场、高速公路、轮渡码头等单位加强调度指挥;3.驾驶人员必须严格控制车、船的行进速度;4.减少户外活动。

许君强副局长:(三)大雾红色预警信号。标准:2小时内可能出现能见度小于50米的雾,或者已经出现能见度小于50米的雾并将持续。防御指南:1.有关部门和单位按照职责做好防雾应急工作;2.有关单位按照行业规定适时采取交通安全管制措施,如机场暂停飞机起降,高速公路暂时封闭,轮渡暂时停航等;3.驾驶人员根据雾天行驶规定,采取雾天预防措施,根据环境条件采取合理行驶方式,并尽快寻找安全停放区域停靠;4.不要进行户外活动。

洁:大连虽然是长白山余脉,就大连市区来说,周围尤其南部都是丘陵,造成大连地势为盆地洼地,空气污染很难扩散,汽车产生的光电、二氧化硫尾气污染严重,这个是否是物霾形成一个原因?

嘉宾:在雾霾天气会使汽车尾气造成的污染加重,但尾气污染还构不成造成雾霾的因子。

主持人:今天的访谈就进行到这里了,感谢嘉宾们的解答和广大网友的关注,我们下期见。