南京冬季雾水沉降特征研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:ares_sh
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2007年冬在南京市郊开展了雾外场综合观测试验,利用2007年11月15日至12月29日验所获取的雾滴谱、三维风资料,根据涡度协方差法,分析了南京冬季雾过程中的雾水沉降特征,并探讨了辐射雾与平流雾雾水沉降特征的差异。结果表明:雾水沉降集中在5点至10点之间,雾水沉降主要发生在雾的成熟阶段,雾成熟阶段的沉降量占总雾水沉降量的90%以上,该阶段能见度一般低于200 m。20μ m以上的大雾滴通过重力沉降机制对总沉降量起主要贡献,重力沉降量约占总沉降量的82%,其中直径23μ m左右的雾滴造成的沉降量最大。观测到的雾以辐射雾为主,发生辐射雾时大气一般较稳定,观测地点下垫面为稀疏草地,造成雾水湍流沉降对总沉降量的贡献较小。直径7μ m以下与40μ m以上的雾滴对沉降几乎无贡献。其因为是较小的雾滴小落末速度小,且在湍流作用下一般向雾层上方输送,而较大雾滴粒子数浓度较小。雾持续时间越长一般造成的沉降量也越大,由于雾水沉降主要发生在雾成熟阶段,故雾过程成熟阶段的维持时间对雾水沉降量的大小有着更直接的影响。雾的液态水含量可以直接影响雾水沉降量,拟合发现雾液态水含量与雾水沉降通量线性相关,可见雾液态水含量对雾水沉降量有直接的影响。能见度200 m以上时,雾水沉降较低,200 m以下能见度与雾水沉降通量存在指数关系,且雾水沉降集中在能见度50 m以下的强浓雾阶段。一定的风速是雾生成、发展的有利因素。虽然风速过大可使大气中乱流加强,但不利于雾的发展,本文所研究雾过程中雾水沉降主要发生在风速0.2至2.5m.s-1之间。辐射雾与辐射-平流雾过程中雾水沉降特征主要在发展阶段存在差异。辐射雾爆发性发展阶段湍流扩散运动将近地面形成的雾滴向上输送,而且向上雾水通量表现出10分钟的周期性起落特征。而辐射-平流雾上层湿平流是主要水汽来源,雾水由雾的上层向下层输送,故雾水通量谱并无振荡现象。由于观测到的辐射雾的谱宽小于辐射-平流雾的谱宽,辐射雾中对雾水沉降起主要贡献的粒子尺度比辐射-平流雾中的要小。
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