河北一次特强浓雾生消机制与预报指标构建

【作者】 张美如； 张江涛； 李文晴； 贾小卫； 李江波；

【机构】 河北省气象台； 河北省气象服务中心；

【摘要】 2025年10月26日至11月1日河北省出现持续7天的区域性大雾天气,其中10月31日夜间至11月1日上午为过程最强阶段,中南部平原出现大范围特强浓雾,且呈现"西早东晚、西重东轻"时空特征,EC细网格和省台主观预报对本次大雾过程预报均偏弱。本文利用多源观测资料和ERA5再分析资料,从大尺度环流背景、动力热力条件等方面剖析特强浓雾的成因及其生消过程,并对数值模式进行检验,以构建特强浓雾预报指标。结果表明,此次特强浓雾的发生是各类有利条件共同作用的结果:500hPa槽后脊前、850hPa弱西北气流的大尺度环流配置,配合燕山-太行山地形阻挡形成的地面均压场,有利于建立静稳的天气形势;保定、廊坊以南地区充足的湿度积累、贴地且深厚的逆温层结,利于雾滴在近地面聚集;夜间地表长波辐射冷却强度强,成为气温降至露点、水汽饱和凝结的直接热力驱动力。此次特强浓雾的生消演变具有明显的阶段特征:发生阶段以下垫面条件为主,雄安新区、邢台西北部等低洼高湿区率先起雾,雾区沿太行山前地面辐合线快速延伸至石家庄、邢台一带,近地层弱辐合上升推动湿区垂直伸展,雾层初步建立;发展阶段以范围东扩和雾情增强为特征,边界层偏西风推动雾区东扩,近地面雾层上方未抵达地面的弱下沉运动将雾层压缩在有限高度,导致雾滴浓度急剧增大,形成大范围特强浓雾;消散阶段呈现显著的区域分异,西部山前平原受干冷空气东进和垂直下沉运动驱动,湍流交换增强破坏雾层,东南部平原则依赖日出后气温快速上升,导致逆温层结破坏,大雾消散。EC细网格能准确刻画500hPa槽脊分布和850hPa西北气流,但对边界层关键要素的预报偏差导致大雾强度、生消时间和影响范围出现弱报,主要表现为低层相对湿度预报低估、太行山前地面辐合线位置和强度模拟偏差、干冷空气南下移速和强度预报偏强偏快。基于预报检验结果,结合业务实际,构建以预报场夜间最低气温与实况16时露点差值、逆温层结强度为核心的华北平原大雾定量预报指标。对本次过程的验证显示,指标温差≤-2℃的区域与能见度<200米的强浓雾落区基本一致,温差≤-6℃的区域可指示能见度<50米的特强浓雾范围。该指标利用模式气温预报优势和实况露点的稳定性,有效弥补了模式边界层湿度预报的不足,可为华北平原特强浓雾的提前预警和精细化预报提供实用的参考依据。更多还原