第二讲 世界海雾的分布和季节变化

一、太平洋的雾 1.概况 太平洋上的雾,分布在30°N以北和35°S以南洋面上,而中间的热带洋面上极少有海雾发生。 从北太平洋海雾分布来看,雾区集中于30°─50°N的洋面上,50°N以北除白令海峡夏季有雾之外,其他海域很少有雾。在这一带状雾区里,海雾的分布也是不均匀的,其中以大洋两侧海岸附近的海雾较多,而大洋中部却较少。北太平洋西岸,从千岛群岛南下到日本北海道一线,为北太平洋海雾最频繁的区域,而且雾的浓度也大。北太平洋东部加利福尼亚沿岸也是一个海雾区,虽然其频率和浓度与千岛群岛雾区相比较为逊色,然而在北太平洋东岸却是一个显著的海雾区。 海雾的分布有明显的季节变化,春、夏季分布范围广,出现频率高,且西部胜于东部;秋、冬季分布范围小,出现频率低,东部略高于西部。从冬季到夏季,海雾的分布范围逐渐由     

第一讲 海雾及其分类

一、雾的一般提法 雾是低层大气在贴近下垫面的一种凝结现象,在陆上和海上都可以生成,但海雾是指在海洋影响下生成在海洋上的雾,因而其生成、维持和消散的过程具有其自身的特点。海雾的存在与海洋环境有着密切的关系,而海洋环境主要指的是水文状况和气象条件。换句话说,海雾是在特定的海洋水文和气象条件下产生的,在那些经常可以满足成雾条件的海区,海雾出现的机会就多,反之亦然,因而海洋上海雾的分布具有很强的区域性和季节性。 海雾在海上形成后,会随风逐流,向风的下游扩展。在沿海地区,海雾自然可以登陆,深入陆地,有时达几十公里,登陆后的海雾,仍保持海雾的特征,但在新的环境影响下,很快变性消散,或变成低云。不过在近海处,登陆的海雾虽不断消散,却又不断有新的从海上补充,所以沿海地区有时海雾会持续几天。 海雾在海上生成被输送到陆上,自然仍称海雾,但在陆地上生成的雾扩展到海上却不是海雾,尤其那些在陆上生成随天气系统移到海上的雾,只能叫做“海上的雾”。例如象锋面雾,纯属天气系统的雾,陆上有,海上也有,虽然海洋可以给予一定程度的影响,但它的生成,却出于天气系统,而不是纯粹海洋的影响,因而不能列入海雾的范围。     

鲁南海区海雾天气型的客观划分及其天气分析

一引言山东南部沿海是我国黄海沿岸重要雾区之一。在春夏两个季节里,特别是4—7月份,海雾出现最盛。此时,本海区的雾就其形成的原因来说,大致可分为两类。一类是天气系统雾,这类雾是产生在一定天气系统内,如锋面雾等;另一类是由于海洋影响下而形成的雾,如平流雾、混合雾等。实际上,这两类雾常常是同时存在的。但是,平流雾的形成过程是借助于特定的风场把暖湿的空气输送到冷的海面上,使其降温并达到饱和或过饱和而凝结成雾。所以冷的海洋下垫面、暖湿空气和适宜的风场是本海区形成海雾的三个主要条件,其中冷的海面是形成海雾的必要条件。从地处山东南部海域的岛屿站—朝连岛的水、气     

黄海中部海雾预报——雾型分析和应用

一、前 言 春夏季节,黄、渤海区的雾,以黄海中部为最强。该区海雾是一种较典型的平流雾,其生消变化集中反映在低空风场上。经多年实践,探索雾前流场演变规律,发现两种基本雾型,对黄海中部海雾短期预报极为有用。 二、雾型的物理基础 （一）海雾的生成过程 春夏季节,黄海中部海雾出现在该区空气既增湿又降温的条件下,增湿主要靠风场）包括低压系统）输送水汽;降温主要靠湍流变性冷却,两者统一进行,使空气达过饱和状态而成雾。其生成过程大致可分两种情况。 （1）暖湿气团位于上海和济州岛之间,或从苏南入海,然后由南向北穿越等水温线,经24小时左右平移至黄海中部,通过海气热湿交换,气温降至露点以下,水气达过饱和而凝结成雾。这种成雾的风场,对应于南风雾型。 （2）当进入黄海的波动、台风等低压系统减弱消失或移出黄海后,黄海中部不为西北方向移来的干冷空气而为低压南部及西部的暧湿气团所占据,这时气压场变弱,空气处于相对静止状态,在原来潮湿的冷海面上,经短时变性冷却,水汽达过饱和而凝结成雾。这种成雾的风场,对应于东风雾型。     

威海沿海地区雾的气候特征及相关影响因子分析

利用威海市6个基本气象站40a(1971—2010年)的气象观测资料,对威海沿海地区雾的时空分布特征、气候变化特征和雾过程持续时间等进行了统计分析,探讨了影响沿海雾生成的相关因子,其中还针对典型个例进行了统计分析。结果表明:威海地区雾呈现沿海大于内陆,东部大于西部地区的分布特点;其年代际变化特征表现并不一致,成山头和荣成的年雾日数呈明显的上升趋势,而威海,石岛和文登年雾日数也呈现增长趋势,但变化相对缓慢,只有乳山的年雾日数40a来呈现减小的趋势;除了文登和乳山,其他各站雾日数变化有着明显的季节变化特征,基本上呈春、夏季多、秋、冬季少的分布特点,各站大雾的日变化特征并不一致,其中乳山站日变化特征最为明显,其次是威海站,总体表现为夜间到早晨为大雾多发期,中午为大雾的低发期的特点,而成山头站除了夏季,日变化特征并不明显;各地雾过程出现的雾持续时间各不相同,威海的雾主要以4h的短时雾为主,成山头雾持续性较长,而乳山站的雾基本在02—08时之间;从风向、风速上来看,大雾主要发生在偏南风的流场下,成山头雾主要出现在3~4级风的情况下,而威海站雾则主要在3级风以下;大雾发生时海温不能高于25℃,且海温在10~25℃之间,海温越接近气温时,大雾更易发生;大雾主要发生在高空脊和西北气流影响下,夏季在弱低槽,弱低涡和副高边缘时大雾也可能发生,地面形势主要为均压场和低压前部型,同时大雾前和大雾期间大气层结稳定,地面湿度大,温度露点差大雾时在0~1℃之间,轻雾时在1~5℃之间。     

山东省雾霾变化特征及一次持续性雾霾过程的分析

利用山东省123个气象观测站1961—2012年的观测资料、美国国家环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP\NCAR)再分析资料,分析了山东省雾霾的变化特征和一次持续性雾霾过程环流及气象要素特征。结果表明:山东雾日数呈现先增加后减少的趋势,1980年代雾日数最多,山东霾日数呈现增加趋势,21世纪以来增加明显;从空间分布特征来看,鲁西北和东南沿海地区雾日数较多,山东省雾的多发区域存在明显的季节变化,内陆地区雾主要出现在秋、冬季,东南沿海雾主要出现在春、夏季。霾多发区分布零散,局地性很强,说明雾的分布与地理因素有关,而霾的分布受城市工业和污染排放影响较大。典型的雾霾过程发生时,山东上空以平直的纬向环流为主,多短波槽活动,冷空气较弱,山东受偏西或者西南气流影响,有暖湿平流向山东输送,静稳的大气环流背景、PM2.5浓度增加和相对湿度增大为本次持续性雾霾的形成和发展提供了有力的条件。大范围霾出现前空气湿度相对较干,大约在50%左右。当相对湿度高于80%时,霾滴逐步转化为雾滴,空气湿度的变化对雾霾的预报有一定的指示意义。     

海洋气象条件变化对青岛平流雾过程的影响分析

利用风廓线资料、探空资料和地面气象观测资料对青岛夏季的一次平流雾过程进行了分析,探讨了雾的演变与气象条件的关系。研究表明:雾的强度和厚度与风的垂直结构密切相关,风向为稳定的东南风,90%以上的相对湿度层有一定厚度时,3 m/s以内的风速层内容易成雾,雾顶高度在240~530 m之间。雾顶可以在逆温层底,也可能低于逆温层底。逆温层抬升有利于雾层向上发展,突破混合层高度。稳定的向岸风有利于海风的形成,造成比湿持续增加和大气中粗粒子增多,能见度下降和雾的出现。     

长江口一次持续性强浓雾过程特征和成因分析

使用船载观测资料、FNL再分析资料和葵花八号云图资料,对2022年3月11—14日发生于长江口的持续性浓雾过程进行研究分析,并归纳总结了预报的实用性方法。结果表明：本次浓雾过程包含辐射雾和锋面平流雾,持续时间长,影响范围广,雾区在锋面的前后部都相继出现,且锋面移动往往影响着雾的移动。在雾的生消和维持过程中,气温和相对湿度通常呈负相关,温度露点差和能见度呈正相关,当温度露点差大于3℃时,长江口也会有雾生成,但能见度不低于3 km。雾生时段通常盛行偏南风和偏北风,偏西风和西北风则会导致相对湿度迅速下降,不利于雾的形成和维持。可见光云图上雾的特征明显,颜色纹理均匀,边界清晰整齐,外围无丝状或纤维状云系扩散,而红外云图上对应处是一片灰暗区,只有边界隐约可见。     

济南冬季雾微物理结构特征

2016年12月19日—2017年1月9日,受静稳天气影响,济南接连出现了10次大雾天气过程,期间最低能见度不足50 m。利用10次冬季雾过程收集的雾滴谱资料、自动气象观测站加密资料、NCEP/NCAR再分析资料以及常规气象资料,分析了济南冬季雾期间的环流背景、雾类型以及微物理结构特征等。结果表明:济南冬季雾中以小滴为主,直径8μm以下的小滴占总数的88%以上,小滴数与数浓度具有较好的线性关系;谱型有"单峰窄谱"和"多峰宽谱"之分,"单峰窄谱"雾谱宽不超过13μm,小雾滴所占比例很高,液态含水量与数浓度具有较好的线性关系,各微物理量较小,"多峰宽谱"雾平均谱宽在34μm以上,液态含水量与直径12μm以上的大滴数具有较好的线性关系,各微物理量较大;平流辐射雾的数浓度和液态含水量最大,辐射雾次之,蒸发雾最小;冬季雾具有明显的地域性特征,与南京和上海相比,济南冬季雾数浓度明显偏小;辐射雾和平流辐射雾中液态含水量偏小1～2个数量级,且谱宽明显偏窄。     

山东省大雾的气候特征分析

利用1971—2008年山东省112个国家气象观测站(泰山站除外)雾日资料,分析了雾的时空分布及变化特征。结果表明:山东省主要有5个雾区,分别是威海市;青岛附近;鲁东南沿海地区;潍坊到莱阳的半岛内陆地区;包括菏泽、聊城、德州和滨州大部分的山东西部地区)。总体上山东雾日年变化呈现振荡中增加再降低趋势。山东区域具有显著的雾日年变化趋势一致性的特点,山东内陆多地雾日年变化与山东省年平均雾日变化有很好的相关性。辐射雾多出现在秋冬季节,海雾主要出现在春夏季节,特别是4—7月,总体上看山东以内陆辐射雾为主。     

2010年2月一次冬季黄海海雾的成因分析

利用青岛浮标观测、自动气象站观测、Micaps站点观测、L波段雷达等观测数据,New Generation SST,OI-SST和NCEP提供的FNL和CFSR再分析数据。并利用中尺度模式WRF对这次冬季海雾进行诊断分析。得到以下结论:(1)观测表明,这次海雾首先在黄海北部生成,是由于冷暖空气在黄海海域交汇,增大相对湿度,形成混合雾。在22日12:00时(UTC)之后,暖平流北上,冷平流消失。海雾逐渐转成平流冷却雾。青岛出现的海雾是从黄海发展过来的,并且为平流冷却雾。(2)在黄海,冷暖空气混合增大相对湿度,生成混合雾。与后期的平流冷却雾相比,混合雾的高度明显偏低。(3)海温异常偏低。在2010年2月渤海大面积结冰,海温偏低可能与融冰有关系。(4)模式结果表明,混合雾与冷水域的关系密切。平流冷却雾与冷水域的位置基本一致。混合雾和平流冷却雾都受海温影响较大。混合雾雾区变化很大,因为冷空气在移动过程中变性,不利于混合雾生成。冷海面对平流冷却雾起着很关键的作用。这次冬季海雾与春夏季黄海海雾的不同点在:这次海雾的发生机制不同于典型的春夏季黄海海雾。春夏季典型的黄海海雾主要是平流冷却雾,而这次冬季海雾在生成上首先是混合雾,后来转为平流冷却雾。     

黄、东海海雾过程及其大气和海洋环境背景场的分析

海雾是海气相互作用的产物,是海上出现的一种灾害性天气。它对海上航运、海洋捕捞、水产养殖、港务活动及沿海地区农作物和人类身体健康都有重大的影响,因此,海雾研究受到世界各沿海国家的普遍重视。国内对黄、东海海雾研究已做了大量工作。王彬华(1983)对中国邻海海雾的分布、特性和变化,以及海雾形成的海洋和大气环境作了比较全面的论述。此外,井传才(1980)、狩生义明(1972)、赵永平(1983)等对黄、东海海雾的统计特征及天气学分类进行了分析,亦得到了有益的结果。但以上工作大多是采用沿海台站的观测资料进行分析的结果。本文根据近十几年(1983-1994年)的卫星云图和近3年(1992-1994)出现在黄、东海区的15个典型个例,分析了海雾在海上的出现频率,海雾过程中海洋和大气背景场,提出了黄海海雾出现和不出现的24小时大气环流型,为黄、东海海雾的预报提供了依据。     

东黄海海雾的初步分析

海雾是出现在海上的灾害性天气现象。发生在我国海面上的雾多数是平流雾,它是在海洋大气边界层中,海洋与大气相互作用的结果之一。对中国海海雾的研究,国内不少单位进行了大量的统计和分析,得到了一些有益的结果。由于缺乏海上观测资料,迄今除狩生义明在东海海区作出了初步的雾日统计以外,其它海区的分析工作大多是用沿岸台站和岛屿上的资料。为弥补这些缺陷,本文拟根     

在PAFOG一维模式中引入温湿平流项对北极雾的个例研究

本文利用PAFOG (Parameterized Fog Model)一维模式研究了2012年8月12日发生在美国阿拉斯加巴罗的一次平流雾过程,通过引入温湿平流项,分析了平流过程对PAFOG模拟北极雾能力的影响。结果显示,引入温湿平流项后可以帮助PAFOG更好的模拟了大气的温湿剖面、辐射冷却的强度和出现时间,从而更好的模拟雾的消散过程和垂直结构,使得雾的模拟更加合理。     

北部湾地区海雾特点的初步分析

利用2016年1月至2017年12月北部湾浮标站观测资料,分析了北部湾海雾的特点。结果表明,2016年北部湾出现海雾37 d,2017年为19 d; 3月海雾日数最多,4月次之,2016年12月和2017年6—10月未出现海雾;一天中出现雾的峰值时间为03:00—05:00,雾消散的峰值时间为08:00—10:00;雾的维持时间绝大部分在3 h以内。浮标站与北海站、涠洲岛站的大气能见度、相对湿度对比分析表明,在海雾日,涠洲岛站的平均大气能见度、平均相对湿度更接近浮标站,涠洲岛站平均大气能见度比浮标站大0.7～3.3 km,平均相对湿度比浮标站小1.6%～2.4%。不同的海雾过程由于影响系统不同,海上和陆地上雾的持续时间、大气能见度有所不同,当西南暖低压、高压后部影响造成大雾时,涠洲岛站的大气能见度与浮标站更接近,北海站的大气能见度与浮标站相差较大;而均压场造成海雾时,3个观测站的大气能见度变化趋势较为一致,凌晨到上午有雾,中午到下午雾消散。     

近60年青岛冬季雾的天气气候特征

利用青岛观象台地面观测资料、近岸海表温度和历史天气图,采用数理统计、趋势分析、相关分析等方法对青岛冬季雾的天气气候特征进行分析。结果表明：青岛冬季雾年平均为12天,占全年雾日的22%,有明显的年及年代际变化特点;通常夜间开始增多,上午07—08时出现频率最高,中午后逐渐减少,15时达最低值;持续时间平均为7小时23分。...     

台湾岛和福建沿岸的雾

雾是人们熟知的一种天气现象,它对航海航空影响很大。由于雾造成的海难事件在沿海各国并不罕见,大雾弥漫使飞机不能起飞或降落的事故更是频繁。在城市,雾明显加重了大气污染。因此,掌握雾的时空分布对国防、交通及人民的生命安全都极为重要。本文利用台湾岛及福建沿海多年雾的实测资料,对这一地区雾的时空分布作了较详细的分析。一、全年雾日台湾本岛除山地外,雾的现象不多。高山上常为云雾所笼罩,例如阿里山全年雾日可达250d以上。这是由于台湾岛森林葱郁、湿度大,阿里山地势高,低云触地,云雾混     

腾云驾雾,翱翔四海

正入冬以来,北方的很多城市都出现了重度雾霾的现象。"霾"这个字也在2015年以一种不光彩的身份频繁亮相。大家都很讨厌它。但其实,并不是能见度低、空气湿度大就是霾,雾是更普遍的一种存在。雾、霭和霾雾是指悬浮于近地面层大气中的大量水滴或冰晶使大气水平能见距离小于1千米的天气现象。气温在0摄氏度以下时,雾由过冷水滴或冰晶组成。温度越低冰晶所占比例越大。如果其他情况都相似,但大气水平能见距离在1~10千米之间时则称为轻雾或霭。雾与霭的区别除了相同体积空气中含水量的不同外,水滴的大小     

黄海夏季海雾的边界层结构特征及其与春季海雾的对比

利用海上浮标站、高分辨率数字式探空仪等多种观测手段和三维中尺度模式,对2008年7月7~11日1次夏季黄海海雾过程的边界层结构特征进行了观测分析与数值模拟,并将结果与春季的黄海海雾个例进行对比。结果表明:(1)夏季海洋大气边界层(MABL)中无强逆温层,静力稳定度较春季下降,有利于湍流的发展。加之水汽量较大,容易形成比较厚的雾(500 m);春季低空有明显逆温层,水汽供应量较少,但强稳定的层结可以使水汽局限于比较低的空中,形成比较薄的雾层(200 m)。(2)在夏季风控制下,青岛近海海洋大气边界层(MABL)中高、低层气块均来自海洋上空,温湿属性差异不大,使得温度垂直差异较小;春季MABL中高、低层气块分别来自陆地和海洋,来自陆地的暖、干气流和海洋的冷却效应导致强逆温层和雾区上方干层的出现。(3)夏季海雾的含水量大,水汽在凝结成雾的过程中放出更多的凝结潜热,雾中的海表面气温(SAT)明显高于海表面水温(SST);春季雾顶强烈的长波辐射冷却和湍流混合使雾中气温明显下降,雾中SAT与SST更加接近,甚至出现SAT小于SST。以上结果有助于对海雾形成机制的认识。     

黄海平流海雾的观测分析

利用大量的地面站点观测、卫星监测和非常规观测资料,统计分析了海雾的时空分布特征、卫星云图特征及影响黄海海雾的气象和水文因子.结果表明,黄海海雾随时间和空间而变化,在空间分布上,雾频随着纬度增高而增加;海雾与海上风速的大小和方向有密切关系;海雾出现与海表温度、气-海温差、露点温度有关;海流是影响海雾形成的水文因素之一;海雾是大气处在稳定层状态下的一种凝结现象,有海雾不一定有逆温,但是逆温层的消散却为海雾的消散提供了有利的依据.