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。     

青岛海雾的气候特征和预测研究

使用青岛市气象台近30年(1971-2000年)的气象观测资料,对青岛沿海发生的海雾进行了详细的气候统计和分析,揭示青岛海雾发生的基本气候特征;同时通过对青岛平流海雾发生时的天气图分析,得出入海高压的后部型和低压或倒槽的前部型及均压场型这三类地面天气形势场最容易导致青岛平流海雾的出现;最后根据平流海雾发生的特征,用逐步回归方法对平流海雾的预报因子进行了筛选,在此基础上,利用SVM(Support Vector Machines)的分类方法对青岛雾季发生的平流冷却海雾的预测进行了研究,预测结果表明了SVM方法对青岛雾季发生的平流冷却海雾有着较好的业务预报效果,为青岛海雾的预报提供了1种新的途径.     

黄海西部2005—2007年海雾演变的气候特征研究

海雾对沿海地区的交通运输、工农业生产等影响很大,需要开展深入研究,以探索其生消演变规律。本文选择黄海西部的成山头、青岛、海阳、日照等4个测站为代表性测站,分析了2005—2007年海雾发生期间的位势高度、海温、海表面风场、相对湿度、稳定度及散度等要素场特征,着重探讨了海雾演变的气候特征。研究结果表明:500 hPa高空槽前位于黄海上空时有利于成雾;海温异常低的年份雾日较多;风向、散度和低层的层结稳定度是影响黄海海雾的主要因素;地理位置也是影响黄海海雾变化的重要因子;黄海海雾的水平分布具有南北空间不一致的特点。     

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。     

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。     

青岛冬暖的气象水文学解读及成因分析

根据收集到的气象、水文资料,通过比较分析进行了青岛冬暖的气象水文学解读,研究表明,青岛冬季比周围的内陆城市温暖,也比周围的沿海城市温暖,其温暖区在沿海南界的范围为日照（石臼所）附近;青岛冬暖表现为在降温后回温更快且升温更高,在周平均尺度上就可以体现出冬暖的特征。青岛冬暖的形成原因是其特定的地理位置和相应的气象水文因子综合而成的,青岛受海水的包绕比较充分,冬季盛行的NW—N向风在造成青岛寒冷的同时也造成青岛周边城市的寒冷,对青岛冬暖有反向衬托作用,也间接导致黄海暖流向青岛近海的补偿性抵近,从而成为青岛冬暖最重要的水动力因子。     

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。     

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。     

大气污染物质SO2对雾水酸度的控制作用

主要研究了青岛大气污染物质ＳＯ２对雾水酸度的控制作用，用实测结果统计得到雾得水ＰＨ值与Ｃｓｏ２的经验关系式，青岛、烟台等地雾水ｐＨ值与计算值吻合一致，表明统计关系的合理性。通过对青岛雾水中ＳＯ２清除率的估算，说明在青岛雾期，人为污染物质所占比值越高，其污染物质沉降百分率也越高，存留在大气雾中百分率就愈低。     

青岛和烟台滨海海、气温差的时间变化

本文根据近３０ａ来青岛和烟台逐月气温及滨海水温资料，分析了青岛和烟台海、气温差的时间变化，发现秋、冬季节南岸青岛海、气温差大于北岸烟台；春、夏季则相反．通常当年平均或季平均气温为负距平时，年平均或冬季平均海、气温差为正距平，而夏季平均海、气温差为负距平，对于ＥｌＮｉｎｏ及反ＥｌＮｉｎｏ年结论与之相反．     

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     

南极长城站近二十九年气候特征

使用南极长城站常规地面气象观测资料、澳大利亚南极局海冰外缘线资料和NOAA南极涛动指数资料,对长城站自1986—2014年的气候特征进行了多时间尺度的统计分析。结果表明:长城站冬季气温有升高的趋势,升温速率约为0.19℃/10 a;冬季气温与59°W经线上海冰外缘线位置的年际变化特征呈显著正相关,但对于气候平均的海冰外缘线位置月变化比气温滞后约一个月;夏季气温有降低的趋势,其他季节总体增暖。长城站的风向主要集中在西北和东南方向;1986—2014年间长城站年平均风速变化较小,大风的每年累积日数分布情况与年平均风速变化曲线相似;春季平均风速较大,并且约有半数大风风向为西北,夏季的大风天数少于其他季节。长城站年平均气压呈降低趋势,其变化与南极涛动指数呈负相关。年平均云量持续增加,且当风向为东北或西北时总云量较多;夏季平均总云量最多,冬季最少。长城站的年平均降水量变化明显,先减少后增多;降水量季节变化为秋季降水量最多,夏季次之,春季和冬季的降水量较少;日平均降水量西南风时较少,东北风时较多。雾的变化特点为春季和夏季雾天较多,其中1—3月的浓雾日数多于轻雾日数;大约三分之二有雾天的风向为西北向,约二分之一的雾出现在风力为3—4级时。     

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。     

埃尔—尼诺年的翌年冬季太平洋经向环流特征及其与青岛汛期降水

本文分析了1972～1973,1976～1977年赤道东太平洋暖水时海温特征,用NCAR资料计算分析了1976年埃尔-尼诺发生年的翌年冬季太平洋经向环流特征,并与1972年翌年冬季作了对比,发现所谓同一类型的埃尔-尼诺,由于暖水的强度、范围不同,致使冬季西太平洋副局和Hadley环流亦不同,最后提出一个青岛汛期（6月～9月）少雨的可能影响机制。     

青岛近海夏季海雾年际变化的低空气象水文条件分析——关于水汽来源的讨论

本文采用1971-2009年月雾日数资料、1970-2007每日4次能见度观测资料、MICAPS系统提供的每日3h/1次的地面观测资料、JRA-25再分析资料,对青岛近海夏季(6～7月)海雾年际变化的低空气象水文条件进行了合成分析,发现长江口以东的东海海域是影响青岛近海海雾多寡的水汽来源关键区域(122°E～130°E,28°N～32°N),黄海局地海表面蒸发增湿所提供的水汽贡献不大.海表面温度(SST)对海雾的形成在黄、东海起着不同的重要作用.多雾年,东海SST偏高,海面蒸发较大,为低空气流提供了热量和水汽,黄海SST偏低,海面蒸发较小,有利于低空气流的降温增湿,从长江口以东海域向黄海输送的低空暖湿平流是海雾形成的主要物质基础.去掉月平均合成中降水、沙尘等因素对能见度的影响,针对2005-2007年6、7月42个雾日的统计分析,进一步证明了长江口以东海域水汽输送对黄海海雾形成有重要影响;对其中5个雾日的水汽源地追踪,表明在天气时间尺度下,水汽路径是从东海在低空南风的引导下向北到达青岛近海.     

青岛和烟台滨海海,气温差的时间变化

本文根据近３０ａ来青岛和烟台逐月气温及滨海水温资料，分析了青岛和烟台海，气温差的时间变化，发现秋，冬季节南岸青岛海，气温差大于北岸烟台，春，夏季则相反，通常当年平均或季平均气温为负距平时，年平均或冬季平均海，气温差为正距平，而夏季平均海，气温差为负距平，对于ＥｌＮｉｎｏ及反ＥｌＮｉｎｏ年结论与之相反。     

山东一次持续性平流辐射雾过程特征及成因分析

2017年1月1—5日,山东出现了一次大范围的平流辐射雾过程。利用山东地区自动气象站观测资料、青岛探空站资料、风廓线雷达资料和NCEP/NCAR再分析资料,通过分析此次连续大雾过程的大尺度环流背景场、温湿场特征,地面、高空气象要素条件,揭示了其形成原因、维持机制和消散机理。结果表明:中高纬度平直的大气环流、静稳的垂直结构是此次大雾形成的背景条件;水汽输送阶段变化造成的低层水汽浓度变化是大雾阶段变化的原因;两次弱低槽冷锋过程显著增加了雾的强度和范围,也使雾的性质由平流雾变为辐射雾。当低层水汽持续减少,中低层东风气流增强并破坏了大气的稳定层结时,大雾逐渐消散。     

青岛近百年气温变化特征

为深入了解气候变化规律及探讨气候变化原因,根据1900～2002年青岛月平均气温资料,分析了103年以来青岛的气温变化特征。分析结果表明：百年来,青岛平均气温呈明显上升趋势,各季节也是增温趋势,冬季增温最大。最高气温和最低气温也都呈明显上升趋势,其中最低气温的变化幅度大于最高气温的变化幅度。对比2次暖锋期的增温特点发现,20世纪40年代的增温主要是春秋季节的增温造成的,而20世纪90年代以后的增温期冬季成为主导因素,同时都是最低气温贡献大,即增温都是在夜间。日较差则呈下降趋势。青岛的气温在1988年发生了突变。另外,青岛气温还有准20年周期振荡的特征。     

山东半岛及其近海大雾的统计与分析

通过对1971～2000年30 a气象整编资料对山东半岛威海、青岛、烟台地区所有观测站进行大雾天气的统计,结果表明东部沿海出现大雾的次数最多,南部沿海次之,北部沿海较少,海雾常见的季节是春夏两季,出现最频繁的月份为7月,冬季最少;夜间出现大雾的日数较白天明显偏多。重点对经常出现海雾的成山头、石岛、青岛3个沿海站进行了重点分析,发现一日中早晨6～7时是出现海雾最多的时次,11～17时海雾出现最少,夜间又开始增多。南到偏东南风有利于暖平流和水汽的输送,弱的流场有利于大气层结的稳定,适宜的海温都容易产生沿海大雾。     

青岛陆上观测点的气溶胶光学厚度特征分析及与渤海气溶胶光学厚度的比较

阐述了气溶胶散射对太阳光衰减的影响和对观测数据的统计分析.作者使用手持式五波段太阳光度计和臭氧监测仪对青岛崂山区陆域和渤海海域的大气衰减进行了较长时间的观测.分析表明,对可见光和近红外波段电磁渡的大气衰减贡献最大的是气溶胶散射,气溶胶散射的光学厚度随波长的增大而减小,但是它在大气总光学厚度中占的比例随波长的增大而增加.在青岛崂山区冬季,对应于440nm波长的气溶胶散射光学厚度主要分布在0.4～0.6和1.5～1.6区间,浑浊度系数α主要分布在0.15～0.45区间,埃斯特朗指数β主要分布在1.0～1.4区间.从时间上看,α和β在1d内的变化不大,但逐日变化非常显著.与晴天相比,青岛崂山区冬季雾天的气溶胶散射光学厚度增加了大约一倍,较大的浑浊度系数和较小的埃斯特朗指数表明,雾天的大气具有气溶胶散射的光学厚度大、粒子浓度大和粒径尺度大的特点.通过与海上观测数据的比较可见,青岛崂山区陆地冬季在雾天时的气溶胶分布与渤海夏季时相似,青岛崂山区陆地冬季在晴天无云时的气溶胶分布与渤海秋季时相似.