2020年12月一次北部湾海雾过程的生消特征分析

2020年12月26-28日,北部湾出现了持续性大雾,其中炮台角站连续35h出现大雾.利用北部湾沿岸海岛站、浮标站等观测资料和ERA5再分析资料,对此次典型海雾过程的生消特征进行分析.结果表明,此次海雾过程主要受人海高压后部偏东暖湿气流影响.海雾期间,北部湾上空有逆温层,大气层结稳定,湿层深厚且维持时间长,近地层有0～...     

基于FY-3B卫星资料的中国南海海区1—3月海雾时空分布特征研究

为全面了解中国南海海区海雾的分布特征,为南海海雾气象服务提供基础背景资料,利用2011—2016年1—3月FY-3B气象卫星资料的雾监测产品,分析了中国南海海区海雾的时空分布特征。结果表明：中国南海海雾具有特定的区域特征,中国南海海雾多出现在华南沿海、北部湾沿海、琼州海峡和海南岛东北部沿海海区,南海南部海域出现海雾概率低;南海出现高频次海雾的时间多发生在2月,1月次之,3月最少。该研究结果可为中国南海海雾研究提供背景资料。     

1951—2006年汕头雾变化的气候特征及影响因素分析

利用1951—2006年汕头气候资料,分析大雾天气的气候变化特征。结果表明:汕头年雾日总体呈明显下降趋势。20世纪90年代以前雾日相对偏多,90年代以后雾日明显偏少;大雾的逐月变化呈1峰1谷的特征,峰值出现在3月,谷值出现在8月;下半夜至翌日上午较易出现大雾。起雾时间为04:00—07:00,其中07:00最易起雾,雾消时间为04:00—12:00,09:00—11:00雾最易消散;雾日时静风概率为52%,风速小于等于3 m/s的概率超过95%,不利于近地层空气的水平交换;雾日多伴有逆温层存在且逆温层具有底高较低、厚度较厚、强度较强的特点,不利于近地层空气的上下交换,因而雾日空气质量较差。     

湛江地区一次冷锋型海雾微物理特征

利用2010年3月31日—4月2日冷锋天气系统影响下湛江海雾综合观测资料,分析了海雾的微物理特征及海雾过程中气溶胶粒子谱的演变特征。结果表明,海雾的生消与风场密切相关,海雾生成和发展与较强的ESE气流相联系,而弱的NE气流则会促使海雾减弱或消散。湛江海雾的雾滴数浓度为100~102cm-3,液态含水量为0.001~0.232 g·m-3,雾滴平均半径小于10μm,雾滴峰值半径多位于1.4μm。海雾雾滴谱分布以单调递减谱为主,谱宽超过20μm,且雾发展过程中雾滴谱谱宽存在突然增宽和迅速减小的现象。海雾过程中雾滴数浓度的变化主要是由半径小于5μm的雾滴数密度变化引起的。海雾过程对气溶胶粒子的湿清除效果并不显著,雾过程中粒径小于0.1μm和大于4μm的气溶胶粒子数密度显著减少,但在雾消散后又迅速恢复到雾发生前的水平。     

琼州海峡沿岸雾统计特征及天气学预报指标

利用海口站1961～2006年高空地面观测资料,分析了琼州海峡沿岸雾的气候统计特征。结果表明：琼州海峡沿岸雾目的年际变化呈现了显著的减少趋势。20世纪70年代初期和90年代初期为雾日减少的两个气候突变期。雾日减少与气候变暖密切相关,夜间最低温度升高是引起海峡雾日减少的主要原因。琼州海峡沿岸雾多出现在冬春季节,一天中出现雾的峰值时间为06：00～07：00,消散峰值时间为08：OO～09：00。利用1987～2006年NCEP再分析资料,总结了产生琼州海峡沿岸雾的3种天气形势,根据雾的类型提出了相应的预报指标。     

南海西北部一次海上海雾的微物理及化学特性分析

利用2017年3月MICAPS资料、欧洲气象中心再分析ERA-Interim数据及在南海西北部海上的海雾观测数据,分析了南海西北部一次海上海雾的微物理特征和雾水化学特性,并将海上海雾与南海岸边海雾进行对比分析。结果表明:此次海雾为南海偏南暖气流移至冷海面发生冷却并达到饱和而形成。海雾过程中气压与气温变化趋势相反,相对湿度不断增加,雾滴数浓度、液态含水量和平均直径的平均值分别为198 cm-3、0.116 g/cm3和5.6 μm。相比广东湛江东海岛和广东茂名博贺地区岸边海雾个例,本次海上海雾水汽充足,雾滴偏大。本次海雾属于酸性海雾,pH值变化范围为2.51~3.50,海雾后的雨水样本pH值则为4.05。海雾发生初期电导率比其它阶段高很多,说明海雾发生的初始阶段雾水溶解了大量的气溶胶。海上雾水中Na+和Cl-浓度最高,浓度分别为32 535 μmol/L和53 466 μmol/L,K+浓度远高于Mg2+和Ca2+,而东海岛岸边海雾相反。      

毫米波雷达在北仑港区海雾监测中的应用

2016年底,毫米波雷达在国内首次作为一种海雾监测的技术手段被引入到宁波北仑港区。本文利用2015—2018年北仑港周边多个区域自动站的能见度监测资料,分析区域内海雾分布特点,并对比了2018年两次低能见度天气个例。结果表明:①不同区域海雾差别较大,沿海区域雾日比陆地多,高海拔的较低海拔多;②港区海雾主要出现在3—6月并有逐月增多趋势;③毫米波雷达监测到的海雾个例,回波强度在-20dBz左右,可完整记录雾的空间分布及其生消过程,毫米波雷达能清晰监测到云、雾的分层分布。毫米波雷达在港区海雾监测中具有明显优势。     

基于毫米波雷达的一次海雾过程特征分析

基于33.44GHz毫米波雷达探测数据,结合天气形势分析和沿海自动站对比观测,对2018年3月27日夜间至28日上午宁波沿海一次海雾过程进行分析,以期了解海雾分布和变化特征。结果表明:这是一次以辐射雾为主的海雾过程,850hPa以下水汽充沛、低层逆温和地面高压都为海雾提供了有利条件;海雾自低层向高层发展加强,回波最大高度约230m,风向辐合和静风区有利于海雾的加强和维持,海雾减弱消散自上而下,消失时间较陆地滞后超3h;雾顶回波高度和海雾回波强度均有双峰型变化特征,除生消阶段外两者减弱时段和成因不同;除生成阶段较均匀外,海雾回波水平方向上呈团状不均匀分布,低层强度总体要强于高层;相比能见度站,毫米波雷达能更有效探测海雾的生消变化和垂直结构等特征,但由于反射率因子非常小,部分区域无法探测到海雾回波。     

1951-2006年汕头雾变化的气候特征及影响因素分析

利用1951--2006年汕头气候资料,分析大雾天气的气候变化特征。结果表明：汕头年雾日总体呈明显下降趋势。20世纪90年代以前雾日相对偏多,90年代以后雾日明显偏少;大雾的逐月变化呈1峰1谷的特征,峰值出现在3月,谷值出现在8月;下半夜至翌日上午较易出现大雾。起雾时间为04：00—07：00,其中07：00最易起雾,雾消时间为04：00-12：00,09：00-11：00雾最易消散;雾日时静风概率为52％,风速小于等于3m／s的概率超过95％,不利于近地层空气的水平交换;雾日多伴有逆温层存在且逆温层具有底高较低、厚度较厚、强度较强的特点,不利于近地层空气的上下交换,因而雾日空气质量较差。     

浙江沿海大雾的时空分布特征及影响因子分析

利用1958—2012年33个浙江沿海气象站资料,统计分析浙江沿海大雾时空分布特征和生、消特点,以及沿海大雾与地面风向风力的关系。得出以下结论:年均出现大雾10天以上的有28个站,整个沿海地区分布比较均匀;1971—2012年浙江沿海年平均有51.7天6个以上的基准站出现大雾,且有较明显的年际特征;沿海大雾有明显的季节性和月际变化,以春季和初夏出现次数最多;沿海大雾有明显的日变化特征,23:00至次日06:00是大雾生成的主要时段,而大雾消散时间主要集中在06:00—10:00。沿海大雾大部分在南风条件下发生,一般风力小于12m/s。文中还分析了2005—2011年出现沿海大雾时的天气形势,发现浙江处在入海变性冷高压西部、地面低压倒槽东部、静止锋或冷锋前部、弱高压底部、鞍形场,日本海高压西南部等6种天气形势下容易出现沿海大雾。     

南京地区雾的气候特征

利用1961-2006年南京气象站和江浦、六合、溧水、江宁、高淳5个南京郊区站地面资料,统计分析了南京地区雾天气的气候特征及其与气象要素的关系.结果表明:受地形和下垫面等特性的影响,南京地区各站雾日分布不均,有明显的地区差异.溧水、六合和南京比江浦、江宁和高淳更易出现雾天气,其中溧水雾日最多,年均为34.9 d.雾的季节分布表现为:秋冬季最多,春季次之,夏季最少.溧水、高淳、江浦年均雾日数表现出明显的上升趋势,而南京、江宁、六合雾日数略有下降.分析结果也指出,雾天气多出现在近地面弱风、高湿和弱高压等气象条件下.     

曲阜市大雾天气的气候特征

利用曲阜市1971-2007年观测资料,对曲阜市区大雾天气发生的气候频率、生消时间、持续时间等主要特征及其相对湿度、温度差等相关要素进行了分析,表明曲阜市大雾天气以秋冬季、夜间的发生频率较高;大雾发生日气温日较差较小,前期降水有利于雾的产生;并指出城市热岛效应、气候变暖等因素是2000年后曲阜市大雾日数明显减少的主要原因。     

辐射雾中振荡现象的数值研究

本文利用一维二阶矩闭合边界层土壤藕合模式模拟了夜间边界层中辐射雾的形成、发展和消亡过程。结果表明:湍流场和辐射场的相互作用对辐射雾的形成和发展有重要的影响。雾中液态水含量以及一些特征参量呈现准周期振荡变化，这种振荡和雾中湍涡的涨落有关。模拟结果和观测基本符合。     

1969—2008年海南省雾的气候特征与变化趋势

利用海南省1969—2008年观测资料,对海南雾的时空分布气候特征及变化趋势进行分析,并利用观测的最低气温、相对湿度资料和NCEP/NCAR再分析资料对海南雾日数变化的成因加以分析。结果表明,海南雾日数在中部山区出现最多,其次是北部地区,南半部沿海地区则极少有雾出现;雾主要出现在9月至翌年3月,年雾日数呈减少趋势;最低气温升高是引起雾日数减少的主要原因,雾日数的减少与相对湿度的减小也是一致的;秋冬和初春季节夜间气温低,有利于雾的形成;海拔越高的地区,气温越低,则生成的雾越多;雾日数显著偏多年份850hPa大陆高压偏弱,偏少年份偏强;雾日数显著偏多年份500hPa西太平洋副高强度偏弱,范围偏小,偏少年份则相反。     

云雾室人造云雾控制及其技术发展

自然云雾是影响精确光学制导武器命中精度的重要大气环境因素,但由于自然云雾的不可再现性,科研人员很难对制导武器受其影响的程度进行研究。为了更好地评估精确光学制导武器装备的作战使用效能受云雾的影响,开展云雾室模拟自然云雾是非常必要的。在简要介绍国内外人造云雾研究现状、云雾实验室主要功能的基础上,对云雾室人造云雾过程中的喷雾、催化剂释放、温度、湿度、气流、照明等方面的控制进行了详细的介绍,并对人造云雾今后的发展趋势进行了探讨。     

首都机场大雾的分类特征和统计分析

普查了1999～2006年首都机场逐时的风、温、压、湿和能见度资料以及首都机场自动观测系统(AWOS)的连续自动记录资料,对出现的大雾过程进行分类,并分别统计分析了各类大雾出现的时序特征、背景场特征以及出现前和消失时的气压、风场等物理量特征.分析发现首都机场的大雾过程以辐射雾为主,出现前湿度递增,风向以东南风和东北偏东风较多;平流雾以东南和偏东方向平流为主,出现前湿度突增,能见度急速降低,81.8%的平流雾达到了重雾的标准,重雾的出现率高,对飞行危害最大.锋面雾多为本站处于冷锋前部,伴随平流或辐射过程的持续性大雾,出现时间早于辐射雾,多集中在傍晚到夜间,持续时间长,锋面过境后大雾才能消散.     

雨雾、雪雾共生天气气象要素分析

利用多通道微波辐射计、边界层风廓线仪及自动/人工气象站等观测资料, 分析了2007年秋冬季北京地区雨雾和雪雾两次共生天气形成与维持过程中地面和高空气象要素伴随降雨、 降雪过程的变化。结果显示:(1) 高湿和小风是雨雾、雪雾生成并造成地面低能见度的主要气象条件。大雾形成与维持过程中, 地面水平能见度与相对湿度的反相关关系非常显著。能见度越低时, 雾的含水量也越高。 (2) 较弱的降雨和降雪可以促使雾含水量减少, 提高能见度, 但降雨或降雪蒸发增湿又利于雾的维持。 (3) 雨雾在降雨过程中高层气温经历大幅增降, 除可能受天气系统影响外, 与云层中水汽凝结释放的大量潜热和含水量大幅度增加也有关系。雪雾在降雪过程中高层温度总体随着时间趋于降低且变化幅度较小。 (4) 在降雨、降雪过程中雨雾和雪雾低层一直存在水汽饱和层, 且饱和层的顶部随降雨和降雪强度的加大而抬升, 厚度不断加大, 造成地面水平能见度进一步下降。结合催化剂人工消雾与共生雾降水 (降雨或降雪) 相似的原理, 个例分析结果初步表明较弱的降雨或降雪过程对消除暖雾、冷雾的影响有限, 对改善地面水平能见度并不显著, 这对人工消雾技术研究具有一定的启发作用。     

Macro-and Micro-Structures of Heavy Fogs and Visibility in the Dayaoshan Expressway

Belonging to the southern subtropical moist type of monsoon climate,the Nanling mountainous area experiences heavy fogs whenever quasi-stationary fronts appear there from September to May.There can be as many as 15-18 days of heavy fogs per month.Fogs have more serious consequences in the Lechang-Ruyuan section of the Beijing-Zhuhai Expressway(the longest expressway in China)that passes through the main part of the Nanling Mts.,where the road rises from 200m to more than 800m above sea level(ASL).For a major motorway in the mountainous areas of Nanling Mts.,two multidisciplinary integrated field observations were carried out,which measured visibility by the naked eyes,visibility by instrument,spectrum of fog- drops,liquid water content(LWC)of fog,tethered sounding,dual-parameter low-level sounding,turbulence diffusion within fog layers,aerosol spectra of size and composition,sampled fog water compositions,and sampled rainwater compositions.Typical cases were probed for their analyses of synoptics,micro- and macro-structures and microphysics.It is understood that heavy fogs take place with high frequency in the area and bring about serious consequences.Being typical advection and upslope fogs,they are in essence low-lying clouds appearing at high altitudes,which are closely related with the activity of South China frontal processes,especially the South China quasi-stationary fronts,and reflect on the role of local terrain as well.The heavy fogs are characteristic of long duration,extremely low visibility,well-organized lump- shaped structure,large-size fog-drops,moderate concentration,high LWC,and stronger turbulent diffusion within the fog layers than in fine sky.They differ much from radiation fogs,which are better documented in previous study in China.It is found that fog LWC is in significant anti-correlation with visibility so that large LWC is associated with small visual range.It is also noted that one of the reasons for the fluctuation of characteristic quantities of micro-structure such as the LWC of fog in the area is,in addition to the inhomogeneous structure of the fog itself,the effect of advection and inhomogeneous underlying surface; during the translation of fog with the ambient wind,irregular upslope and cross-over movement is another reason for the inhomogeneous structure and fluctuation of fog.The spectrum of the aerosol size displays itself as the power function of monotonous descent.The concentration of submicrometer particles is even higher.The high-concentration sulfate particles found in the aerosols of Nanling Mts.are actually good nuclei for condensation,which are favorable for the formation of fog.The presence of fog can help cleanse the trace compositions in the atmosphere so that fog droplets contain high levels of polluting elements.In the meantime,compared to cloud droplets,fog droplets are easier to be captured by the vertical surfaces of objects on the land surface,such as vegetation and buildings to constitute another kird of cleansing process. In vast stretches of forest like the Nanling Mts.,this kind of cleansing may be quite important.Studying the characteristic variation of fogs in the area realistically assists in setting up a forecast and warning system for local fogs and provides basic information for fog dispersal experiments.     

黔东南大雾气候特征

利用1961~2007年黔东南州16个地面气象观测站逐日大雾日数资料,对黔东南州大雾日数的日、年、季分布特点、长期变化趋势、年代际的变化特征等进行分析。结果表明:20世纪60年代平均雾日最多,80年代最少,进入21世纪后具有逐渐增多的趋势;以秋季雾日最多,冬季次之,春季最少;以11月为最多,2月为最少。并且大雾日数有准40年的周期,在大雾多发期存在着准5年的周期性。大雾主要分布在黔东南州的中部,东南部和西北部相对较少。