云辐射效应在华北持续性大雾维持和发展中的作用

观测研究发现华北地区的持续性大雾天气通常伴随高层云的存在,具有云-雾共存结构特征,为揭示云在持续性大雾维持和发展中的作用,利用中尺度数值模式WRF,结合华北雾霾观测试验期间的卫星、探空、地面观测、系留气艇、微波辐射计等观测资料,研究了2011年12月3—6日和2013年1月28—31日两次华北持续性大雾天气形成和发展演变过程。在模拟与观测对比检验研究的基础上,重点开展了云辐射效应在大雾维持和发展中作用的探讨。研究结果表明:两次大雾过程持续时间超过48 h,近地面具有偏南暖湿平流,在持续性大雾发展过程中,均出现了由单层雾发展为云-雾共存结构,一般是雾形成24 h以后有中高云移到雾层之上,云底高度在3 km以上,云厚超过3.5 km,云中以冰晶和雪晶为主。白天云-雾共存结构出现后,云-雾的反照率效应使地表接收的短波辐射减少71%—84%,地面增温效应显著减小,从而阻碍了大雾的消散过程,使大雾天气得以维持,同时由于云-雾产生的温室效应,湍流过程加强,使地面雾向上扩展,雾在稳定层内维持;夜晚云-雾共存时,由于云-雾温室效应使地表净长波辐射增大超过70 W/m2,导致地面长波辐射冷却过程减弱,并不利于雾的加强,但云对雾的增温效应有利于混合层内的湍流扩散过程,促使雾在更高的空间内得以维持。可见,在云-雾共存结构中,云辐射效应有利于低层大雾的长时间维持,对持续性大雾的形成和发展产生了重要作用。      

北京地区一次持续性大雾的宏观物理特征

通过分析北京地区2004年11月30日和12月2日出现的两场大雾生成的天气背景,大雾生成阶段和消散阶段的温度、湿度、气压和风场特征,探讨北京地区大雾的宏观物理特征。所用数据资料是通过系留气球探测所得,分析了气象要素的廓线和时间剖面图特征,从而得到了北京地区有雾生成时的天气背景特征;辐射雾与平流雾的能见度变化区别,雾生成时、持续阶段及雾消散前温度场、湿度场的变化特征;逆温层在辐射雾和平流雾中的形成原因和作用都不同;比湿值增大是判断有暖湿平流带来水汽的重要指标;气压变化平稳、缓慢,使强对流没有发生,逆温层不能被冲破,雾能长时间维持。     

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。     

儋州市大雾天气变化特征及影响因素

利用海南省儋州市1979～2008年常规大雾观测资料,对该市大雾天气发生的频率等主要特征进行了分析,结果表明:儋州市年雾日30a来总体呈明显下降趋势,90年代以后雾日明显偏少;城市热岛效应、气候变暖等因素可能是90年代后儋州市大雾日数明显减少的主要原因;儋州市大雾天气以冬春季发生频率较高,大雾日的月分布呈1峰1谷的特征;相对湿度在81%以上,地表温度在11.0～30.0℃之间,风速小于3 m·s-1时易发生雾.     

近50年贵州雾的时空分布及变化

应用贵州84个气象台站50年(1961~2010年)观测资料,对大雾的时空分布,雾日的季节和月频率分布,雾日的年际间变化趋势等特征进行了分析表明,贵州大雾区主要有4个:西部大雾区主要分布在乌蒙山东侧;黔中大雾区主要在开阳和息烽县一带;黔东大雾区主要分布在苗岭山脉周围的县及铜仁的万山特区一带;黔西南大雾区以晴隆为中心。大雾大部分发生在冬季,其次是春季,其后是秋季,夏季发生频率最小。12月、1月和10月出现的雾日为最多;5~7月出现雾日的频率最小。出现大雾的时间主要在早晨,中午和傍晚发生大雾的频率较少。近50年大雾的年际间变化呈现增加趋势(通过0.05的信度检验),但本世纪以来呈现略微减少的趋势。      

晋南大雾气候特征分析

利用晋南大雾历史资料,分析了晋南大雾的地域特征和气候特征,,结果表明：大雾具有明显的地域特征,盆地及河槽地较多,山区及台地少。晋南大雾主要出现在秋李和冬季．存季和夏季雾日较少。研究了晋南（10个代表站）雾日的年际及年代际变化,发现晋南年雾日呈上升趋势,且具有显著的长期趋势变化特征和6．7a及准4a的振荡周期。并研究了晋南大雾的生成、消散及持续时间等。     

西安城区大雾气候特征分析

利用西安站1951—2011年常规气象观测资料,统计分析西安城区大雾气候特征。结果表明:西安城区雾日年际变化较大,平均22.2d/a,1971—1990年是大雾多发期,平均33d/a,大雾以1.7d/10a速率显著减少;大雾主要集中在9月—次年1月,11月为高发期,6月最少,不同等级的雾出现次数与其强度成反比,强浓雾4—8月鲜有发生,主要在10—12月;07:00前后生成的大雾最多,09:00—18:00生成的雾较少,13:00—15:00几乎无大雾;大雾天气主要风向为静风(C),约占66%,次风向为SSW、NE和SW,风速普遍较小,风速≤1m/s的雾次约占总次数的92%,风速较大的雾日,风向以SSW、SW居多;大雾天气相对湿度为80%~100%,相对湿度≥90%的雾日占比88%,夏季成雾湿度高于冬季,平均为95%。     

古尔班通古特沙漠南缘近40年大雾变化特征分析—蔡家湖区域

利用新疆蔡家湖气象站1971-2010年大雾天气现象观测资料,分析了该地区近40a大雾天气的年际、年代际、日变化特征以及大雾天气的持续时间特征。研究表明：蔡家湖近40a大雾的年日数年际变化不明显;秋季雾日增多趋势明显,春季和冬季雾日呈减少的趋势;大雾主要出现在冬季,其次为秋季;一日中大雾主要发生在02-08时,其次为8-14时;大雾持续时间大多在3h之内;40a雾的最长持续时间为46．88h,出现在2010年11月;各月平均最长持续时间为14．49h,也出现在11月;最长持续时间季节分布呈秋末和冬季较长,夏季较短;大多月份雾的最长持续时间呈增长的趋势;当出现2d及以上的高湿天气,且日平均气温在一7．O～O℃、日最高气温在一6．0～0℃时,有利于雾的持续。     

一次罕见的辐射-平流雾研究(I)——生消物理过程分析

2006年12月份在南京市郊进行了雾的综合外场观测.本文通过对12月24-27日持续4 d的大雾过程进行分析,揭示了南京市郊雾生消过程中宏观物理演变特征,并在此基础上分析了产生这些特征的原因.这次大雾为辐射平流雾,其边界层温、湿结构特征与以往研究的辐射雾存在明显的不同;大雾维持时间久,尤其是强浓雾天气(能见度<50 m)持续时间长达约37 h;逆温深厚,雾层厚,雾顶高,多在450 m以上.研究表明:逆温层深厚、大气层结稳定、风向风速适宜,暖湿气流的不断补充,是这次大雾长时间稳定维持且雾顶高的主要原因.     

深圳两次大雾天气过程对比分析及预报启示

2005年2月23~25日和2006年3月6日深圳分别出现了一次大雾天气。从天气学角度对两次大雾过程的形成原因、特点进行对比分析,分析表明:大雾天气需在一定的形势场中出现并维持,近地面层气象要素场的变化会促进大雾的形成、维持和消失,而近地面层风场或温度场的改变除了与其环境、当地气候特征有关外,与大的形势场是分不开的。通过对比,对深圳大雾天气的生消和维持机制有一定了解,对预报本地大雾天气有指示作用,也为其它地区特别是沿海地区雾的预报提供借鉴。