新型站视程障碍类天气现象判识规定的思考

应用鄯善站1981—2013年人工观测视程障碍类天气现象和2014—2016年能见度仪自动观测视程障碍类天气现象资料,对新型自动站ISOS软件判识视程障碍类天气现象出现的问题进行总结,通过实例对比分析视程障碍类天气现象人工与自动观测存在差异性,同时就错误判识结果提出合理化修改建议。     

霾观测判识标准定量化对雾霾观测记录的影响

为研究霾观测判识标准定量化对雾霾观测记录的影响,选取2006—2012年湖北省18个基准站、基本站和一般站三类国家级地面气象观测站的资料,对已记录和按照相对湿度判识标准统计的雾、轻雾和霾天数进行分析,结果表明:判识标准定量化将使霾的观测记录明显增多,轻雾和雾观测记录略有减少,霾和轻雾观测记录将更趋合理,就湖北省而言,相对湿度在80%~95%之间,应以轻雾和雾为主;通过定时观测时次的能见度、相对湿度,以及日天气现象记录,可以得到历年按照相对湿度判识标准统计的霾和轻雾天数,实现对历史资料序列的订正,形成判识标准改变前后均一化的月年资料序列。判识标准定量化后,不能机械的硬套判识指标,观测员仍需熟练掌握轻雾和霾以及其他视程障碍现象的成因和特征,避免相对湿度在霾观测判识标准上下波动、轻雾处于消散过程阶段,轻雾与霾的频繁转记。     

辽宁中部城市群大气能见度器测目测差异比较

利用2009年5月至2009年11月鞍山、沈阳、本溪、抚顺4个市区的器测能见度和人工观测能见度资料,分别按照不同气象要素和天气现象等情形下,对两种观测数据资料的差异进行了详细的统计分析.结果表明:与无视程障碍天气情形相比,出现具有视程障碍天气情形时,器测、目测能见度差异较小;总云量越多,两种观测值差异越小;PM10质量...     

CLDAS陆面融合实况数据对天津雾和霾判识的准确性分析

雾和霾是危害人类健康和影响社会经济发展的灾害天气，精细化的实况资料能够在雾和霾的防治中发挥重要作用。利用2017年12月1日至2020年11月30日天津及其周边地区国家气象观测站资料、Himawari-8卫星L1级全圆盘观测数据和L3级气溶胶光学厚度产品，分析了中国气象局陆面数据同化系统（CMA Land Data Assimilation System,CLDAS）能见度和相对湿度融合实况分析产品判识天津地区雾、轻雾和霾的准确性。结果表明：与台站资料相比，CLDAS产品对轻雾、雾和霾的平均检出率分别为90.4%、84.2%和78.8%;CLDAS产品对轻雾的逐月检出率为81.1%～96.4%，雾和霾出现较多的月份，其检出率均在80.0%左右。个例分析表明CLDAS产品判识的雾、轻雾和霾与台站观测结果以及Himawari-8卫星反演检测结果基本一致。CLDAS产品未正确判识雾、轻雾和霾的情况主要表现为雾误判为轻雾（各站为3.8%～21.4%）和霾漏判（各站为8.6%～25.0%）。当台站水平能见度在区间[0,0.75 km）时，CLDAS能见度的误差主要导致雾误判为轻雾；在区间[0.7...     

贵州高速公路低能见度分类预报方法研究

贵州低能见度天气按对交通影响程度分4级,以各类低能见度天气特征差异为基础,对分类型、分级别的低能见度天气下的气象要素进行考察。发现在辐射雾中,多个气象要素与能见度等级之间有一定关联,但要素范围有重叠,难用做预报依据;各等级地形雾、锋面雾的气象要素差别不太明显,且4级能见度统计效果不好。各类型低能见度天气发生的气象条件有所不同,可以作为预报依据:辐射雾和锋面雾在变温有明显区别,辐射雾为明显的负变温。三类雾都存在总体发生与否的湿度阈值,但差别并不太大。辐射雾发生时和前6小时基本无降水,而弱降水利于出现锋面雾和地形雾等。辐射雾大多发生在静风和弱风情况下,锋面雾、地形雾发生时的风速依次增大。     

江苏省能见度时空分布特征及其影响因子分析

为探明江苏省能见度的时空分布特征及其影响因子,采用传统的统计学方法和主成分分析(PCA),详细分析了2012年江苏省70个自动气象站和常规气象观测台站的能见度、气压、相对湿度、风速等气象要素观测数据以及遥感大气气溶胶光学厚度(AOD)等资料,揭示了江苏省能见度的时空分布特征,评估了AOD、气象要素、雾霾天气等对江苏省能见度的影响。研究结果表明:(1) 江苏省的能见度呈早晨低、下午高的变化特征;(2) 空间分布差异较大且存在季节差异。具体而言,其年平均呈现东高西低分布特征,春季南低北高,夏季反之,而秋、冬两季则为东高西低;(3) 灰霾是导致江苏省能见度降低的最主要天气现象,其次为轻雾,雾引起低能见度的频次相对较少;(4) 江苏省能见度与AOD、相对湿度呈显著的负相关,与风速呈明显的正相关;(5) 通过数理统计分析发现,天气条件和污染物对能见度有重要影响。      

几种常见视程障碍类天气现象的辨析及观测要点

针对近几年来我国视程障碍类天气现象有所增加的事实,着眼于2001～2002年汉川站所观测到的雾、轻雾、扬沙、浮尘、霾等5种视程障碍现象,分为3组对其异同和特征进行了辨析,并指出了各组视程障碍现象的观测要点,最后简单分析了能见度对视程障碍现象观测的影响。     

京津塘高速公路秋冬雾气象要素与环流特征

利用京津塘高速公路2007年10—12月沿路自动气象站风、温、湿及能见度连续观测资料,结合气象台站地面观测及NCEP再分析资料,分析了雾过程中的大尺度环流背景及气象要素分布特征。分析表明局地路段类型雾天气主要出现在上层为下沉气流同时地面为弱气压场的环流条件下;全路段类型雾过程主要出现在对流层低层弱西风槽前的暖平流区、地面冷锋前弱气压场中。2007年10—12月各月雾发生时近地面温度范围分别为9～13℃,4～7℃和-6～1℃;近地面相对湿度一般大于90%。相对湿度为85%～90%时,也有500～1000 m低能见度天气发生。雾发生时近地面风向不定,风速一般小于2 m·s~(-1);当风速大于5 m·s~(-1)时,雾存在的概率极低。文中还给出了各路段雾生消时间、持续时段及雾天气出现次序的一般特征。     

贵州辐射雾的时空变化特征及其气象要素分析

选取2008—2012年贵州省3646站次的辐射雾天气过程,根据08时能见度大小将其划分为4级雾、3级雾、2级雾和1级雾四个等级,利用常规地面观测资料分析其时空变化特征,并根据辐射雾多发生区选取出修文、三穗和凤冈3个分布在贵州省高速干道上的站点,利用相应地面气象观测台站的逐日逐时实测气象要素资料,分析其不同等级的气象要素特征。结果表明:各等级辐射雾在10月—次年1月发生较多;空间分布呈"东多西少"格局,4级雾主要分布中心为修文和岑巩,其余等级辐射雾主要分布中心为三穗、凤冈、平塘、正安、松桃和锦屏;修文站的4级雾偏多与其平均相对湿度明显偏高、风速小于3 m/s和风向主要为偏东风相关性较高;三穗站和凤冈站的平均相对湿度与当日08时和前一日20时的气温差相对利于雾的生成,但其风速较小,垂直混合较弱,故其主要为较低等级雾。     

山区公路雾天分布特征及相关性研究

雾是山区常发的天气现象,且具有偶发性和局部性的特征,雾天条件下,能见度降低,为公路行车安全带来一定隐患。该文基于云南普洱山区公路交通气象观测实验基地的观测数据,对2014年5月—2016年10月期间,实验基地所在公路的雾的等级以及时间分布规律进行了分析。通过列联表、条件频率等相关性分析方法,开展了雾天能见度与其他气象要素的相关性研究。通过对列联表的相关性假设显著性分析,降雨强度、风速等气象要素与能见度之间存在相关性;但列联关系V相关系数分析结果表明,其相关程度不高。从条件概率统计来看,在不同的气象要素区间范围内,各等级雾发生的条件概率分布遵循一定的规律。分析雾天能见度的分布规律,及其与其他气象要素之间的相关性,能为雾天条件下公路行车安全预警与控制提供数据支持。     

山东国家级气象观测站综合判识观测项目评估分析

基于全国综合气象信息共享系统(CIMISS)数据库,以一致率(冻土深度用误差绝对值)作为检验指标。对山东国家级气象观测站15项自动综合判识数据,与同期台站观测结果做对比检验,并进行评估分析。结果表明:1)总云量判识一致率为65.8％,云量偏差绝对值为1的占比51.1％;大部分不一致的情况出现在实况为阴天到满云时,判识结果为无云或少云。云高分类后与人工观测的总体一致率为85.0％。各站云高一致率均高于云量。2)雾凇、雨凇、雾、轻雾、浮尘、扬沙、沙尘暴、积雪和结冰等9种现象综合判识结果与台站观测一致率达92.0％以上;霜、霾、露的一致率为75.0％以上。结冰、轻雾、雾与霜命中率较高;积雪、雨凇与扬沙漏判率较高;沙尘暴、雨凇、扬沙和雾凇空判率较高。3)雨凇、雾凇判识效果受单站样本大小的影响;评估期内国家级气象观测站无草温观测任务,是造成积雪现象漏判率高的主要原因。有降水天气现象时,同时出现的视程障碍类天气现象不判识,是其漏判率增大的原因之一。4)评估时段冻土数据绝对误差平均值为1.6 cm,判识与实测误差绝对值在1～10 cm之间的占82.8％,判识效果较好。通过评估分析可见,基于卫星、探空、自动气象站、雷达、闪电定位等多源数据,结合模式再分析产品,实现综合判识结果与台站观测数据一致性较好,能够更好地满足气象预报服务需求。     

基于Logistic回归的肇庆市区雾天气的预报模型

利用2015—2018年高要区国家基本气象常规观测资料,选取11个与雾天气事件相关的气象要素,通过主成分分析降维得到新的公共因子后构建Logistics回归方程,并根据ROC曲线、约登指数选出作为判别雾天气事件的最优临界值。结果表明:气压、温度露点差、相对湿度、水汽压、绝对湿度、露点、10 min平均风速、能见度、总云量、低云量、日照与雾天气现象具有很好的相关性;从这11个气象要素中提取3个具有代表性的主成分因子分别为水汽因子、辐射因子和风速因子。建立的Logistic回归预报模型对有雾和无雾的判别效果较为理想,比判别大雾和轻雾效果好。     

济南机场低能见度和低跑道视程对比分析

利用济南机场2010—2016年逐时地面观测资料和跑道视程资料,应用数理统计方法对低能见度(VIS≤800 m)、低跑道视程(RVR≤550 m)和≤400 m RVR出现的月、日特征及其之间的关系进行对比分析。结果表明11月至次年2月为三者频发期;一天中22:00—23:00(世界时)是三者频发期,其中低RVR现象在17:00—02:00尤为突出。低能见度和低RVR持续时间和出现次数成反比。雾和冻雾是造成低能见度和低RVR的主要视程障碍现象,降水对低能见度的影响大于对低RVR的影响。11月至次年2月,两者呈显著正相关,差值较小,3—10月没有明显的相关性,差值较大。一天之中两者23:00—15:00相关性较好,差值较小,16:00—22:00没有明显的相关性,差值较大。"冲突样本"多出现在3—10月雨后有轻雾或部分雾的16:00—22:00。低能见度和低RVR与22:00的相对湿度、温度露点差、风向、前一日能见度及6 h、12 h温差呈显著性相关;用最优子集回归方法分季节建立低能见度和低RVR的预报方程,经检验,两者TS评分达到一定水平。     

泰安山区一次夏季雨雾天气过程特征和气象要素分析

利用泰安交通气象观测站和单能见度仪资料,结合常规地面观测资料和GFS分析资料,对泰安2011—2014年发生的多次雨雾特征进行综合对比分析,并且针对2011年夏季的一次雨雾过程从天气形势、生消原因、能见度与多种气象要素的相关性进行了深入研究。结果表明:12011—2014年,泰安雨雾天气主要发生在夏季和秋季的夜间到清晨,持续时间在3h以下,最低能见度基本在500m以上;2对110622雨雾过程而言,偏南气流在泰山南麓辐合抬升是降雨形成的重要条件,降雨的蒸发是雨雾形成的根本原因,且降雨量较大,弱降水是雨雾维持的重要条件;3110622雨雾发生期间,相对湿度与能见度反相关性较强,但不随能见度波动而波动;风速很小,基本不超过2m/s;逆温层较低,辐射降温不明显,逆温较弱。     

一种基于卫星遥感和数值预报产品的雾预报方法

以气象卫星云图为基础, 应用云雾光谱特征和结构特征进行雾区的动态检测和提取;并利用地面自动气象站资料,采用诊断分析方法探讨雾区变化与多气象要素的关系。分析表明:雾区移动速度与地面风速有关,一定的相对湿度、地气温差和风速大小等要素阈值可以作为雾的排空条件。利用经修正的中尺度数值天气预报模式输出的气象要素产品,对卫星遥感雾区进行0~2 h的外延预报,进而建立了一个大雾短时临近预报业务平台,对2009年和2010年多雾季节的1—4月大雾过程应用统计结果表明,该方法对大雾短时临近预报具有一定的效果。     

基于AWOS数据的南京禄口机场低能见度特征统计研究

利用南京禄口机场2011 2016年分钟级地面观测数据对禄口机场低能见度现象进行分析,统计低能见度天气发生的时间分布特征;分析其他气象要素与能见度的关系,归纳低能见度天气下各气象要素的阈值,建立低能见度天气的预警指标。结果发现,禄口机场发生低于2 000 m能见度现象时,逐月平均相对湿度均超过90%,表明禄口机场低能见度主要是由雾造成的。禄口机场能见度表现出明显的季节、次季节变化特征,呈现双峰双谷结构,4月及7、8月为两个峰值,6月及12月和次年1月为两个谷值。这种特征的形成与近地层大气的温度、湿度、层结有密切关系。能见度分布具有较为明显的日变化特征,凌晨至早晨能见度最低,午后能见度达到最高,秋季能见度的日变化幅度较大,冬季低能见度可能出现的时间分布范围广。通过分析发现能见度与气象要素之间的关系复杂,并不呈现某种线性关系。分析不同等级低能见度天气对应的气温、温度露点差、水平风速范围,发现气温在不同月份有较大差异,温度露点差及水平风速的范围较稳定。     

广州地区低能见度事件变化特征分析

使用2004—2007年广州地区番禺、东山和南沙站3套能见度仪和3套自动气象站的逐时能见度、相对湿度等气象要素资料,通过对比研究,分析了3地低能见度事件的年、季和日变化等变化规律。研究表明,近年来广州地区轻雾(雾)出现频率总体较低且日数偏少,霾天气高发期在10月—次年4月、7月极少出现,年变化特征明显。番禺低能见度事件以5～8 km的情况居多,东山和南沙则以8～10 km的轻度视程障碍为主;但同期番禺≥10 km的日数百分比增长最显著,意味着当地能见度有明显好转。低能见度事件多见于70%≤RH90%的中高相对湿度范围,RH30%的低相对湿度情况下未曾出现视程障碍现象;番禺和东山的低能见度事件有随RH减少而增多的趋势,南沙则大致相反。对比分析有代表性的旱、雨季发现,(极端)低能见度事件多在早晚发生,日间能见度低值区则一般出现在正午前后,日变化特征明显,且旱季更显著,同时以番禺最具代表性。总体上广州地区的低能见度事件呈逐年减少的趋势。     

昌北机场强降水特征分析

对昌北机场2011—2018年自动气象站逐时降水观测资料进行分析,发现机场区域强降水天气主要特征如下:(1)昌北机场强降水天气常出现在4—8月,6月最多,多发生在傍晚至上午时段;(2)强降水过程中,能见度、跑道视程(RVR)常受其影响,但低于起降标准的天气过程所占比率相对较少;(3)强降水的主要影响天气系统有低涡切变、锋面、高空槽、副高边缘型;(4)高质心降水过程的气象要素变化特征更为明显,对飞行影响更大。     

视程障碍现象自动判识方法及其记录常见问题处理

为理清地面视程障碍现象自动判识原理,并进一步提高对判别记录存在问题的发现和处理能力,确保视程障碍现象记录质量,该文从视程障碍现象判别所需观测要素、参照判别标准和记录形成流程3个方面全面深入地介绍了地面视程障碍现象记录的自动判识方法。并对自动判识记录常见异常问题进行总结,将其归纳为现象多判别、少判别、错判别和霾特有问题4类,总结了每类问题的特点及成因,并结合地面气象观测记录处理规定提出应对处理意见,强调注意事项。     

韶关气象观测站气象探测环境的变化

通过对1973～2006年韶关气象观测站平均气温、风速、日照时数、视程障碍现象及酸雨天数等资料进行分析,结果表明:进入20世纪90年代以来,特别是近年来,城市化发展使台站观测到的各气象要素均受到不同程度影响,气温呈现上升趋势;平均风速下降;日照时数略微减少;霾的天数及酸雨出现频率均不同程度增多.测站的气象探测环境保护形势日益严峻,气象探测环境保护工作非常艰巨.