南岭山地高速公路雾区恶劣能见度研究

使用2003年10月-2005年3月南岭山地京珠高速公路粤北段云岩雾区路段5套能见度仪的每分钟能见度资料和3套自动气象站的每分钟温度、湿度、风向、风速等气象要素资料, 分析研究了南岭山地高速公路雾区浓雾的能见度特征.结果表明, 南岭山地高速公路雾区各月雾日频率以1月最多, 近一半的天数都有雾; 3月次之, 7月最少.11月到次年5月雾日占全年雾日的80%以上, 形成明显的"雾季".南岭山地高速公路雾区浓雾存在日变化, 雾的频率在一天内凌晨最高, 午后最低, 明显比辐射雾的日变化小, 说明夜间辐射降温虽然不是南岭山地高速公路雾区起雾的主要原因, 但还是起到了一定的加强作用.虽然南岭山地雾区大气中含有丰富的凝结核, 南岭山地形成浓雾还是需要较高的相对湿度, 相对湿度至少要达到91%以上才能形成雾.在雾区出现5.2 m/s的大风时仍然有雾, 有雾时90%以上的风速在3 m/s以下, 有几乎一半的浓雾出现时风速在2 m/s左右, 这与辐射雾形成时大都是静小风的情况形成了鲜明对照.南岭山地高速公路雾区浓雾受地形影响比较大, 迎风坡出现雾的频率比背风坡高.     

1960—2009年石河子垦区雾天气气候特征及与气象条件的关系分析

利用1960-2009年石河子垦区3个国家级气象站的气象资料,分析大雾天气的气候变化特征。结果表明：石河子垦区年均雾日空间分布特征明显,西北多,东南少,时间分布极不均匀,石河子站雾日呈逐渐减少型,莫索湾站和炮台站呈逐步增多型;石河子垦区雾日在全年的分布状况是春季最多,冬季次之,秋季最少;大雾的逐月变化呈显著季节性特征,集中出现在10-3月,而4-9月,基本无发生;下半夜至翌日上午较易出现大雾,起雾时间为00：00-13：00,其中10：00-12：00最易起雾,雾消时间为14：00-23：00,16：00-22：00雾最易消散;温度在-10～-20℃、相对湿度在91%～100%、风速0～2m/s、风向偏东风和偏南风下石河子雾最易发生。雾天气气候特征及气象条件的分析是预报其发生时间和地点的基础,充分认识其特征和规律是提高雾天预报准确率的前提。     

鄂西南不同地形地貌环境下大雾气候特征分析

利用鄂西南1960～2007年17个站的地面观测资料,挑选出逐日能见度低于1000m的大雾日数进行统计分析,通过对各站逐月多年平均雾日标准化处理资料的相关和聚类结果,结合地形地貌、海拔等特点来选取代表站点,然后对不同地理环境条件下的大雾气候特征进行详细深入的分析,最后得出结论。结果表明：鄂西南大雾分布具有很强的区域性,雾日的年际变化既与天气环流背景变化有关,更重要的是跟海拔高度、地形地貌等有极大的关系,一般而言,相近海拔条件下,山谷等通风状况较差的山区比地势平坦的平原、丘陵地带,以及迎风坡地出现雾的频次增多。从空间分布看,恩施西南部、宜昌东南部为大雾频发区,宜昌、恩施结合的中部、北部为少雾区;从地形地貌看,高山山地、低山山地是鄂西南大雾频发区域,高山山地常年各季多雾,低山山地秋冬多雾,而迎风坡地、沿江河谷是大雾少发区,迎风坡地常年各季少雾;综合时间、海拔高度变化、地形地貌特点综合分析,相似地形地貌条件下,大雾随时间变化具有相似的规律,只是变化程度不同而已。多数区域雾日分布有冬季多于其它季节的总趋势,但各地大雾频次差异明显。大雾随海拔高度的变化分布没有明显的规律,高山山地是鄂西南大雾最多发区,但中山及以下山地雾日在多数季节随海拔高度的升高反而减少,低山山地是鄂西南大雾频发区,但夏季雾日随海拔高度的升高反而明显增多。     

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。     

北京地区一次持续性雾霾天气分析

2015年11月27日至12月1日,北京地区出现了一次十分严重的雾、霾天气过程。综合分析此次雾、霾天气过程的天气形势、加密自动站、探空、风廓线雷达以及连续观测的PM2.5资料,结果表明:本次雾、霾过程,能见度的恶化与天气形势、PM2.5持续性波动增长、相对湿度增加、逆温出现频率高、近地层风速小及近地面偏南风输送有密切关系:(1)此次雾、霾过程期间,华北地区较长时间被地面高压后部的弱气压场和低压辐合区控制,地面风速和近地层风速较小,北京大部分地区处于弱的偏南风或偏东风控制中,很不利于污染物的水平扩散;(2)地面增湿趋势明显,低层偏南和偏东气流将水汽和上游污染物向北京地区输送,加之29日气温明显回升,导致地面积雪融化,近地面相对湿度增加,有时接近饱和;(3)边界层逆温一直存在,很不利于污染物的垂直扩散。     

长江中上游冬季山地雾边界层特征及生消过程分析

利用2010年12月在湖北宣恩观测山地雾获得的边界层廓线、雾滴谱、能见度资料,分析了该地雾过程的边界层特征及其生消过程。结果表明:1)宣恩山地雾主要由夜间辐射冷却引起,且能见度多在200 m以上;垂直发展深厚,成熟时厚度达到400~600 m。2)夜间风场主要由山风环流控制,风向多为东南风;入夜及雾生前期,地面风速不超过0.5 m/s,雾消前增大至2.0 m/s左右。3)雾生前观测到"C"字型温度层结,中下层气温降温率在0.3~1.0℃/(100 m)之间;结合该时段近地层露点温度逆温,离地200 m左右率先饱和成云;雾消时低空相对湿度依然保持较大值,重新变为空中雾层。4)雾前1~2 h地面及植被表明温度显著上升,个别升温率达1℃/h,对应时段地面相对湿度达到饱和,与其他地区有明显区别,对预报宣恩山地雾有积极意义。     

北京2013年1月严重霾天气过程的气象成因分析

利用常规观测资料、地面自动站资料及NCEP 1°×1°分析资料,结合边界层散度场的诊断分析,探讨了北京2013年1月严重霾天气过程的环流特征和气象成因。主要结论如下: 1)500 hPa为偏西气流,冷空气活动弱,无明显冷平流,对流层低层850 hPa及其以下风速小、冷空气活动偏弱,是霾天气的显著特征。2)边界层存在逆温和大气层结稳定是霾发生的另一重要条件,逆温层不仅可出现在边界层,有时也出现在对流层低层850 hPa 附近。3)边界层存在弱辐合中心是霾形成的重要条件,特别是在区域性污染的情况下,边界层辐合可使霾因区域性污染物的输送汇聚而加重。4)偏东风对霾形成和加重具有重要作用,主要表现为风速一般较小,在边界层形成暖平流结构,易形成逆温,增加边界层相对湿度和维持边界层辐合,配合北京西部山地特殊地形,使污染物积累,最终通过增大污染物浓度及增大边界层相对湿度,造成大气水平能见度严重降低。5）1月10—14日霾天气过程主要是在边界层有弱辐合而相对湿度较低的条件下形成的,而27—31日过程主要发生在边界层相对湿度较高的条件下。     

西安咸阳国际机场专用高速公路雾的特征及影响因子

利用西安咸阳国际机场专用高速公路(以下简称西咸机场高速公路)段交通气象站及其10km范围内区(县)气象站的观测资料,以及MICAPS高空和地面资料,研究了西咸机场高速公路雾的变化特征、典型环流形势和气象影响因子。结果表明:雾主要发生在夜间至清晨,能见度越小的雾生成的时间越集中,2月、4月和10—12月出现的雾可持续较长的时间;典型雾日,500hPa陕西关中地区为一致的西北或偏西气流,850hPa陕西关中及其以南地区受弱暖脊控制且处于反气旋环流的底部,西咸机场高速公路及其周边地区近地面层有逆温形成,且风速小,湿度大;有利于雾发生的气象条件包括相对湿度≥80%、地面风速≤3m/s和地表温度与气温之差≥-3℃等,14时相对湿度、14时气温与未来时刻气温的差都与相应时刻能见度密切相关。     

青海省东部地区雾特征

利用青海省东部地区6站1977～2006年30年的地面气象观测资料,对该地区雾发生演变的特征进行了统计分析。结果表明,该地区雾的空间分布不均匀,高值中心在门源站,为8．3d／a,年雾日最多达13d;雾存在明显的年、季和日变化特征,由于气候变化的影响,年雾日呈明显的减少趋势,每年4～10月02：00～08：00是雾集中出现的时段;雾存在NNE—NE的主导风向,ESE风和SSW风频率最低,不到1．5％,同时在一1～5℃的温度窗区雾频率最高;除西宁站雾形成时相对湿度临界值为57％外,其它各站形成雾时相对湿度较高,均大于88％。     

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。     

1961-2007年克拉玛依雾的气候特征分析

利用克拉玛依气象站1961-2007年的地面气象观测资料,分析近47a克拉玛依雾的年代、季、月变化特征,总结了雾的生消、持续时间的特点,并对雾前、雾中的日平均气温、平均相对湿度、风速等气象要素的变化做了分析。结果显示20世纪70年代开始克拉玛依雾日出现突增,其中以冬季雾日的增多最明显;持续时间≥6h的雾日有明显增加,春秋季增幅最大;持续时间〉12h的浓雾所占比例较小,但也呈增多趋势。     

榆林机场一次复杂大雾演变分析

为了解榆林机场复杂大雾变化过程中近地层气象要素变化特征,利用常规天气图和AWOS系统采集的气温、气压、风向、风速、能见度等实时资料,利用天气学原理对2011年12月1日榆林机场出现的复杂大雾天气过程进行综合分析。得出相对湿度为91％～95％是榆林机场冬季大雾形成的临界状态,相对湿度95％是榆林机场大雾稳定持续的临界值,机场积雪被清扫的跑道与周围覆盖着厚厚积雪的地表之间存在辐射差异,该差异可能导致浅雾、碎雾发生明显变化。     

雷州半岛雾的气候特征及生消机理

利用分别位于雷州半岛北部、中部和南部的湛江站59a、雷州站46a和徐闻站42a的气象资料,分析了雷州半岛雾发生的规律及生消机理。结果表明：三站年雾日数变化趋势基本一致,呈＂W＂状,局部峰值明显升高。三站的年平均雾日数分别为24.7d、30.4d和21.0d。雷州半岛雾日主要出现在每年的1—4月及12月,3月雾日数最多,7月雾日数最少。近10a湛江站夜间雾发生频率为90%;短雾多,持续时间在4h以内的占75%。雾形成的天气形势可分为高压入海型、低压前型、冷锋前型、静止锋前型、鞍形场或均压场型5类,主要是平流雾、锋面雾和辐射雾。3种雾消散的天气形势是新冷空气补充南下、雾滴出现碰并沉降形成小雨或日出后雾滴蒸发。统计雷州半岛三站2000—2009年雾次频数得出,成雾概率最大的气象条件是气温为15～25℃、T-Td≤1.0℃、Δp3在-3.5～-2hPa和1.5～2.5hPa之间、风向为NNE-ESE及风速小于5m/s。L波段雷达探空大雾个例分析表明：雾顶高度在1.5km左右,雾中温度随高度增加而减小;雾中相对湿度大于92%,1.5km之上急剧减小,3km以上保持不变;T-Td为1.2～6.4℃;近地面风速为2～6m/s,风向随高度顺时针旋转,雾中有暖平流。     

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.     

华山云海的时间变化及其气象条件分析

根据华山气象站1981—2010年30a高山气象观测资料,分析华山云海的时间变化特征及其与气象条件的关系。发现华山年云海日呈波动减少趋势,年平均云海日为32.97d,最多71d,最少8d。云海出现频次春季最少,秋季最多;云顶高度冬季最高,秋季最低;云海的云状以层积云为主,夏季多淡积云、碎积云。一天中云海出现频次以14时最多。当日或前一日出现降水时,云海出现的概率较大;相对湿度大、风速较小(一般小于4.5m/s)、风向为南西南至西风和偏东风时易出现云海。     

昌吉雾的统计特征

利用昌吉州8站1971—2007年37a的地面观测资料,对该地区雾的气候特征以及气象条件进行了分析。结果表明,该地区雾存在中东部多西部少的分布特征;其季节变化和日变化明显,每年11月至翌年3月9—12时是雾的多发时段;温度、相对湿度、风速和风向等气象要素对昌吉雾的预报具有较好的指示意义。温度在-6～-20℃、相对湿度在78%～92%、风速在0～4m/s范围里且在偏西风和偏南风情况下,雾频率最高。     

对流层低层偏东风对北京局地暴雨的作用

本文利用风廓线仪、地面自动站观测资料及NCAR/NCEP 1°×1°分析资料等,对北京地区两次局地暴雨天气过程的对流层低层偏东风进行了对比分析研究,重点分析了浅薄和深厚两次偏东风的形成机制、偏东风的垂直结构特征和温、湿特性,以及偏东风在北京局地暴雨中的作用等。主要结论如下:(1)浅薄偏东风活动在距地面高度500 m 以下,水平尺度约250 km,时间尺度约12 h, 地面风速平均约1 m/s;深厚偏东风活动在距地面高度3000 m 以下,水平尺度大于600 km,持续时间大于24 h,地面风速平均约4 m/s。(2)浅薄偏东风由边界层内浅薄的次天气尺度暖性低涡引起,深厚偏东风由天气尺度地面暖性低压倒槽的发展引起。(3)偏东风具有高相当位温的属性,其源地是北京东部或东南部的暖湿气团;在暖湿偏东风上方800～600 hPa 存在干冷空气活动,形成了有利的对流不稳定层结;浅薄偏东风暖湿能量的局地集中特征更为显著,而深厚偏东风在水汽和能量的持续输送方面,以及与500 hPa 偏西风形成较强的、有利于强对流风暴发展的低层垂直风切变方面作用更为显著。(4)浅薄偏东风在时间和空间上与近地面层辐合中心对应较好,与中高空辐散有较好配合,动力作用明显,直接起到了对流风暴的触发机制作用;深厚偏东风与辐合中心对应较差,与垂直运动及上层辐散也没有很好的配合,与对流风暴的触发没有直接的关系。但是深厚偏东风在对流层低层对应厚达3000 m 的潮湿空气层,削弱了雨滴下落过程中产生的蒸发降温作用,有利于对流的发展和维持。     

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。     

京津塘高速公路雾气候特征与气象条件分析

利用1954-2002年的北京、天津和塘沽3站的雾日、雾发生时间以及气象观测资料,对京津塘高速公路沿线雾的气候特征以及气象条件进行了分析.结果发现,京津塘沿线多年平均雾日在15～19天.北京、天津两站的雾日年际变化一致.但在多年雾日变化上北京雾日数略呈逐年下降趋势,而天津、塘沽则略呈上升趋势.京津塘公路沿线雾多在凌晨到日出前后生成,在日出后逐渐消失.雾持续时间随时间变化呈指数递减.地面温度、相对湿度、风速等气象要素对京津塘高速公路沿线雾的预报具有较好的指示意义.地面温度在-5～5℃范围内、风速在0～4m·s-1和相对湿度在90%～100%范围里,雾极易发生.     

冬季乌鲁木齐城区和机场雾的特征及地面气象条件对比分析

基于乌鲁木齐城区气象站和城北乌鲁木齐地窝堡国际机场（简称机场）2016—2021年冬季逐小时地面气象观测资料,对近6 a冬季两地雾的特征及其对应的地面气象条件进行对比分析。结果表明,城区和机场3种情景雾日出现的概率较为接近,但是不同级别雾日的出现概率有一定的差别,其中大雾日数以两地同时出现为主,概率最高达到19.6%。两地不同强度雾日数和雾过程的频次均呈明显下降趋势,其中机场大雾日数和过程频次均略多于城区。城区雾起始时间有33.3%集中在1—4时,而机场25.2%出现在8—10时。城区雾强度总体强于机场雾,机场雾日最小能见度均值(412.9 m)高于城区(360.8 m)。此外,在冬季准噶尔盆地的“冷湖效应”和山谷风的共同作用下,机场一带盛行的西北偏北和偏北风导致温度相对较低,有利于降温形成大雾天气,城区和机场分别在-12～-4 ℃和-16～-8 ℃的温度区间内出现雾的频率最高,比例分别高达57.4%和50.1%。