基于激光云高仪的雾霾光学特性研究

利用2016年10月~2017年2月激光云高仪资料，分析了霾、雾、轻霾、轻雾、晴空等天气后向散射强度廓线特征，通过统计各高度层后向散射强度、后向散射强度垂直梯度的概率分布，分析了多种天气的气溶胶光学特性。结果表明：雾天气后向散射强度较霾天气大，雾厚度一般不超过300m。霾天气后向散射强度随着高度的增加减小缓慢，霾的厚度大于500m。与雾和轻雾相比，霾和轻霾天气垂直梯度绝对值取小值的概率较大。雾和轻雾天气400m高度以上垂直梯度绝对值较小，400m高度以下数值较大。由于霾区内粒子分布较均匀，雾区粒子分布起伏明显，雾区内后向散射强度忽大忽小，所以雾天气垂直梯度绝对值出现大值的概率较霾天气高。     

再论相对湿度对区别都市霾与雾(轻雾)的意义

在都市,霾的出现有重要的空气质量指示意义。而雾或轻雾的记录,有明确的天气指示意义,与特定的天气系统相联系。由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快,都市霾现象或者是灰霾天气日趋严重,霾与雾的区分成为一个非常现实,又迫切需要解决的问题。在全国气象系统的台站观测中,区分霾与雾(轻雾)的判据比较混乱,缺乏可比性,东南沿海各省不成文规定的用相对湿度区分的标准普遍偏低,将大量霾记成了轻雾或雾。实际上近地层大气中每时每刻总是有霾存在的,而雾滴的存在是少见或罕见的;霾滴要想通过吸湿增长成为雾滴,必须有足够的过饱和度,能够越过过饱和驼峰才行,这在自然界并不容易。在非饱和条件下,不但非水溶性的霾不能转化成雾滴,既便是水溶性的霾粒子一般也不可能吸湿转化为雾滴。实测资料表明出现雾时,极端最小相对湿度是91%,在相对湿度低于90%的情况下,没有观测到雾。降温是达到饱和形成雾滴的最主要、最重要的物理过程,在自然界中的霾滴通过吸湿过程增长成雾滴几乎不可能。历史上我国各级气象部门从来不存在以相对湿度70%界定轻雾与霾的补充规定,由于理解的问题,将大量霾记成了轻雾。区分霾和雾,应该根据影响天气系统的变化,结合宏观特征的各种判据来确定。建议将相对湿度的阈值定为90%,作为区分轻雾(雾)与霾的辅助判据是合理的。     

1981—2013年四川省视程障碍类天气现象分析

利用四川省1981—2013年雾、轻雾、吹雪、雪暴、烟幕、霾、沙尘暴、扬沙和浮尘9种视程障碍天气现象资料,对其发生日数、发生概率和分布特征进行统计。结果表明:(1)各天气现象发生日数排序为:轻雾>雾>浮尘>霾>烟幕>扬沙>沙尘暴>吹雪>雪暴。(2)轻雾和雾年发生日数为分别为176d/a和29d/a,日发生概率分别为48%和8%,远高出其他天气现象。(3)季节变化方面,雾和轻雾主要出现在秋季和冬季;霾、吹雪和雪暴集中出现在冬季;浮尘发生春季;扬沙多发生在冬季和春季;而沙尘暴、烟幕主要发生在春季和秋季。(4)变化趋势上轻雾基本保持平稳;烟幕呈增加趋势;而雾、霾、沙尘暴、扬沙和浮尘呈下降趋势。(5)大气层结稳定、水汽充足、风速较小、人口集中和排放量较大,易于盆地雾、轻雾、霾和烟幕的形成;不合理利用水和土地资源,北方地区沙尘天气随冷空气南下,是沙尘天气发生的重要原因;而吹雪和雪暴均发生在冬季降雪量大且风速较大的川西高原。     

再论都市霾与雾的区别

都市霾的出现有重要的空气质量指示意义，而雾或轻雾与特定的天气系统相联系。由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快，都市霾现象或灰霾天气日趋严重，霾与雾的区分成为一个非常现实，又迫切需要解决的问题。东南沿海各省用相对湿度区分的标准普遍偏低，将大量霾记成了轻雾或雾。实际上近地层大气中每时每刻总是有霾存在的，而雾滴的存在是少见或罕见的；霾滴要想通过吸湿增长成为雾滴，必须有足够的过饱和度，能够越过过饱和驼峰才行，这在自然界并不容易。在非饱和条件下，不但非水溶性的霾不能转化成雾滴，即便是水溶性的霾粒子一般也不可能吸湿转化为雾滴。实测资料表明，出现雾时，极端最小相对湿度是91％，在相对湿度低于90％的情况下，没有观测到雾。降温是达到饱和形成雾滴的最主要、最重要的物理过程，在自然界中的霾滴通过吸湿过程增长成雾滴几乎不可能。历史上我国各级气象部门从来不存在以相对湿度70％界定轻雾与霾的补充规定。区分霾和雾，应该根据影响天气系统的变化，结合宏观特征的各种判据来确定。建议将相对湿度的阈值定为90％，作为区分轻雾与霾的辅助判据是合理的。     

中国大陆1951—2005年雾与轻雾的长期变化

雾的记录有明确的天气指示意义。通过分析1951—2005年中国大陆743个地面气象站的资料, 对中国大陆雾、轻雾的长期变化趋势有如下认识：我国大陆雾日地理分布基本气候特征呈现东南部多西北部少的特点, 冬半年雾日数多夏半年少。各年代的差异在不同地区不尽一致。西南地区是我国雾日最多的地区，四川盆地一年有雾日20余天；华北平原和东北平原在冬春季节会出现严重的持续性雾天气。长江以南各省的轻雾日数明显多于长江以北地区，而且1980年代以后轻雾日有明显增加；西南地区是我国轻雾日最多的地区，四川盆地一年有轻雾日100余天。     

什么天气是雾？

雾是近地面微细水滴或冰晶附着在大量的悬浮颗粒上形成的集合体。用能见度作为区分雾、轻雾、霾等天气的尺度，能见度降到1千米以下时称为雾，能见度在1～10千米称为轻雾超过10千米成为霭。霾是悬浮在空气中的大量微小尘粒、     

开平市常见的重要天气及编报注意事项

通过对开平市近10年(2001～2010年)各月重要天气现象出现日数的统计,分析出开平市常见重要天气是霾、雷暴、雾、暴雨,以及它们出现的频繁期;并结合日常工作积累的经验,总结出霾、雷暴、雾、累积降水量及大风等重要天气报的编报注意事项,避免多报、漏报和错报现象.     

北京一次持续性雾、霾的特征和成因分析

基于2013年1月9-15日北京地区一次持续雾、霾过程,对环流形势、要素、物理量场以及污染监测情况进行分析。结果表明：高PM_2.5和SO₂事件持续时间超过100 h,浓度达到严重污染级别。高空为偏西或西南气流且850 hPa有弱暖平流输送和地面倒槽维持少动是有利于雾、霾持续的背景条件。持续轻雾或霾对湿层厚度要求不高,在925 hPa下即可,且湿层越厚,能见度越低。逆温维持是雾、霾持续的主要原因,且轻雾或霾为主时逆温层特点为厚度浅强度弱,高度或强度的突然增大可预示向大雾或雪转换; 850 hPa以下涡度平流较弱是轻雾或霾持续的动力结构;总温度平流垂直分布表现为闭合中心强度在500 hPa明显分界,且相对较弱的平流中心的高度一般在850-1000 hPa之间,当高度达到500 hPa时或可预示雾、霾天气消散。     

南宁的轻雾与霾

南宁轻雾较多,但霾不甚多。统计南宁1970──80年的11年资料,轻雾共出现1353天,霾241天,轻雾是霾的4.6倍。轻雾和霾最多出现在12月,年平均分别为18.2天和6.7天。最少出现在7月,年平均为2.9天和0.1天。 南宁的轻雾,常是出现在稳定的天气形势下,天气晴朗,由于夜间经辐射冷却使低层湿空气达到饱和而生成的。它的厚度,一般是几十公尺。浓度分布,在测站的东面浓于其他方向。因为在东面有南湖和多鱼塘,水汽比较充沛。所以有轻雾时测站东面的能见度差于其他方向。生成时间多数是在清晨日出前。日出后随温度升高轻雾便逐渐消散。另在阴天或雨后,有时也会有轻雾出     

临沂市低劣能见度天气变化规律分析

利用临沂市35年的能见度观测资料,分析了临沂市低劣能见度天气的变化规律,结果表明:低劣能见度(V≤4.0km)出现频率随年代变化呈明显的上升趋势,其年变化规律与雾、轻雾的年变化规律基本相同;烟、霾、扬沙、浮尘等干质天气现象对低劣能见度天气的变化规律影响不大。     

1961年-2012年山西雾霾的时空变化特征及成因分析

利用1961年-2012年山西逐日天气现象、能见度、相对湿度和日平均气温资料,采用Kendall-tau方法和相关分析法研究山西雾霾日数的时空变化特征及成因。结果表明：雾多发区在中南部,北部雾日较少。霾、烟幕日数高值区出现在以大同、太原、临汾为中心线的带状区域。季节分布来看,轻雾、雾日数峰值出现在8、9月份,谷值在5月份出现;霾和烟幕日数的峰值出现在12、1月份,谷值在8、9月份出现。近50余年以来,山西雾霾日数呈现增多趋势,雾日增加趋势较弱,60、70年代为增多趋势,进入21世纪则为减少趋势;轻雾和霾日数均为显著单调上升趋势;烟幕日数也为显著增多趋势,但表现为抛物线型,90年代后期以前为增多,之后转为下降趋势。山西霾和烟幕日数与E1Nino事件有很好的对应关系,E1Nino事件发生年往往霾和烟幕日数较多,赤道中东太平洋的海温异常通过海气相互作用,引起东亚地区上空的大气环流异常,形成利于霾和烟幕出现的天气条件。山西冬季气温偏高往往导致霾和烟幕天气的增多,气候变暖对霾和烟幕天气的影响不容置疑。     

中、下午会出现轻雾吗?

轻雾是微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕,出现时水平能见度为1.0至10.0千米以内。《地面气象观测规范》叙述其大致出现的时间为“早晚常见”,所以,在实际工作中,有的观测员到中、下午就转记为霾或其他悬浮物。 中、下午是否会出现轻雾呢?84年,在地面测报检查中,曾发现某站连续几天整天都记轻雾(即天气报、航空报的WW均编10),当时,有的检查员认为:中、下午相对湿度比较小,应记霾。91年12月9、10     

中、下午会出现轻雾吗?

轻雾是微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕,出现时水平能见度为1.0至10.0千米以内。《地面气象观测规范》叙述其大致出现的时间为“早晚常见”,所以,在实际工作中,有的观测员到中、下午就转记为霾或其他悬浮物。 中、下午是否会出现轻雾呢?84年,在地面测报检查中,曾发现某站连续几天整天都记轻雾(即天气报、航空报的ww均编10),当时,有的检查员认为:中、下午相对湿度比较小,应记霾。91年12月9、10     

霾的判别方法探讨

总结了目前全国判别霾的方法和标准,描述了霾的本质,利用水汽凝结理论分析了相对湿度、能见度、霾和轻雾(或雾)之间的相互关系,提出了采用湿度-能见度指数区分霾与轻雾(或雾)的方法,并通过光的削弱理论和能见度的定义,归纳出湿度-能见度指数的数学模型.在严格执行<地面气象观测规范>的基础上,结合观测记录的实际情况,同时考虑全国大部分地区历史资料的延续性,建立了判别霾的数学公式.     

江苏省雾霾天气特征分析

根据2007年1月—2013年12月江苏省国家基准气候站的逐日地面观测资料,分析了江苏省雾、霾日数的气候变化特征以及霾天气发生时的主要气象要素场特征。结果表明:(1)雾日数分布从江苏省东部向西部逐渐减少,霾分布由南向北逐渐递减。(2)年际变化上,雾日数呈现一定的波动,霾日数逐年增长。秋、冬两季雾日数较多;霾日数在夏季最少。雾、霾天气分别在08时和14时发生次数最多。(3)淮安中度霾居多,微风、高湿情况下霾发生概率最高,不同季节风向分布不同。(4)风速与能见度成正相关关系,春、夏季的相关性较差,秋、冬季相关性相对较好。能见度与相对湿度春、冬两季两者之间呈明显的线性负相关,而夏、秋季拟合曲线呈非线性负相关。     

天津雾和霾自动观测与人工观测的对比评估

为适应地面气象观测业务调整方向,提高新型自动气象站观测资料的质量及可用性,研究中对天津地区10个地面气象站1951—2014年历年2月人工观测及2014年2月自动观测和人工观测的轻雾、雾、霾现象进行对比评估。结果表明:天津地区历年2月轻雾的平均日数为10 d,雾和霾均为2 d,轻雾和霾同期出现的日数占有天气现象的7.4%,而雾和霾同期出现日数仅占0.7%;平行观测期的对比分析得到人工观测轻雾日数比自动观测多11 d,雾日数和霾日数均比自动观测少6 d,其中,轻雾和雾的判别差异集中出现在每日08:00(北京时,下同),霾则基本出现在每日08:00,14:00,17:00,20:00;通过对比自动观测和人工观测的能见度数据发现,二者相对偏差达25.1%,能见度小于15.0 km时,自动观测的能见度有60%~76%数值偏小,特别是08:00和20:00, 因此,在相对湿度满足条件的情况下,能见度的判别误差是导致自动观测与人工观测轻雾、雾、霾现象判别差异的重要原因。     

浅谈浮尘、轻雾与霾之区别

浮尘、轻雾与霾都是水平能见度 <1 0 .0km的视程障碍现象。在日常的地面气象观测中 ,它们之间极容易混淆。本人根据观测实践 ,总结出区别它们的经验。从成因来区别。浮尘是远处或本地沙尘暴或扬沙出现后 ,尘土、细沙等均匀地浮游在空中而形成的 ;轻雾是空气中水汽凝结而成的稀薄的雾 ;霾是大量极细微尘粒 ,均匀地浮游在空中 ,使空气普遍混浊。从颜色来区别。浮尘出现时远物呈土黄色 ,太阳呈苍白色或淡黄色 ;轻雾出现时 ,天空呈灰白色或灰色 ;霾出现时暗色物体微呈浅蓝色 ,太阳呈土黄、橘黄色。从当时的天气条件来区别。浮尘出现时 ,风较小 ,…     

呼和浩特市雾的分布特征及对人体的危害

利用呼和浩特本站1960—2009年共50年每天的地面常规气象观测资料,对出现雾、轻雾时的水平能见度、相对湿度、风速和风向等资料进行统计分析。得到:(1)呼和浩特市绝大部分雾出现在后半夜到上午,属辐射雾;(2)呼和浩特市50年来出现了192次轻雾,年均3.8次,出现了40次雾,年均0.8次,能见度在500m以下的雾出现了20次,年均0.4次;2000年以后,轻雾、雾总次数呈上升趋势;(3)出现轻雾最多的月份是3月,次多是10月,2月最少;总的来看,冬季和夏季出现次数较少,秋季和春季较多;(4)出现雾和轻雾时绝大部分当天或前一天有降水,相对湿度大于80%,风速小于2.0 m.s-1,大部分为静风或偏南风;(5)出现雾时影响了农作物生长,对交通运输业造成很大影响,对身体健康非常有害。     

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。     

1961-2013年黑龙江省雾霾时空分布特征及影响因子分析

利用1961-2013年黑龙江省83个地面气象观测站53 a的气象观测资料,分析了黑龙江省雾霾天气的时空分布特征。分析结果发现,黑龙江省大雾天气出现日数远远高于霾日,历年来呈现稳定波动、缓慢下降趋势,而霾天气出现的次数为阶段性,近10 a黑龙江省发生霾天气次数最少,但2013年开始又略有回升;大雾天气主要发生在夏季和初秋,而霾天气主要出现在4-10月;伊春雾霾天气发生的频率较高,松嫩平原西部雾发生的频率较低,霾发生的频率较高;大气环流、近地面逆温、静风等天气条件和污染物排放均对雾霾天气的产生具有影响,而焚烧秸秆和冬季燃煤供暖排放的污染物等外因也是雾霾天气产生的强烈诱因。