北京高速公路大气能见度与气象条件的相关分析

从能见度与气象要素的日变化、逐月变化、季节变化特征以及不同等级能见度与对应气象要素平均值的依赖关系等不同角度,统计分析了北京首都机场和八达岭高速公路大气能见度与地面气象要素的相关性,并进行了高速公路大气能见度与地面气象要素相关性普查。结果表明,北京高速公路大气能见度与相对湿度呈明显负相关,与风速和气压呈正相关,高湿和小风是出现低能见度的主要气象条件。     

北京地区高速公路能见度气候特征

通过对交通管理部门的咨询，参考气象上对能见度的分级，将高速公路能见度分为7级。对1980－1998年北京地区20个地面气象观测站能见度资料和首都机场高速公路和八达岭高速公路经过的顺义、昌平两地能见度进行统计分析，结果表明北京地区低能见度的出现频率比两条高速公路低能见度的出现频率高，北京地区及两条高速公路的各级能见度的逐年、逐月变化趋势相同。     

北京机场高速公路能见度与大气动力和热力因子的诊断及物理分析

根据首都国际机场高速公路专业气象自动监测站网所提供的高时间分辨率资料,结合大尺度背景场对大气能见度演变的动力热力条件和各级能见度条件下对应的主要气象要素特征进行分析。结论如下：1）在低频时间尺度,大气能见度的低频变化有如下的规律：850hPa垂直速度与能见度呈现同位相关系,并通过垂直速度影响水汽变化,进而通过水汽的Rayleigh散射与水粒子的Mie散射来影响大气能见度的变化,反映出大尺度动力因子与水汽共同作用影响了大气能见度变化。500-850hPa之间的位温差与能见度的反位相关系,反映出大气稳定度控制了大气边界层的分子扩散和湍流扩散,即通过热力因子影响大气能见度。但要注意,能见度的变化并不是由某一个单因子所决定的,必须综合考虑动力、热力和水汽等多个因子的相互制约。2）造成2005年1月和2006年1月能见度差异的主要原因是垂直速度和水汽的差异,即垂直下沉运动时,水汽易于燥,比湿较小,能见度较高,故2005年1月能见度比2006年1月高。3）能见度的等级分布与大气湿度、温度以及风速有重要的物理联系,尤其是温度在0℃以下,冰面饱和水汽压低于水面饱和水汽压时,有利于雾的形成,从而使得能见度较低。4）200-1000m的低能见度出现频数的日变化呈现以午时为低中心的U型分布,并且1000m以下的低能见度一定对应了低温、高湿和微风,但这只是必要条件,并不是其发生的充分条件,尤其对于200m以下的浓雾。而对大于4000m的较高能见度,其出现频数的日变化呈以午时为高中心的拱形分布。     

珠江三角洲大气灰霾导致能见度下降问题研究

大气气溶胶的气候效应和环境效应研究是当今国际科技界的热门话题.近年来珠江三角洲地区的气溶胶污染日趋严重,一年四季长期稳定存在气溶胶云,重污染区偏于珠江口以西的珠江三角洲西侧.灰霾天气主要出现在10月至次年4月.大气灰霾导致能见度恶化.自20世纪80年代初开始,该地区的能见度急剧恶化,灰霾天气显著增加,其中有3次大的波动,分别代表与珠江三角洲经济发展相伴随的气溶胶污染、硫酸盐加气溶胶污染、光化学过程的细粒子加硫酸盐加气溶胶的复合污染时期.雾和轻雾造成的低能见度的长期变化趋势,没有由于人类活动影响或经济发展影响带来的趋势性变化,其波动主要反映了气候波动固有的年际和年代际变化.珠江三角洲能见度的恶化主要与细粒子关系比较大,PM10有一半月均值超过国家二级标准的日均值浓度限值(150 μg/m3),而PM2.5月均值全部超过美国国家标准的日均值浓度限值(65 μg/m3),尤其是10月至次年1月的月均值浓度几乎超过标准限值的1倍,细粒子浓度甚高.另外PM2.5占PM10的比重非常高(58%-77%),尤其是旱季比雨季更高.与15 a前的资料相比较,细粒子在气溶胶中的比重有明显增加,因而在目前珠江三角洲的气溶胶污染中,主要是细粒子的污染.     

南宁市大气能见度变化特征及影响因子分析

对2000至2006年的南宁市能见度资料进行统计分析。分析表明,南宁市近7a能见度年均值在13～17km之间,总体呈下降趋势。一年之中,能见度最小值主要出现在1至3月,最大值出现在6至7月,汛期能见度明显好于非汛期。一日之中,能见度的日变化为：08时〈02时〈20时〈14时。能见度与气象因子的相关分析表明,能见度与温度、风速成正比,与压强、降水、湿度成反比。与污染物的相关分析表明,能见度与PM10浓度的相关性较强,达到-0.58。     

盖州市大气能见度与气象条件相关分析

利用2011—2012年盖州市大气能见度和地面气象要素(相对湿度、风速、气温、气压)的观测资料,分析了盖州地区大气能见度月和日的变化特征及大气能见度与气象要素的相关性。结果表明:盖州市大气高能见度事件多出现在3月和10月,低能见度事件多出现在6—8月;夏季能见度最低,14时能见度最大,20时能见度比08时略小。大气能见度与相对湿度相关性最大,与风速和气温相关性次之,与气压相关性最差;当相对湿度80.0%时,能见度最低值为10.4±3.2km,大气能见度与气压、气温、相对湿度的相关系数分别为-0.52、0.51和-0.52;其中较高的气温、较大的相对湿度、较小的风速及较低的气压是盖州地区低能见度(10km)事件发生的主要气象条件。     

天津地区低能见度时空特征及其在高速公路气象服务中的应用

利用2017—2020年天津地区交通自动气象站、国家级地面气象观测站、部分区域自动气象站的能见度和降水量观测资料,分析了对高速公路交通安全产生较大影响的低能见度时空特征及其与降水的关系,进而给出各高速公路低能见度风险等级及对应的关键服务期。结果表明：天津地区低能见度年均日数为22.1 d,空间分布差异明显,北部出现频率最多,西部、南部次之,东部最少。低能见度大多集中在9月至翌年2月,且出现频率夜间高于白天,通常在06时前后达到最大。夏季降水对低能见度产生有明显影响,7—8月受降水影响的低能见度约占全部的47.1%,集中发生在13—15时和19时至翌日08时两个时段。低能见度风险等级较高的高速公路约占全部的57.1%,不同高速公路的重点关注路段和关键服务期也有明显差异。     

呼伦贝尔市大气能见度影响因子及一次低能见度个例分析

为探寻呼伦贝尔市大气能见度、低能见度特征及其影响因子,揭示"冰晶雾"天气成因,利用呼伦贝尔市大气能见度资料及地面气象要素资料对4个代表站的能见度进行统计分析,并对一次典型低能见度事件进行分析,结果表明:(1)整个地区大气能见度的气候特征在空间分布及时间演变上均存在较大的不一致性,牧区能见度优于农区;(2)大气能见度与相对湿度和气压呈负相关,与气温和风速以正相关为主;(3)大气低能见度出现的集中时段是冬季,伴随最多的天气现象为结冰、积雪和霜;(4)2 m温度低于零下36℃,对于浓雾的产生具有指示意义。     

空气污染与大气能见度及环流特征的研究

利用2000年7月—2001年5月兰州逐日污染物浓度及污染综合指数资料,分析了其与能见度的相关性,同时利用1980—2000年冬季兰州能见度的资料,对大气能见度及环流特征量进行了分析,并初步建立了能见度趋势预报方程。结果表明：大气能见度具有明显的日变化;年际变化呈增大趋势,20世纪90年代能见度要明显好于80年代。污染指数与能见度基本呈现负相关。印度副高脊线偏北,东亚大槽明显,即亚洲地区环流经向度大时,大气能见度增加,空气污染程度较轻。     

南宁市大气能见度变化特征及影响因子分析

对2000至2006年的南宁市能见度资料进行统计分析。分析表明,南宁市近7a能见度年均值在13~17km之间,总体呈下降趋势。一年之中,能见度最小值主要出现在1至3月,最大值出现在6至7月,汛期能见度明显好于非汛期。一日之中,能见度的日变化为:08时<02时<20时<14时。能见度与气象因子的相关分析表明,能见度与温度、风速成正比,与压强、降水、湿度成反比。与污染物的相关分析表明,能见度与PM10浓度的相关性较强,达到-0.58。     

一次低能见度事件中大气颗粒物的微物理特征

利用合肥地区高时间分辨率观测资料对2013年1月13-15日一次低能见度事件中大气颗粒物变化进行分析,依据能见度、相对湿度和PM2.5浓度将过程划分为轻雾、霾、雾3个阶段,进而研究不同阶段大气颗粒物的微物理特征。结果表明：这次低能见度事件经历了“轻雾—霾—轻雾—雾—轻雾—雾—轻雾”的阶段转换过程。整个过程PM2.5/PM10和PM1/PM2.5与能见度呈负相关关系,雾阶段PM2.5/PM10大,细颗粒物积聚程度较快;而轻雾和霾阶段PM2.5/PM10小且离散程度大,粗颗粒物生成速度较快。不同阶段的颗粒物谱分布存在较大差异,轻雾和霾阶段的细颗粒物数浓度、表面积浓度和体积浓度谱形相似;雾阶段对不同粒径尺度的颗粒物数浓度、表面积浓度和体积浓度均有沉降作用,雾过程持续时间越长,对颗粒物的沉降作用越强。     

2014年1月大气环流和天气分析

2014年1月大气环流主要特征如下：北半球极涡呈偶极型分布,位置较常年同期明显偏南;欧亚中高纬环流经向度较小;南支槽平均位置位于70°E附近,位置较常年同期明显偏西;同时,西太平洋副热带高压较常年同期略偏弱。1月,全国平均降水量为6.2 mm,较常年同期（13.2 mm）偏少53.0%。全国平均气温为-3.4℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.6℃。月内,我国出现1次主要冷空气过程和4次主要降水过程。北方冬麦区降水偏少,气象干旱持续;中东部地区出现大范围雾或霾天气;南方地区出现低温雨雪天气     

2017年2月大气环流和天气分析

2017年2月大气环流的主要特征是极涡偏强且呈单极偏心型分布,中高纬环流呈3波型,西太平洋副热带高压强度接近常年,南支槽强度较常年偏弱。2月全国平均气温0℃,较常年同期偏高1.7℃;全国平均降水量14.4 mm,比常年同期（17.4 mm）偏少17.1%。2月我国有两次强冷空气过程;3次降水过程,其中新疆出现了一次暴雪过程,日降水量打破历史极值;中东部出现两次雾 霾天气。     

2019年2月大气环流和天气分析

2019年2月大气环流的主要特征是北半球极涡较常年同期偏强,中心偏向东半球,位置偏北;欧亚中高纬环流呈4波型,环流经向度总体较小。西太平洋副热带高压偏强;南支槽较常年偏弱、偏西。2月,我国冷空气活动较弱,仅出现一次大范围强冷空气和一次中等强度冷空气过程;全国平均气温为-1.3℃,较常年同期偏高0.4℃;东北地区北部气温异常偏高。月内,全国平均降水量为23.2 mm,较常年同期偏多33.3%;南方出现持续阴雨天气,青藏高原降雪明显偏多,青海东南部出现雪灾。另外,下旬我国中东部地区出现持续雾 霾天气。     

2015年1月大气环流和天气分析

2015年1月大气环流主要特征为：北半球极涡呈偶极型分布,中心气压均较常年偏低。欧亚中高纬环流呈三波型,以纬向环流为主;西太平洋副热带高压和南支槽的强度接近常年平均水平。1月全国平均气温为-3.1℃,较常年同期（-5.0℃）偏高1.9℃,为1961年以来同期最高。全国平均降水量14.4 mm,较常年同期(13.2 mm)偏多气候中心原数据为9.0,但计算为9.1,但分布极不均匀,西南地区、西北地区和华南南部降水偏多,而华北至江南一带则明显偏少,北京等地几乎无降水。月内仅在上旬出现了1次全国范围中等强度冷空气过程,而降水过程有5次。上旬后期,云南等地出现了创历史极值的强雨雪天气,气象干旱得到有效缓解。月末中东部地区出现入冬以来最大范围雨雪过程,贵州等地出现冻雨。中东部月内共出现3次大范围雾 霾天气。     

2019年12月大气环流和天气分析

2019年12月大气环流主要特征为:北半球极涡为偶极型分布,环流呈三波型,东亚槽略偏弱,南支槽偏强,且副热带高压位置偏西。12月,全国平均降水量为11.2 mm,较常年同期(10.5 mm)偏多6.7%;全国平均气温为-2.7℃,较常年同期(-3.2℃)偏高0.5℃。月内共出现3次较强降水过程和3次中等强度冷空气过程。另外,7—10日、20—26日我国中东部地区发生了两次持续性大范围雾-霾天气过程。     

Analysis and Modeling of a Long-Lasting Fog Event over Beijing in February 2007

The evolution characteristics of a long-lasting fog event over Beijing during 20-22 February 2007 are investigated using the 5-min automatic visibility data and conventional meteorological observations.Data analysis results reveal that there is a close relationship between the development/evolution of this fog event and the weather conditions such as high humidity,light wind,and low temperature in the lower troposphere. Furthermore,numerical simulations of this event are carried out by using the Advanced...     

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。     

2020年2月大气环流和天气分析

2020年2月大气环流的主要特征是北半球极涡呈偶极型分布且较常年同期明显偏强,欧亚地区中高纬环流呈三波型,环流呈纬向型,经向度较小。西太平洋副热带高压较常年偏强;下旬南支槽趋于活跃。2月,我国冷空气过程较常年偏少,出现今年首个全国型寒潮过程;全国平均气温为-0.1℃,较常年同期偏高1.6℃;全国平均降水量21.1 mm,较常年同期偏多18%。此外,前半月中东部多过程性雾 霾天气;西北地区出现今年首次沙尘天气过程。     

2009年秋冬季天津低能见度天气下气溶胶污染特征

为研究天津城区秋、冬季雾霾等低能见度天气下气溶胶污染特征,采用2009年10—12月的大气能见度及相关气象和环境监测数据,并结合一次典型雾霾事件分析PM₁₀和PM_2.5质量浓度演化过程及其垂直分布特征。结果表明,低能见度天气占秋、冬季观测时长的一半以上,其中以霾天气为主;典型低能见度过程分析显示,霾日近地层内PM_2.5分布均匀,表现出显著的区域污染特征;雾日气溶胶质量浓度先升高后下降,系气溶胶粒子吸湿性增长与导致可溶性组份溶出的湿清除协同作用,低层PM_2.5质量浓度显著高于较高层,其垂直分布差异与相对湿度的垂直变化和逆温层高度有关。