让海洋“幽灵”造福人类

无数细小的水滴在海面上凝聚集结,就形成了海雾。它是海面低层空气中一种水蒸气凝结的天气现象。雾的生成还要具备一定的条件,就是小水滴或小冰晶必须悬浮在近海面的气层中,使水平能见距离小于千米。另外,还要有盐粒或灰尘等凝聚核为依托。不然,只有当空气中的水汽达到8倍的饱和度,即相对湿度为800%时,才能够形成雾。由于海雾的出现会给人类带来危害,过去,常把它称作“海洋     

山东省雾霾变化特征及一次持续性雾霾过程的分析

利用山东省123个气象观测站1961—2012年的观测资料、美国国家环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP\NCAR)再分析资料,分析了山东省雾霾的变化特征和一次持续性雾霾过程环流及气象要素特征。结果表明:山东雾日数呈现先增加后减少的趋势,1980年代雾日数最多,山东霾日数呈现增加趋势,21世纪以来增加明显;从空间分布特征来看,鲁西北和东南沿海地区雾日数较多,山东省雾的多发区域存在明显的季节变化,内陆地区雾主要出现在秋、冬季,东南沿海雾主要出现在春、夏季。霾多发区分布零散,局地性很强,说明雾的分布与地理因素有关,而霾的分布受城市工业和污染排放影响较大。典型的雾霾过程发生时,山东上空以平直的纬向环流为主,多短波槽活动,冷空气较弱,山东受偏西或者西南气流影响,有暖湿平流向山东输送,静稳的大气环流背景、PM2.5浓度增加和相对湿度增大为本次持续性雾霾的形成和发展提供了有力的条件。大范围霾出现前空气湿度相对较干,大约在50%左右。当相对湿度高于80%时,霾滴逐步转化为雾滴,空气湿度的变化对雾霾的预报有一定的指示意义。     

青岛地区霾污染天气特征分析

通过统计分析2003—2013年气象观测和环境空气质量监测数据,给出了青岛霾污染天气的时空分布和边界层特征。青岛中度污染以上的霾污染天气多发生在12月~次年1月,空气质量指数(AQI)的日变化有明显的"三峰"特征,城市灰霾带位于市北区至李沧区、以及崂山西侧弱风区一带。青岛60%的霾污染天气发生在500hPa冷槽底或冷槽后部的大气环流背景下,地面多对应高压中心或鞍型场等均压场形势。当出现霾污染天气时,边界层逆温厚度、强度与AQI变化有一定的正相关关系。青岛地区吹陆风时污染物浓度高,海风时污染物浓度低。当陆风风速达到4.5m/s以上,或持续海风时,对污染物有清洁扩散作用。     

名词解释

［名词解释］气团（ａｌ，ｍａｓｓ）在该空气团中，温度和湿度的水平变化率较小。该空气团是通过一个较宽或较窄的过渡带（其内部的变化率相对较大）与周围空气团隔离开来。该空气团的水平尺寸通常为数百甚至数千公里。大气污染物（ａｉｌ．Ｐｏｌｌｕｔａｎｔ）指存在于...     

横扫一切的海啸

1978年7月17日18时05分,西太平洋距离巴布亚新几内亚西北海岸的12千米的俾斯麦海区发生了里氏7.1级强烈地震。20分钟后发生余震,震级为里氏5.3级。两次地震的震中都在海底20千米深处。之后,一切似乎又恢复了平静,住在巴布亚新几     

第三讲 海雾的水文气象特征

海雾是在一定的水文条件和特定的天气背景下产生并维持的。世界各大洋主要雾区分布表明,冷暖海流交汇的海洋锋区,为海雾的生成提供了优越的水文条件,因为穿过锋区,水平方向的温度梯度很大;但也不是每天都有海雾发生,这与当时的天气条件如风场,近水层的大气温湿度以及空气的稳定度等有关。世界各地海雾的水文气象条件各有异同,本讲将以中国海及其临近海域海雾的水文气象特征为依据加以分析,同时介绍海雾的某些微观物理特征。 一、水文气象条件 (一)水温和水气温差 西北太平洋及其边缘海域的海雾,以平流冷却雾为主,尤其在多雾的春、夏季。产生条件是暖空气平流到冷海面上,因此它的生成与消散,必然与海表面温度,大气和海水温度差以及风场有关,当海面上的空气在平流冷却过程中,气温降到露点温度,空气方可饱和,如果露点温度恰好等于水温,那么低层空气凝结成雾是顺理成章的。但是,如果水温很高,而空     

W波段和Ka波段云雷达探测回波对比分析

通过分析W波段和Ka波段云雷达同时探测回波的差异,验证了W波段云雷达初样机的探测性能。结果表明:1)W波段云雷达初样机工作稳定,两个波段雷达都可以探测云层、云的边界、云厚等宏观参数,也可以反映出云的精细结构及云内微物理参数的变化,回波强、速度小、谱宽大的冰晶云含有上升气流及较多过冷水。2)增强模式的W波段云雷达在近地面探测雾、霾的能力比Ka波段云雷达强;两部云雷达对云层较薄的云探测能力基本相当,对多层云、云层较厚、含水量较多的云及降水的探测,由于强衰减的作用,W波段雷达所测云厚度小、云顶低、回波强度小,并且非瑞利散射也会造成W波段雷达的回波强度降低。     

一次典型高压型海雾过程中海上大气波导的数值模拟

2009年4月9—12日黄海海域发生了一次受高压系统影响的海雾过程。利用卫星观测与探空数据、WRF模式(Weather Research and Forecasting Model)对此次海雾过程及相伴的大气波导进行了观测分析与数值模拟。海雾与波导发展可分为3个阶段:(1)大气波导先于海雾存在于黄海海面;受高压下沉影响,黄海上空存在逆温层和较强的湿度梯度,表现为较强的贴海表面波导和非贴海表面波导。(2)海雾始于高压西部,并随高压系统逐渐东移减弱,向黄海北部扩展;辐射冷却虽然使雾顶附近逆温增强,但海雾的机械湍流使其顶部湿度梯度减小,雾顶附近对应弱悬空波导或波导消失。(3)高压系统影响使干空气下沉到雾区导致黄海海雾消散;雾顶附近逆温仍存在,同时湿度梯度增大,黄海上空逐渐变为非贴海表面波导。本研究结果表明:高压系统不仅极易为波导的发生提供有利条件,而且有利于海雾的生成,在海雾演变过程中主要是雾顶水汽梯度的变化导致了波导类型及强度的变化。     

挖掘图片背后的故事……

赤道赤道长度为40076千米,从地球两极到地球中心的距离为6356.8千米,这比从赤道到地球中心的距离6378.2千米短21.4千米,因此赤道一带稍微凸出,加上地球表面凹凸不平,应该说地球是一个不规则的球体。不过这些表面的起伏和地球整体的庞大比起来仍是极其微小的,所以在太空中看地球     

黄海中部海雾预报——雾型分析和应用

一、前 言 春夏季节,黄、渤海区的雾,以黄海中部为最强。该区海雾是一种较典型的平流雾,其生消变化集中反映在低空风场上。经多年实践,探索雾前流场演变规律,发现两种基本雾型,对黄海中部海雾短期预报极为有用。 二、雾型的物理基础 （一）海雾的生成过程 春夏季节,黄海中部海雾出现在该区空气既增湿又降温的条件下,增湿主要靠风场）包括低压系统）输送水汽;降温主要靠湍流变性冷却,两者统一进行,使空气达过饱和状态而成雾。其生成过程大致可分两种情况。 （1）暖湿气团位于上海和济州岛之间,或从苏南入海,然后由南向北穿越等水温线,经24小时左右平移至黄海中部,通过海气热湿交换,气温降至露点以下,水气达过饱和而凝结成雾。这种成雾的风场,对应于南风雾型。 （2）当进入黄海的波动、台风等低压系统减弱消失或移出黄海后,黄海中部不为西北方向移来的干冷空气而为低压南部及西部的暧湿气团所占据,这时气压场变弱,空气处于相对静止状态,在原来潮湿的冷海面上,经短时变性冷却,水汽达过饱和而凝结成雾。这种成雾的风场,对应于东风雾型。     

2008年2月初金华市罕见冻雨灾害成因分析

2008年1月中旬到2月初我国南方一些省份遭遇了50年未遇的持续低温、雨雪和冰冻天气,其中2月1～2日浙江省遭遇最严重的一次冻雨和暴雪天气。通过对2月1日金华市冻雨天气的诊断分析发现:前期北方冷空气不断扩散南下,各层温度都很低。2月1日700 hPa孟加拉湾槽东移,槽前西南急流给我区带来充沛的水汽,强盛的暖平流使中间层出现明显回暖形成融化层。而底层处在冷高压底部东到东北风里,受冷空气回流影响,温度仍很低是个冷层。随着850 hPa切变线北抬,中低层切变辐合加强,水汽升到高空变成冰晶、雪花。高空落下的冰晶、雪花在融化层里融化,再经过底层的冷却层变成过冷水滴,遇到地表物体冻结成冰-冻雨。2月2日河套一带的北支槽东移,槽后西北气流引导新的冷空气南下,中低层出现明显降温使融化层消失,冻雨天气转为降雪天气。     

用垂向光学辐照度测量数据计算雾能见度的方法和验证

大气能见度是描述雾的重要物理参数。目前测量大气能见度是采用主动光源测量水平方向的可视距离,本文提出了用垂直方向测量的自然光光学数据计算能见度的方法,该方法通过测量两个不同高度上的谱辐照度,计算谱衰减系数,然后将自然光参数转换为标准光参数,按照大气能见度的定义计算能见度,形成了由垂向光学测量获取大气水平能见度的合乎规范的理论和实际可行的计算方法。在2016年5月5日,作者采用2台光学辐照度计(Trios)和1台能见度仪进行了9h的观测,获得了一个完整的雾生成和发展过程的观测数据,对本文提出的算法进行了检验。针对环境干扰因素可能导致虚报雾的情形,本项研究提出,先从光谱数据本身定性判断是否有雾,再通过本文提出的理论方法计算能见度。研究发现直射光和散射光在594和674nm的特异性,用归一化光谱之差作为判据,成为能见度是否小于2 000m的可靠判断方法。结果表明,光学观测的计算结果在能见度小于1 000m的均方根误差为173m,在能见度小于2 000m的均方根误差为471m。与通常使用的用550nm单一谱段衰减系数计算大气能见度的方法比较,精度有很大提高。尤其对于能见度小于2 000m的情形,与实测能见度有很高的一致性。用垂向光学辐照度观测结果计算能见度是可行的方法。     

黄海海雾天气特征与逆温层成因分析

基于日本气象厅Multi-functional Transport Satellite(MTSAT)可见光卫星云图、韩国气象局天气图和美国国家环境预报中心Climate Forecast System Reanalysis(CFSR)数据,选取2007—2012年2~6月发生的32次黄海海雾个例进行研究。首先统计分析了黄海海雾的天气特征,接着归纳总结了有利于黄海海雾生成的天气系统类型,进而分别挑选了各类型的一次个例,解释其海上大气逆温层成因。结果表明:(1)黄海海雾天气系统可分为入海变性高压(南高北低、东高西低和独立高压)、中国大陆东移低压或低槽、北太平洋高压脊和入西太平洋高压4类,各自所占比例约为62.5%、21.9%、9.4%和6.2%。(2)天气系统控制下的冷暖平流与海面湍流冷却作用决定了海上大气逆温层的形成。海雾生成前,天气系统在演变过程中支配着形成逆温的暖气团,暖气团来源于陆上,则主要是上层强暖平流、下层弱暖(冷)平流导致逆温;暖气团来源于海上,则多由近冷海面的湍流混合、冷却降温形成逆温。     

失落的世界

<正>索科特拉岛坐落于印度洋之中,距离索马里大约250千米,距离也门大约340千米,岛上的恶劣环境包括广阔的沙滩、石灰岩溶洞和高耸的山脉等岛上大多数地方非常炎热干燥,恶劣的地理环境和气候使得很多具有当地特殊外观的植物在此生长。     

汤加火山喷发后诞生新岛屿

正据悉,南太平洋国家汤加一座火山自2015年底喷发以来,现已形成一个新的岛屿,火山喷射的大量岩浆和灰尘颗粒导致周边岛屿大量植物死亡。这座火山位于汤加首都努库阿洛法西北部65千米处,当地居民感觉到强烈震感。该火山从两个喷口处喷涌岩浆和灰尘,一个喷口位于无人居住岛屿,另一个喷口位于距离海岸100米处海底。专家乘船观察了火山喷发情况,并证实形成了一座新的岛屿。这个新岛屿宽度1千米以上,长度2千米,高度大约100米。专家们观察期间火山仍在喷发,每隔5分钟喷发一次,喷射高度为400米,伴随着喷涌大量岩浆,灰尘微粒非常潮湿,多数     

河北海洋开发中与省情有关的几个问题

一、正确认识河北在全国海洋经济中的地位河北在全国１１个沿海省份中海岸线较短,但不论现在还是将来,都不能以此来判定河北在全国海洋经济中的地位。第一,资源丰度是客观存在,工作好坏靠主观努力。河北大陆岸线只有４８７千米,而广东湛江市为１５５６千米,是河北的...     

挪威的声波底鱼聚集器

挪威奥斯陆Skipper电子公司研制了一种ABC—100声波底鱼聚集器。这种形似水雷的集鱼器通过绳索系在拖网上纲的后上方,有浮力。作业时,集鱼器发出12千赫的声波信号,声波的声束范围是垂直方向20度,水平方向90度,射程400米～500米。它可防止鱼群在接近网口时向上逃窜,使产量提高30％以上。     

翼展最长的海鸟 信天翁

信天翁是鸟纲、鹱形目中最大的鸟。一只成年的信天翁身长1米多,体重7～8千克,双翅展开时从一边翼尖到另一边翼尖(简称翼展)一般在3米以上,最长的可达3.7米左右,在海鸟中再没有比它更长的鸟翼了。信天翁由于翅膀太长,在陆地上行走或在水上飘浮时,显得有些笨拙,一旦飞上天空,其仪表端庄大方,     

一次海雾过程大气波导形成机理的数值研究

依据船舶导航雷达与沿岸气象探空观测数据得知,2005年6月1～3日黄海海域发生了1次大范围波导现象;进一步结合卫星云图与沿岸测站水平能见度观测,发现此次波导伴随1次明显的平流海雾过程。利用WRF模式对此次海雾与波导过程进行了数值模拟,发现:(1)海雾始于黄海中部,绝大部分海雾的雾顶由于弱逆温、湿度梯度较小而不存在波导;(2)雾区随其北部低压的逐渐东移而向东扩展,呈现西部薄、东部厚的结构,雾体顶部由于存在逆温与湿度锐减而形成了波导,混合均匀的雾体则成为波导基础层,薄雾顶部为非贴海表面波导,而厚雾顶部则为悬空波导;(3)雾区受低压西部冷空气的影响向南消退,波导基础层逐渐变薄乃至消失,雾体之上的逆温与湿度锐减层随之下降,非贴海表面波导被强度较弱的贴海波导所替代。分析结果表明:黄海平流海雾与波导有密切的联系,海雾形成及其发展改变了海洋大气边界层的温度与湿度垂直结构,从而导致了波导的发生与演变,大气波导可认为是海雾的"副产品"。     

基于地基微波辐射计观测的东营地区低能见度天气指示性分析

针对东营市2016—2017年出现的27个低能见度天气过程,利用MP-3000A型地基微波辐射计二级数据,计算过程影响期间逐10 min的逆温层温差、逆温层厚度和低层相对湿度等物理量。结合空气质量和能见度变化情况,按照雾和霾、雾、降水三类天气对27次过程进行分类研究,总结地基微波辐射计观测的温湿度量对低能见度天气的指示意义和参考指标。结果表明：(1)雾和霾共同影响导致的低能见度天气出现在冬半年,PM_2.5浓度越大通常对应的能见度越低;逆温层温差和逆温层厚度与能见度的相关系数分别为-0.39和-0.45,逆温层温差增大指示能见度降低,逆温层厚度减小指示能见度升高。低层相对湿度在90%以上时,能见度受雾影响通常小于2 km;低层相对湿度在80%以下时,能见度受霾影响仍然维持在5 km以下。(2)雾影响导致的低能见度天气多出现在冬半年,与PM_2.5浓度无关;逆温层温差和逆温层厚度与能见度的相关系数分别为-0.54和-0.45。在逆温层生成和破坏阶段,逆温层温差变化幅度大,对能见度的指示性更强,而逆温层厚度变化幅度相对较小,多维持在300～400 m...