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。     

影响云南地区适航条件的视程障碍天气气候特征

利用云南省1981—2013年125站逐日逐6h地面观测的天气现象、能见度和气象要素资料,结合考虑地形高度的高分辨率气象要素场插值技术和不适航雾(能见度≤800m的大雾天气)气象要素判识模型,开展了影响云南适航条件视程障碍天气的气候特征分析。结果表明:云南最主要的视程障碍天气是雾与轻雾,影响适航条件的视程障碍天气仅为雾。不适航雾生成与相对湿度、风速以及地气温差关系密切,"高湿—弱风—稳定"的气象条件是其形成维持的关键,其量化判识特征为:相对湿度98%、风速3m/s、地气温差3℃。滇西南、滇南、滇东是云南不适航雾的多发区,尤其景东—思茅—版纳、西盟—澜沧、保山—腾冲和罗平等地区。滇中、滇西和滇东北是少发区。云南不适航雾日变化呈现早晨和深夜多,午间和傍晚少的特征;季节变化具有夏秋季多于冬春季的特点。与台站观测相比,高分辨率资料客观判识的不适航雾空间分布与地形有合理的对应关系,能够合理地反映地形复杂地区的空间分布特征。未来技术发展可利用卫星反演资料与台站资料同化订正获取高分辨率气象要素资料,利用深度学习等建立不适航雾的判识模型。     

降水现象与雾同时存在的观测

雾是南方常见的影响能见度的视程障碍现象 ,它的特征是大量微小的水滴浮游空中 ,常呈乳白色 ,使水平能见度 <1 .0km。雾有时会伴有降水出现。由于《地面气象观测规范》指出 ,毛毛雨一般降自雾或层云中 ,有些观点就认为 ,出现雾时 ,一定要把同时存在的降水记为或转记为毛毛雨才恰当。其实不然。《规范》并没有硬性地规定雾一定要配合毛毛雨出现 ,有雾时的降水也可以是雨或阵雨。那么 ,在实际工作中 ,怎样来判断有雾时降水的性质呢 ?1　雾形成的条件形成雾的物理过程就是近地面层大气降温增湿的过程。东莞站位于郊外旅游区内 ,观测场四周大都…     

边界层湍流参数化改进对雾的模拟影响

为了提高边界层参数化在我国复杂下垫面上的描述能力,改善边界层能量和物质输送计算和检验其数值模拟效果,本文选取WRF三维模式,采用基于我国不同下垫面上的边界层观测资料改进的新MYNN（Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino）参数化方案对2009年3月17日黄海海雾以及2011年12月4日华北地区两次大雾过程进行模拟检验,探讨边界层参数化方案对雾和边界层结构模拟的影响。参照卫星云图和探空资料,边界层内云水混合比垂直积分的水平分布的模拟能力明显提高,反映了改进的MYNN方案能够更好地模拟出两次雾过程的发生、移动和雾区空间分布,更精确的云水混合比和温度的垂直分布能更好地给出雾区的垂直结构和稳定层结,同时可改善雾区低层位温以及比湿垂直分布的模拟。     

机场低能见度自动观测设备测量数据对比

基于民航机场的实际应用,对比安装在陕西省西安咸阳国际机场跑道一端的大气透射仪和前向散射仪2013年1月—2014年8月测量的跑道视程数据,结果表明:整体上,当跑道视程R > 400 m时,前向散射仪测量数据大于大气透射仪数据的比例高;当跑道视程R≤400 m时,大气透射仪测量数据大于等于前向散射仪数据的比例更高。当跑道视程R≤600 m时,两种设备测量数据具有很好的相互替代性;当跑道视程R > 1000 m时,两种设备测量数据差距较大。在雾、冻雾、霾和暴雨天气时,两种设备测量数据在时间上具有很好的一致性,且在跑道视程R≤1000 m时,两种设备测量数据具有很好的相互替代性,而在雪、烟和扬沙天气时两种设备测量的数据差距较大。     

杭州萧山机场浓雾天气中跑道视程变化特征及预警指数分析

利用2010-2020年杭州萧山机场逐分钟的自动观测资料,对影响杭州萧山机场飞行起降的52次浓雾过程进行统计分析.结果表明,在大多数浓雾发生前,跑道视程具有前期振荡和爆发性增强的特征;浓雾爆发性增强前后,一般还具有局地平流特征,浓雾爆发性越强,雾的局地平流特征越明显.据此,可以利用雾的前期振荡特征预警浓雾的发生.最后,...     

谈新电码中8组同 N、h 编报规定的一点体会

(GD—OⅠⅡ电码)中对测站有雾或其它视程障碍现象时,8NnC_LC_MC_H 同总云量N、云高 h 的编报规定,开始学,觉得不好理解,不易掌握。但经过反复学习,分析后, 方知此规定并不难理解,也不难掌握。这个规定我认为主要有两个特点:其一,新电码有关云的编报、尤其是有视程障碍的情况下8组同N、h 必须相互配合,前后一致。其二,在天空部分可辨时,观测到有云时的8NhC_1,C_MC_H 和未见到云时的 N、     

降水、烟雾滴沙尘等现象自动识别系统研制

该项目是国家科技部科研院所技术开发研究专项资金项目,其研究目标是:基于高性能的数字摄隐系统对天气现象的实时监测,结合先进的计算机图像识别、处理和分析技术,实现对雨、雪和冰雹等降水现象以及雾、烟幕和沙尘等视程障碍现象的自动识别,开发基于数字摄像技术的主要天气现象自动观测系统,为气象站目测要素的自动化观测提供先进有效的技术手段,促进我国在气象站自动化观测技术方面的研究进程.本项目执行以来,主要开展了下述工作:     

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。     

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...     

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。     

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。     

观测区河流可造成视程障碍

在唐河县气象局地面观测月报表中,可以发现每年的冬春季节,常有轻雾记录。上级审核员在比较邻近兄弟县局的资料后,对我局记录提出疑议,查询记录是否有误。我局的地理位置邻近城区,仅有东北地带开阔,能观测到最大的水平能见度。针对冬春季节轻雾这一现象,观测组对四周地形、地貌、地物、河流等进行实地考察后发现,据测站东北方向１５ｋｍ处,方城河和泌阳河交汇后流入唐河。冬春季的早晚,由于河流水温明显高于周围气温,因而河面上易形成蒸发雾。蒸发雾与河流同向,形成带状视程障碍。顺着河流方向看去好像是座屏障,而稍有一角度则…     

机场跑道视程自动观测系统的维护

跑道ＭＩＴＲＡＳ图１ＲＶＲ系统结构图随着民航事业飞速发展和现代化水平不断提高,目前,我国许多大中型机场都装备了气象自动观测系统,其中,跑道视程（ＲＶＲ）自动观测系统是极其重要的一部分,它为飞行和指挥提供气象能见度和跑道视程的数值,在低能见度条件下,这...     

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 ,…     

应用L波段探空数据分析黑龙江省雾-霾垂直结构特征

本文选用2010-2014年黑龙江省4个探空站08、20时L波段探空资料和地面常规观测资料,应用相对湿度阈值法,分析了雾-霾天气云系的垂直结构特征。结果表明:85%的雾底高度在贴地层至0.3 km;雾顶高度1.0-1.2 km,雾厚度0.72-0.92 km;37.6%的雾为单层结构,雾的发生常伴随有中高云,其中35%的雾具有双层云结构;23.9%的雾为三层云结构。     

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。     

天气现象的合并选码

天气报观测时15分钟内、航空报观测时10分钟内出现的现象都是“观测时的现象”.当观测时先后或同时出现两种或以上天气现象时,应合并选码. 雨或毛毛雨并有雨淞生成和雾并有雾淞生成时,现在天气电码的选择,可以说是合并选码,也可以说是按大码编报原则.因为雨、毛毛雨、雾都有单独编报的电码,而雨淞、雾淞却没有相应的电码,但编报电码中有雨或毛毛雨并有雨淞结成和雾并有雾淞生成的电码,且电码较雨或毛毛雨、雾单独     

基于改进双色模型的视程障碍类天气现象识别

针对各种视程障碍类天气现象,在现有双色大气散射模型的基础上,通过对大气散射光方向的修正、对矢量夹角算法的改进以及加入了湿度参数信息,提出了一种改进的双色模型算法,用于识别视程类天气现象.改进算法模型考虑了大气散射光方向的不完全一致性以及景物色度像素值在RGB空间中的三维性,因而具有更高的稳定性.该算法嵌入到视程障碍类天气现象识别系统中并计算出相应的特征值,最后通过经验阈值识别天气现象;通过对算法的改进并对哥伦比亚大学一个季度和甘肃张掖观象台2个月的数据进行处理,结果显示该算法对于雾、霾、扬沙、浮尘及沙尘暴等视程障碍类天气现象具有良好的判别效果,对上述两个地区的总体识别率分别为73.2％、90.5％     

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。