中国雾的业务预报和应用

回顾了我国雾业务预报发展的三个阶段(经验预报、主客观相结合的雾预报和精细雾监测预报)的情况及进展,并指出雾预报的发展方向是建立包含先进资料同化系统的高分辨率区域模式系统,在近期仍然需要发展数值预报产品解释应用技术,预报员的经验在提高对大雾这种灾害性天气的预报准确率方面仍然有用武之地。     

低能见度雾的分级预报方法研究

利用2007年11月—2009年12月京石（北京-石家庄）高速公路沿线气象站的人工观测资料、自动站资料和交通气象自动站资料,对低能见度雾天气进行分级统计,找出各级雾的生消特征。应用天气学原理和数理统计方法对低能见度雾的生消机理进行研究,利用相关分析找出了与低能见度雾的生消有密切关系的气象因子,建立能见度与气象因子之间的回归方程;在此基础上,结合对低能见度雾的成因分析和预报经验,加入降水因子和大气稳定度因子,建立低能见度雾的分级预报方程,找出各级雾的生消判别指标,为低能见度雾的分级客观化预报奠定基础。各预报因子采用MM5精细化数值预报产品,并通过自动站实时监测资料和预报员的综合预报结果对数值预报产品进行合理订正,得到预报时刻各气象因子的值,从而实现低能见度雾的分级客观化预报。      

皖江中东部雾的客观预报自动化业务系统

介绍了一种雾的客观预报方法，并研制了一个与ＳＴＹＳ接口的雾的客观预报自动化业务系统，对雾有一定的预报能力。     

基于3种能见度方案山东地区雾天气预报试验研究

基于中尺度天气研究与预报(Weather Research and Forecast,WRF)快速更新循环(Rapid Update Cycle,RUC)模式系统,选取SW(Stoelinga and Warner)方案、RUC方案与FSL(Forecast Systems Laboratory)方案3种能见度方案,对2015年10月至2016年3月山东地区的25次雾天气个例进行预报试验,包括能见度的定量化预报和雾天气的有、无诊断预报,利用常规气象观测资料对预报结果进行检验评估,并分析不同能见度方案对雾天气预报效果不佳的原因,对RUC方案进行订正。结果表明:SW方案模拟的能见度平均绝对误差为9—12 km,RUC方案和FSL方案模拟的能见度平均绝对误差均为2—4 km。对于山东地区大部分雾天气预报试验,SW方案和FSL方案雾天气预报的确报率高于误报率,均对雾天气具有一定的预报能力;RUC方案雾天气预报的确报率和误报率均为0,对雾天气没有预报能力。综合山东地区能见度与雾天气的预报效果可知,FSL方案更适合作为WRF-RUC模式业务中雾天气的预报产品。模拟能见度对相对湿度的预报误差过于敏感、未考虑空气中的污染物对能见度的影响及计算公式未进行本地化订正是能见度方案对雾天气预报效果不佳的主要原因,订正后的RUC方案模拟的能见度平均绝对误差较原始方案减小,且提高了雾天气的预报效果。     

利用713雷达预报青岛海雾

一、预报依据利用713测雨雷达作未来24小时的海雾预报,青岛开展较早,预报成功率几年来都在95%以上,是一个很值得探讨的问题。青岛的雾,海雾季节,73%为海雾。因此,青岛雾的预报,基本上是海雾(平流冷却雾)的预报。王彬华教授在(海雾)一书中分析平流冷却雾的综合生成条件时指出:     

江苏北部雾的分析和预报系统

本文利用1959—1989年雾的资料,分析了江苏北部雾的气候特征和影响的主要天气系统;运用天气型下找指标,MOS预报等方法,研究建立了冬半年各月雾的预报工具。並编制了具有一定特色的预报业务系统,采用动态调整手段,使预报方程随资料的增加而不断优化。经一年的实际使用,雾的预报概括率达90％,获得预期的效果。     

上海浦西地区雾持续时间的统计释用预报

丰海浦西地区雾持续时间释用预报（PPM）的结果分析和中尺度数值预报资料基础上，应用模式输出统计（MOS）方法，构造了与上海地区成雾条件和雾的维持有一定关系的数值预报要素组成的预报因子，并进行逐步回归分析，建立了雾持续时间的统计释用预报方程，同时，提出了在小样本情况下应用交互验证分析法时克服因子不稳定的一种方法，研制了雾时业务预报的统计释用集成方案，并进行了对比分析，结果表明，统计释用预报集成方案较完全预报（PPM）的结果有明显改进。可供业务试用。     

基于客观分析的重庆雾的BP神经元网络预报模型研究

本文利用数值预报产品、TTAA报文观测资料及重庆雾(能见度)的实况资料,采用客观分析方法将相关资料处理成二维网格资料,再运用车贝雪夫正交多项式实现二维网格图形的数学定量描述,最后建立重庆雾的BP神经网络方法预测模型,并对重庆雾进行预报试验。检验结果表明,这种方法预报效果较好,基于客观分析的BP神经网络模型进行雾的短期预报具有一定的应用前景。     

雾与能见度数值预报诊断SW方案和FSL方案改进的研究及评估

为了提高雾与能见度的预报水平,对业务上常用的两种能见度诊断方案,即Stoelinga and Warner（SW）方案与Forecast Systems Laboratory（FSL）方案的改进进行预报试验,SW方案基于Gultepe方案考虑了液态水粒子数浓度对能见度的影响,FSL改进方案中利用了递减平均法对公式中用到的温度与露点温度进行订正,并用其重新计算公式中的相对湿度。基于山东省气象科学研究所逐时更新循环（hourly update cycle,HUC）业务模式输出结果,从2015—2016年选取10次雾天气过程,并详细分析了2015年11月13—14日这次雾天气过程的预报结果,比较了改进前后各方案对雾与能见度的预报效果,结果显示：在模式预报的雨水含量占总液态含水量比例较大的预报时效,改进后的SW方案对雾与能见度预报效果优于原始方案,在模式预报液态含水量接近0的预报时效,改进前后的SW方案对雾与能见度的预报效果相当;利用订正的温度与露点温度重新计算相对湿度,其平均绝对误差（mean absolute error,MAE）降低明显的预报时段,改进后的FSL方案对雾与能见度的预报效果大大提升。将两种改进后的方案相融合并进行预报试验,结果显示,综合对能见度与雾的预报效果,Combined Visibility（CVIS）方案要优于其他两种改进方案。     

雾的集合预报与集合预报的检验

简述了四部分内容:为什么要做雾的集合预报;雾的集合预报效果;其在目前业务数值预报中的应用情况及有待解决的问题;最后,介绍了集合预报的检验,读者可以从中体会集合预报的理念和优势。     

辐射灾害雾的分析与预报

为适应航空飞行和气象安全保障工作的需要,将辐射大雾中能见度 <500m的雾分立出来作灾害雾研究;分析其形成的气象条件、主要特征,并进行合理归类;提出辐射灾害雾的常规预报方法、统计定量计算预报方法及综合预报方法。     

辐射灾害雾的分析与预报

为适应航空飞行和气象安全保障工作的需要,将辐射大雾中能见度＜500m的雾分立出来作灾害雾研究;分析其形成的气象条件、主要特征,并进行合理归类;提出辐射灾害雾的常规预报方法、统计定量计算预报方法及综合预报方法.     

WRF模式对乌鲁木齐机场一次冻雾天气的数值预报对比试验分析

利用WRF模式和GFS资料对2016年11月28—29日乌鲁木齐机场一次冻雾天气过程进行预报,针对不同微物理过程、近地层、陆面过程、边界层等方案设计了13个预报方案组合,并将预报结果与观测资料进行对比分析发现,此次冻雾过程预报中,模式对陆面过程、近地层、边界层等参数化方案组合较为敏感,最优方案组合微物理过程为WDM6、近地层方案为QNSE,陆面过程方案为Noah,边界层方案QNSE。以最优的方案组合预报结果对此次冻雾进行分析,发现利用模式预报的环流形势、层结条件、温湿条件、混合条件等能够很好的判断出此次冻雾过程。就此个例而言,WRF模式预报的机场上空稳定层的变化,湿层结构、风场的水平和垂直结构等,对冻雾的生消以及冻雾过程中的能见度变化有一定的指示意义。     

国内外雾预报技术研究进展

大雾是引起低能见度的主要天气现象.提高雾的预报技术水平是确保交通安全的重要措施.从统计和数值预报两个方面,回顾了过去几十年来国内外在雾预报技术上的主要研究进展,并总结了各种方法的特点及存在的缺陷.在某些情形下,新统计方法的应用提高了雾的预报准确率,但仍然无法摆脱统计方法本身的缺陷.相比较而言,数值模式在大雾预报方面具有更广泛的应用和更大的潜力.在目前的计算机水平下,使用高分辨率的一维雾模式与中尺度天气模式相结合的方法,在一定程度上可以提高雾的预报准确率,该方法在大雾易发区的机场及高速公路沿线具有重要的应用价值.随着计算机能力的不断提高,包含大雾形成和演变的各种复杂过程、具有先进资料同化过程的高分辨率三维雾模式,以及集合数值预报系统将是未来的发展方向.     

辽宁雾预报区的划分初探

分析了1997—2006年辽宁境内能见度小于1000 m雾的时空分布特征。结果表明：就雾发生的频率而言,辽宁存在两个高值区和两个低值区,高值区分别位于黄海北部沿岸至辽宁东部山区和锦州北部至阜新一带,低值区分别位于辽宁中北部平原以及朝阳地区。从雾的日变化上看,近86%的雾出现在夜间,近69%的雾出现在02-08时,且多为辐射雾。地域不同但气候条件相近时,雾的日变化与雾发生的次数存在极其相似的特点。依据相似的地理环境和气候条件、雾的日变化特征以及雾发生次数等,将辽宁划分为5个预报区,对雾采取分区预报,以提高雾预报的准确率。     

焦郑高速公路雾天气预报与监测

分析了焦郑高速公路沿线雾天气气候特征及能见度与最大车流量的关系.利用欧洲中心数值预报产品和单站要素资料,选择预报因子,建立了雾天气预报方程.利用天气雷达进行临近监测预报服务.     

南岭山地高速公路雾区能见度预报系统

在研究南岭山地浓雾的气候规律，开展了2次多学科综合野外观测，对典型个例进行了天气学分析、雾的宏观结构特征分析、雾的微物理特征分析，在利用数值试验分析了雾生成的物理机制等研究的基础上，研制开发了4种南岭山地京珠高速公路云岩雾区的能见度预报方法，包括：中尺度数值模式产品释用方法、结构预测方法、天气学指标预报方法和动态统计预报方法；并研制了相应的自动化程度高的预测预报系统，与京珠高速公路粤境北段通车同步投入准业务运行，使用雾区路段的5套自动气象站和能见度仪资料，制作的集成预报结果为高速公路行车安全提供服务，经过各种方法的独立预报检验和准业务运行服务的预报结果检验，预报准确率比较高，提供服务的集成预报准确率可达83．3％。     

秦皇岛地区雾天气气候特征及预报

随着交通线路的快速发展,雾对交通运输的影响越来越大,浓雾天气常常引发交通事故,给人民的生命财产造成严重损失,危害性极大.应用秦皇岛1957-2006年"气表-1"资料,统计分析秦皇岛内陆、沿海地区雾天气时空分布特征,返查1981-2000年历史天气图,得出本地区出现雾的主要天气类型,筛选出影响雾的主要天气要素,建立MOS预报方程,为雾预报及临近预警信号的发布、解除提供有利依据,达到监测、预报之目的.     

航空气象要素以及基于数值模式的低能见度和雾的预报

简述了对航空运输有危害的天气要素,包括航线要素和航站要素的业务预报。着重介绍了在美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)业务模式后处理中,能见度的两种诊断方法和雾的三种后处理再诊断方法。能见度计算的第一种方法是Stoelinga-Warner方法。该方法要求预报模式有四种水溶性物质的输出。通过这些水凝性物质计算消光系数来估算水平能见度。第二种方法是第一种方法的改进,包括增加了更多的水凝性物质,用相对湿度估算高湿度时或霾条件下的能见度,考虑了白天和夜间能见度的不同等。还讨论了以机场跑道为背景的跑道能见度的估计方法。雾的再诊断包括美国联合包裹速递服务公司(United Parcel Service,UPS)的方法,NCEP的多重规则法和根据雾内各物理过程间的平衡进行诊断的方法。UPS法根据低层大气稳定指数,多重规则法则根据模式输出的能见度、云、相对湿度和风速来诊断雾的发生,但两者均不能判断雾的强弱。物理过程平衡法是根据Zhou-Ferrier的雾层平衡理论所提出的雾发生及稳定时湍流强度小于某临界值的必要条件以及雾层内含水量的垂直分布公式对雾含水量及能见度进行诊断。后两种方法已被试验性地用于NCEP的短期集合预报中。预报验证表明,后处理中雾的再诊断方法可以有效地提高业务模式雾的预报能力。但总体而言,雾的预报与其他常规要素的预报相比,现仍处于较低的水平。最后讨论了模式对能见度和雾预报能力低下的原因和改善的途径。     

廊坊市雾的气象条件及预报预警技术

利用1971-2000年冀中滨海平原区廊坊市雾数据、地面气象数据、冀中东部地区雾资料及国家气象中心历史高空数据、MICAPS数据,归纳了廊坊市雾及浓雾的气候特征,计算、分析了廊坊市雾及浓雾的气象条件与预报流程。结果表明：雾及浓雾是廊坊市秋冬季节最频繁的一类灾害性天气,浓雾越浓,灾害性影响特征越显著;在利于雾及浓雾形成的大气环流形势下,地面偏南偏东的微风小于等于3 m.s^-1、相对湿度大于等于50%、6 h气压差绝对值小于等于3.0 hPa及大气层结稳定,尤其1000-925 hPa存在明显逆温层是廊坊市雾及浓雾预报预警的重要参考指标;利用VB等计算机语言实现雾及浓雾的自动化初步识别;进一步探讨了冀中滨海平原区廊坊市雾及浓雾的预报预警发布技术,为廊坊市雾及浓雾的预报预警及服务提供了科学依据。