海雾卫星遥感监测研究进展

海雾导致能见度降低,给海上交通和海上作业造成极大威胁。卫星遥感是海雾监测不可或缺的重要技术手段。本文从海雾遥感监测的原理出发,首先介绍海雾的辐射特征和纹理特征,进而对近年来海雾遥感监测方面的研究进行回顾,包括海雾的识别探测研究和海雾物理特征量的反演研究,最后对海雾遥感监测中存在的一些问题进行了讨论。     

基于FY-3B卫星资料的中国南海海区1—3月海雾时空分布特征研究

为全面了解中国南海海区海雾的分布特征,为南海海雾气象服务提供基础背景资料,利用2011—2016年1—3月FY-3B气象卫星资料的雾监测产品,分析了中国南海海区海雾的时空分布特征。结果表明:中国南海海雾具有特定的区域特征,中国南海海雾多出现在华南沿海、北部湾沿海、琼州海峡和海南岛东北部沿海海区,南海南部海域出现海雾概率低;南海出现高频次海雾的时间多发生在2月,1月次之,3月最少。该研究结果可为中国南海海雾研究提供背景资料。     

华南沿海海雾的气候特征及其与赤道东太平洋海温的关系

本文分析了华南沿海海雾的气候特征及其与赤道东太平洋海温的关系。结果表明,华南沿海海雾与埃尔-尼诺爆发的时间有密切的关系.并且海温变化特征超前雾季8个月。     

基于20年卫星遥感资料的黄海、渤海海雾分布季节特征分析

目前对海上雾分布的认识多基于沿岸测站和海上船舶、浮标观测,但这些数据非常稀少,且存在代表性和数据质量方面的问题,因此一直缺乏对海雾分布更全面、清晰的了解。卫星遥感数据空间均一、覆盖范围广、质量一致,具有对无云条件下大范围、离岸海雾监测的优势。本文通过分析算法检测出的1989-2008年黄渤海海雾及云的频数、分布百分率信息,得到了黄渤海海雾季节变化的较全面特征。除印证其他资料或研究的结论外,还发现:(1)黄海海雾频数随季节变化的幅度较渤海明显;(2)黄海、渤海海域存在冬季海雾多发时段;(3)海雾生消过程中有覆盖区变化的东传特征;(4)春夏雾季中存在黄海中部和西朝鲜湾两处海雾多发区,其中西朝鲜湾也是全年海雾最多的海域。另外,在样本充足的情况下,通过对检测出的低云、中高云覆盖百分率和海雾频数的分析统计,还能估算出黄海、渤海部分季节20年海雾发生的平均概率。     

青岛海雾的气候特征和预测研究

使用青岛市气象台近30年(1971-2000年)的气象观测资料,对青岛沿海发生的海雾进行了详细的气候统计和分析,揭示青岛海雾发生的基本气候特征;同时通过对青岛平流海雾发生时的天气图分析,得出入海高压的后部型和低压或倒槽的前部型及均压场型这三类地面天气形势场最容易导致青岛平流海雾的出现;最后根据平流海雾发生的特征,用逐步回归方法对平流海雾的预报因子进行了筛选,在此基础上,利用SVM(Support Vector Machines)的分类方法对青岛雾季发生的平流冷却海雾的预测进行了研究,预测结果表明了SVM方法对青岛雾季发生的平流冷却海雾有着较好的业务预报效果,为青岛海雾的预报提供了1种新的途径.     

北部湾海雾气候特征分析及预报

统计分析北部湾海雾的气候特征及其形成的天气形势背景,分析对海雾形成有重要影响的因素,建立回归预报方程,确定预报临界值。根据预报临界值和相似原理,在相应历史样本库中找相似个例,根据相似个例和北部湾出现海雾的概率制作海雾预报。     

南海北部近岸春季海雾的年际变化

利用ICOADS(International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set)资料对南海北部春季海雾的年际变化特征进行研究.春季南海北部的海雾多集中在近岸海区,远离岸线的海区海雾较少发生.南海北部近岸春季海雾日数偏多年份有4个(1969、1983、1986、1987年);雾日数偏少年份有5个(1971、1999-2002年).利用NCEP/NCAR月平均再分析资料,对海雾日数偏多、偏少年份的850hPa等压面上各要素分别进行合成分析.850hPa等压面上,华南沿海上空常年存在一个由南向北的暖平流.南海上空的空气湿度较大,在海雾日数偏多年份大气湿度减小,偏少年份湿度增大.南海上空850-1 000hPa等压面之间存在一股来自西太平洋的水汽输送.在海雾日数偏多年份水汽输送增强,海雾日数偏少年份水汽输送减弱.     

渤海中西部近海与沿岸海雾的特征分析

利用2004—2012年渤海湾埕北油田A平台的气象水文观测资料以及塘沽、秦皇岛、兴城和龙口4个环渤海沿岸观测站的常规观测资料进行统计分析,得出渤海中西部海雾的气候特征及影响因子,归纳了天气系统模型,并给出了相关气象要素的定量化指标。结果表明:渤海海雾年际变化明显,其中2005年出现频次最少,2007年最多,不同海区海雾月际变化特征有所差异,但都存在冬季高发期,且海雾高发期受到温度空间分布的影响,08时海雾出现频次最多,其日变化特征受太阳辐射和海陆差异影响;依据高低空环流形势和地面主要影响系统,将渤海海雾发生时的天气形势分为均压场型,倒槽冷锋型,低压场型和高压场型4种并分别给出概念模型,各海区均压场型出现概率最高,渤海湾和莱州湾海区倒槽冷锋型次之,辽东湾海区低压场型占比第二;渤海海雾在海气温差正负时皆可出现且差值多在2℃以内,总体盛行风向特征不显著,这些特征与黄海海雾预报差异较大;此外,沿岸相对湿度达到90%以上,近海相对湿度达到80%以上,风速在0—3级之间,低层大气存在逆温层时,有利于渤海海雾的生成和发展。     

GOES9云图在黄海海雾区域识别中的应用

海洋雾霾天气由于其特殊的发生环境,很难用常规站网方法来监测和预报。本文尝试在MM5模式下,用GOES9卫星的可见光云图和地面探空站资料,对2005年3月9日黄海区域的一次海雾进行研究。首先判定海雾类型,通过对云图的处理和多幅多次不同时刻可见光云图和地面能见度观测值的比较,确定雾区对应的可见光反照率为0.13,然后将此值应用到黄海2005年5月31日的海雾过程中去。结果证明:可见光云图上确定的雾区与沿海地面站实际能见度观测能很好的吻合起来。     

黄海平流海雾的观测分析

利用大量的地面站点观测、卫星监测和非常规观测资料,统计分析了海雾的时空分布特征、卫星云图特征及影响黄海海雾的气象和水文因子.结果表明,黄海海雾随时间和空间而变化,在空间分布上,雾频随着纬度增高而增加;海雾与海上风速的大小和方向有密切关系;海雾出现与海表温度、气-海温差、露点温度有关;海流是影响海雾形成的水文因素之一;海雾是大气处在稳定层状态下的一种凝结现象,有海雾不一定有逆温,但是逆温层的消散却为海雾的消散提供了有利的依据.     

2017年夏季北冰洋浮冰区海雾特征分析

首先利用中国第八次北极考察队期间获取的走航观测数据分析了环北极考察的海雾特征。接下来利用在北冰洋密集浮冰区海雾加密观测实验期间获取的GPS探空观测数据和NCEP再分析资料,研究了北冰洋浮冰区海雾生成的气象要素特征、边界层特征和大气环流形势特征,发现浮冰区冰雪面之上的冷空气穹丘使得大气易于达到饱和,为北冰洋不同种类海雾的出现造了有利条件。平流雾、辐射雾和蒸汽雾生消的机理和影响期间边界层气象特征各不相同,并且根据特定环流形势对3种海雾进行预报是可行的。     

海雾中期天气过程分析及预报

海雾是海上的重要危险性天气之一.国内外关于海雾生消机制、气侯特征及短期预报方面研究成果甚多,而中期分析及预报方面的研究甚少,这是海洋气象中值得探索的课题.作者曾分析了黄海北部海区春季海雾过程生消、持续规律,指出海雾与中期环流形势演变及南支槽活动有密切关系.     

WRF模式垂直分辨率对海雾模拟影响的个例研究

为精细化研究海雾垂直结构,提高WRF模式模拟海雾水平,利用FNL再分析数据和日平均SST数据驱动WRF模式对2014年2月1日-2日发生在黄渤海海域的一次海雾过程进行了数值研究,在对比实验选定模拟效果较好的参数化方案的基础上,对模式的垂直分层进行敏感性实验,降低前20层高度,分析了垂直分层数,边界层垂直精度对雾区模拟、海雾垂直结构模拟的影响。结果发现提高模式垂直精度后,模式对海雾的模拟能力有了较大提高。研究表明:44层以上的垂直分层下WRF模式能较好模拟黄渤海雾区的分布,增加模式边界层垂直精度可提高海雾能见度模拟效果,并一定程度上消除低云对雾区模拟的干扰。     

中国近海海雾的几个特征

从中国近海海雾的分布形式,生消过程、地区效应和雾体形状等几个方面进行分析,可以归纳出四个特征。一、几个海区的海雾分布海岸区域海雾持续存在的有利风向,应为从海区吹向岸边的风,但渤海海区雾季     

基于MTSAT卫星的我国东部沿海雾区的自动识别

本文综合运用可见光反射率阈值法,3×3像元空间一致性检测法,红外亮温阈值法及双通道差值法,建立全天候海雾遥感监测算法,并利用MTSAT卫星资料,对2006年4～5月间我国东部沿海海雾进行个例监测试验,并进行卫星图象的目视真实性检验.监测结果表明,该方法能较好地实现云雾自动分离.在夜间,能有效分离低层云雾和晴空像元;当出现逆温雾时,雾仍可以被有效地判识出来.     

第四讲 海雾预报

海雾无论在海上还是在沿岸地带,都因其恶劣的能见度对交通运输、海洋捕捞和海洋开发工程以及军事活动等造成不良影响,再加上雾时日照减弱,低温高湿会对农业带来不利,而雾水中的盐分对建筑物的侵蚀也是不可忽视的。因此海雾是一种灾害性天气。海雾预报不仅对海上和沿海地区的工交和农渔业很有意义,而对海军和航空部队尤其重要。因此海雾预报是海洋天气预报的重要内容。由于它的复杂性,它的预报仍然有一定的困难。本讲就天气学方法、模式输出统计（MOS）方法以及数值预报方法简要加以介绍。     

近十年中国海雾研究进展

中国沿海和近海是多海雾区.由于海雾发生时能见度低,往往导致人员和财产损失.文中对中国近十几年有关海雾的研究进行了回顾,包括海雾天气气候学研究、海雾数值研究、海雾卫星遥感实时监测技术研究和海雾微物理研究.对一些问题进行了讨论,并对今后海雾研究的发展提出了若干看法.     

青岛沿海4—7月雾日时间序列分析及其在长期预报中的应用

青岛沿海的海雾多出现在4—5月份,它约占全年总雾日的70%左右。每当雾季来临,严重地影响了水平能见度,对海上生产和舰只活动造成一定的困难。因此,研究4—7月份雾日的变化规律,并探讨其预报方法对生产和国防等方面将有重要的意义。应用时间序列分析方法来研究天气、气候的演变规律性,进而作出预报,是数理统计方法应用于天气预报中的一条重要途径。早在60年代初国内外关于这方面的工作已作     

湄洲湾海雾的发生规律和成因分析

利用湄洲湾及近海3个气象站1974～2003年和1个气象站1985～2003年的地面观测资料,统计分析了湄洲湾海雾的天气气候特征.湄洲湾海雾具有明显的年际变化,而且季节差异显著,其中2～5月是海雾的盛季.初步分析了湄洲湾海雾的成因,归纳得出2～5月该海湾海雾生成前的3种环流天气形势:锋面型、入海高压后部型、高压底部型.在对海雾生成的水文气象要素分析的基础上,得出了2～5月海雾发生的一般规律,为海洋预报和服务提供一定的参考依据.     

黄、东海海雾过程及其大气和海洋环境背景场的分析

海雾是海气相互作用的产物,是海上出现的一种灾害性天气。它对海上航运、海洋捕捞、水产养殖、港务活动及沿海地区农作物和人类身体健康都有重大的影响,因此,海雾研究受到世界各沿海国家的普遍重视。国内对黄、东海海雾研究已做了大量工作。王彬华(1983)对中国邻海海雾的分布、特性和变化,以及海雾形成的海洋和大气环境作了比较全面的论述。此外,井传才(1980)、狩生义明(1972)、赵永平(1983)等对黄、东海海雾的统计特征及天气学分类进行了分析,亦得到了有益的结果。但以上工作大多是采用沿海台站的观测资料进行分析的结果。本文根据近十几年(1983-1994年)的卫星云图和近3年(1992-1994)出现在黄、东海区的15个典型个例,分析了海雾在海上的出现频率,海雾过程中海洋和大气背景场,提出了黄海海雾出现和不出现的24小时大气环流型,为黄、东海海雾的预报提供了依据。