广东雾霾天气能见度时空特征分析--年际年代际变化

利用1980―2003年广东省22个地面气象观测站24 a的气象观测资料,采用经验正交函数分解(EOF)和连续功率谱分析方法,分析广东省雾霾天气下能见度的时空分布特征。结果发现,广东地区雾霾天气能见度的年际年代际变化主要表现在EOF的前2个主模态,方差贡献分别占17.4﹪和11.8﹪。其中第1主模态的空间场与广东省自然地理区划基本对应,其时间序列反映的主要是雾霾天气下能见度的年代际变化。在1992年前后由正向负的逐渐减小可能与上世纪90年代以后广东地区经济活动的明显增强有关;第2主模态的空间场反映出广东地区能见度时空变化一致性的特点,其时间序列具有显著的准2 a、4 a和8 a振荡周期,所反映的主要是雾霾天气能见度的年际变化,可能与大尺度季风区对ENSO年际变化信号的响应有关。

天津大气能见度与相对湿度和PM_(10)及PM_(2.5)的关系

为研究大气气溶胶及空气中水汽与大气能见度下降的关系,利用2009年天津大气边界层观测站大气能见度资料和同期观测的相对湿度、PM10及PM2.5资料,对三者与大气能见度的关系进行分析。结果表明:大气能见度与相对湿度线性相关系数最高,PM2.5次之;大气能见度随相对湿度的增大而明显降低。相对湿度低于60%时,大气能见度与PM2.5的非线性相关性较好,与PM10次之,与PM10和PM2.5差值的相关性最差。相对湿度高于60%时,大气能见度与PM10的非线性相关性较好,与PM2.5相关性次之。大气能见度与相对湿度非线性相关系数高于线性相关系数。利用相对湿度、PM10及PM2.5数据计算得到了具有季节变化的非线性大气能见度拟合公式,经验证,该公式能较好地模拟天津地区的大气能见度。

北京郊区夏季PM_(2.5)和黑碳气溶胶的观测资料分析

城市近郊常受到城区污染物扩散和输送的影响,2010年7月21日至8月6日利用β射线颗粒物连续监测仪和黑碳仪对北京西北郊区PM2.5和黑碳气溶胶(BC)进行了连续观测。结果表明,北京西北郊区夏季PM2.5和BC的质量浓度分别是(133.16±81.64)、(2.89±1.62)μg/m3。受明显的山谷风的影响,来自观测点东南方的城区的气流使PM2.5和BC浓度升高,来自观测点西北方向的风则使PM2.5和BC浓度降低。受局地排放、区域输送和气象条件的共同影响,郊区的PM2.5和BC浓度表现出明显日变化特征,二者浓度在上午、傍晚和夜间显著上升。

利用NOAA/AVHRR资料分析雾顶的微物理特征

选取2006年的冷雾、暖雾和海洋平流雾3个个例,利用NOAA/AVHRR多光谱资料建立了RGB合成图,并反演生成了雾滴有效半径,利用可见光反射率、温度、雾滴有效半径等特征量,定量分析了雾顶微物理特征。分析表明,在RGB合成图上,雾呈现出纹理均匀、顶部光滑、边缘清晰的特点;3类雾的可见光反射率在30%~60%之间,较厚的雾可见光反射率较高,雾的有效半径小,为7~10μm,其值较稳定;与层状云相比,雾顶亮温较高,海洋平流雾的雾顶亮温比周围海表温度高。通过与地面观测值比较,反演的雾滴有效半径较为合理,说明反演结果较可靠。

基于视知觉感知要素的能见度HMM模式测量方法研究

针对气象能见度观测理论基础中存在的缺陷和国内外广泛采用人工观测能见度的现状,探索在自然环境条件下观测目标物感知要素的样本特征参数向量集的量值构成,明确隐马尔可夫模型(HMM)概率计算值与能见度的函数关系,建立一种基于视知觉感知要素的能见度模式测量方法,为客观器测能见度提供一种新思路和新方法。

陇东黄土高原辐射雾影响系统分析

为了进一步研究陇东大雾的发生发展机制及影响系统,利用庆阳市2007—2013年辐射雾的地面及高低空资料,对其时空分布特征、气候背景及影响系统进行分析。结果表明,庆阳市大雾空间分布以中南部山川区居多,宁县发生次数最多;时间分布多发生在2月及7—11月,其中以10月发生最多。大雾发生前一日20:00及当日8:00的高空形势主要为:槽过境型、槽前型、西北气流型、高压脊前型、平直气流型;有利于庆阳区域性大雾产生的地面系统为变性高压后部类、高压控制类、冷锋前及低压区控制类、鞍型场类和均压场类。区域性大雾均为辐射雾,高压后部型大雾发生次数最多,各季节均有发生;高压控制类大雾次之,多发生在秋冬季节;冷锋前及低压控制类大雾略少于高压控制类,且多发生于后冬及春季,其中以3月发生次数最多;鞍型场及均压场类发生在9—10月,发生次数均较少。通过分析,揭示了庆阳市大雾的发生发展机制,为大雾的可预报性提供较好的参考依据,从而提前防范,尽可能降低大雾天气对工农业生产所造成的损害。