鄂州花湖机场一次典型辐射雾天气分析

本文基于鄂州花湖机场自动观测系统资料及常规地面观测资料和高空资料,通过分析得知:本次辐射雾形成过程中,本场高空为偏北气流,晴空辐射带来辐射降温使水汽凝结,逆温层、地面风速较小有利于雾的维持,前期降水为大雾提供了充足的水汽条件,大雾开始于02:47,到09:44结束,此时能见度、跑道视程达到标准,属于一次典型的辐射雾过程。

2023年3月贵阳机场一次辐射雾天气过程分析

本文利用常规气象资料、自动观测资料等对贵阳龙洞堡机场一次辐射雾天气过程进行诊断分析。结果表明:此次天气过程为一次典型的辐射雾天气过程,其环流形势属于高压型,这样的大气环流形势为辐射雾的形成提供了良好的条件;适宜的风速有利于产生适度的垂直混合作用,而适度的垂直混合作用有利于辐射雾的生成;辐射冷却使近地面水汽达到饱和,同时逆温层的存在使低层水汽不易扩散,有利于辐射雾的形成与维持;日出后随着太阳短波辐射增强,近地面空气温度上升,逆温层逐渐被破坏,近地面水汽含量减少,辐射雾也逐渐消散。

京津冀地区辐射雾生消影响因子和污染物特征分析

利用京津冀地区地面、高空气象观测资料和空气质量数据,分析了2002—2020年京津冀地区辐射雾气候特征,以及出现辐射雾前后气象要素和不同粒径污染物的变化。结果表明:京津冀中南部的平原地区是辐射雾的高发区,坝上高原和北京西北部山区出现次数较少,辐射雾日最小能见度普遍可降至0.1~0.6 km,并随日出升温迅速增大。高低气温差(辐射雾发生前一日最高气温与当日最低气温的差值)多集中在6.0~10.4℃,最大可达到20.3℃,最小为0℃,且空间差异性较大;春季的高低气温差大于其他季节,但极大与极小值均出现在冬季。辐射雾出现前一日14时的地面风速为1.0~2.4 m·s^(-1),到20时和当日08时风速降至1.0 m·s^(-1)左右,风向以偏北风和偏南风为主;垂直逆温多从地面开始,通常较为浅薄,风向随高度从北逆时针向西偏转。雾爆发当日,随着日出后气温升高、风速加大、湿度下降,PM_(2.5)和PM_(10)浓度下降,空气污染程度逐渐降低。

辐射雾微结构精细化观测研究

为研究FM-120雾滴谱仪不同采样频率(5 Hz、1 Hz)对辐射雾微结构观测的影响,2020年冬季在连云港东海县开展了为期58 d的雾外场精细化观测。在2020年12月28日一次辐射雾过程中使用5 Hz和1 Hz两台不同频率的雾滴谱仪开展辐射雾精细化观测研究。研究发现,相较于1 Hz的观测结果,5 Hz更容易观测到雾的微物理量的极值。从整个雾过程来看,5 Hz雾滴谱仪平均成1 Hz后的结果在雾的形成和消散阶段与1 Hz雾滴谱仪的原始结果的相似度较低,但在雾的成熟和发展阶段相似度较高。从谱型来看,5 Hz和1 Hz观测到的谱型基本类似,主要差别出现在峰值。5 Hz和1 Hz均能反映此次雾过程中不同阶段微物理之间的关系,主要差别出现在雾的形成阶段,这可能是5 Hz在此阶段观测到的活化并凝结增长的新雾滴相对较少所导致。

基于WRF模式分析高垂直分辨率对环渤海辐射雾模拟的适用性研究

研究普遍认为高垂直分辨率数值天气预报模式能改善雾形成阶段的预报能力,而对雾发展与消散阶段的模拟能力是否改善存在较多争论。为探讨高垂直分辨率模式对环渤海地区辐射雾模拟的适用性,利用卫星资料和观测资料,采用击中率(POD)、虚报率(FAR)和预报技巧(ETS)3个检验指标,评估了不同垂直分辨率模式对环渤海大雾过程各阶段的模拟效果。结果表明:模式上层设置较高的垂直分辨率对雾模拟影响极小,而低层设置较高的垂直分辨率总体上能改善雾形成时间、持续时长和雾层厚度的模拟能力,但雾区的模拟高度依赖于大雾分布形态。对零散非均一分布大雾过程,高垂直分辨率模式看似改善了POD,但却伴随着FAR的上升和ETS的下降;对均一分布的大范围雾过程,高垂直分辨率模式能同时改善各检验指标,有效改善此类雾预报。

贵阳机场一次辐射雾天气过程分析

利用贵阳机场常规地面观测资料和高空资料、贵阳站探空资料、自动观测站数据,对2022年3月7日贵阳机场一次辐射雾天气过程的大尺度环流背景、物理量条件以及地面气象要素的变化特征进行分析。结果表明,在大雾过程期间,高空以脊前或高压前部西北到偏西气流为主,地面为高压控制;近地面处于微风状态、夜间辐射冷却降温、低层充足的水汽及逆温层的建立利于辐射雾的生成。

近30 a黔南地区辐射雾和雨雾时空分布特征

利用1991—2020年黔南地区12站逐日最小能见度、降水量、日照时数、云量、气温、相对湿度、风速等气象观测资料,对辐射雾和雨雾进行判定,并采用正交函数分解(EOF)、Mann-Kendall突变检验、线性倾向估计等方法分析其时空分布特征。结果表明:黔南地区辐射雾和雨雾时空分布差异较大,辐射雾高发区为平塘、罗甸、龙里,雨雾高发区为独山、都匀、长顺。都匀、龙里、长顺、瓮安、平塘、福泉、荔波、罗甸近10 a辐射雾明显减少或雨雾异常增多,异常变化特征显著;辐射雾日比雨雾日多42.2%,辐射雾占大雾过程的87.1%,雨雾占13.9%,辐射雾主要在夏末至秋冬季,雨雾主要在冬季至初春;辐射雾在2011年之后明显减少、雨雾在2017年之后急剧陡升,均发生显著突变;辐射雾有9站呈减少趋势,雨雾有8站呈现增加趋势。

天府机场夏季辐射雾发生机制及预报思路浅析

利用常规观测资料和ECMWF-ERA5再分析资料,对天府机场一次夏季辐射雾天气过程进行分析。结果表明:该过程发生在快速东移的500hPa低槽后部,中低层形势场转弱,弱降水结束转晴的背景下;过程前期气温异常偏低、修正海平面气压和相对湿度异常偏高,且前期降水主要通过影响白天升温并影响相对湿度变化,该过程前日气温、修正海平面气压预报尤为重要;900hPa低空风场变化造成的正温度平流是低空逆温层形成和增强的重要原因。

空气质量指数在贵阳机场辐射雾预报中的应用

本文利用贵阳机场气候志、自动观测站资料,分析2010~2022年贵阳机场辐射雾天气统计学特征,分析发现近13年来贵阳机场辐射雾年平均发生次数约11次,但辐射雾预报准确性仅仅30%左右。然后利用中国空气质量数据分析贵阳机场发生辐射雾过程的空气质量指数AQI、PM2.5、PM10的具体阈值。最后利用常规观测资料结合中国空气质量数据对2022年1月19日辐射雾空报案例进行分析,发现造成“1•19”辐射雾空报的主要原因是凝结核浓度不足。

南京冬季辐射雾和平流辐射雾的化学特征差异

利用2006和2007年冬季南京雾外场试验中取得的雾水离子成分资料,分析了雾水化学组分特征,探讨了雾水酸度来源及辐射雾和平流辐射雾的化学特征差异。结果表明,南京冬季雾水中总离子浓度偏高,浓度最高的3种离子成份是SO42-、NH4+和Ca2+,但雾水酸性不强,碱性离子成分的中和作用是pH值较高的原因。平流辐射雾中雾水离子总浓度约为辐射雾的2.2倍,平流辐射雾中浓度最高的阳离子为NH4+,辐射雾中为Ca2+。

辐射雾发展的爆发性特征

根据１９９６ 年１２ 月２７ 日沪宁高速公路上雾的观测资料分析， 揭示了辐射雾的双层结构和爆发性发展的特征， 分析了辐射雾发展的物理过程， 讨论了影响辐射雾生消过程的逆温结构和湍流混合问题。

二维平流辐射雾的数值模拟

本文采用二维非定常数值模式,模拟了大气边界层内辐射雾、平流辐射雾和在海陆交界处的平流辐射雾的形成、演变规律。研究了雾发展过程中湍流-辐射作用及风场、水汽平流和海陆风环流对雾发展影响的特点。模拟计算结果得出湍流-辐射作用是雾发展变化的主要物理因子。大气边界层风场及风场环流和水汽的平流输送对在不同地点,时刻雾的发展和强度变化也有重要的影响。

城市化对西双版纳辐射雾的影响

利用景洪气象站和大勐龙气象站的资料 ,对西双版纳辐射雾减少的原因进行了分析。结果表明 :196 0— 1984年 ,地形地质条件相近的景洪站与大勐龙站的年雾日数、年均气温、年均湿度、年均最高气温、年均最低气温等气象要素的变化一致 ,可认为两站的自然气候变化是一致的。而 1985年以后 ,两站年雾日数和年平均湿度的变化出现较大差异。通过对人文条件的对比发现 ,景洪市的城市化进程远远大于大勐龙站 ,因此 。

长江中下游地区一次辐射雾的数值模拟

为了解中尺度数值模式对辐射雾的模拟能力及对辐射雾生消有明显影响的物理过程,利用MM5模式对2003年12月11、12日的1次辐射雾生消过程进行了数值模拟研究。并针对明显影响辐射雾生消的微物理过程和辐射传输过程,以及模式水平分辨率精度进行了3组敏感性对比模拟试验。结果表明,适当选取中尺度数值模式中的物理参数化方案和水平分辨率,可以有效地模拟出辐射雾的生消及分布,模拟雾的生成时间、高度和雾区范围与实况较为相近。

珠江三角洲地区一次辐射雾的数值模拟研究

本文利用美国国家大气研究中心 (NCAR)和宾夕法尼亚州立大学联合研制的第 5代中尺度气象模式系统MM5对珠江三角洲地区夏季出现的一次辐射雾过程进行了数值模拟研究。模拟的结果在辐射雾出现的时间以及辐射雾的高度方面都与实况十分相近。我们对辐射雾的形成机制也进行了分析和数值试验 ,结果表明 ,地面的长波辐射冷却促使辐射雾形成 ,而短波辐射的加热是辐射雾消散的主要原因。另外 ,增加模式的垂直分辨率以及改变珠江三角洲地区的下垫面类型都可以使模式模拟的辐射雾的结果有明显的改善。

一次平流辐射雾的边界层特征及雾水离子组分研究

为了研究北京城市浓雾生成机理以及雾水的污染情况,2006年12月11—12日,在北京南郊北京市观象台(39°56′N、116°17′E)对水平能见度在100m以内的浓雾进行了观测,并分析了这次浓雾形成的天气条件,对所采集的雾水进行了离子组分分析。结果显示:这是一次平流辐射雾,雾层厚约150m,能见度小于100m;在高空槽前、稳定边界层中,近地面正相对涡度区内有气流辐合和暖湿平流,日落之后地面降温迅速,有利于雾的生成;地面偏南风配合近地层暖平流,有利于增加雾的浓度;浓雾的形成发展时段内伴随着大气五级重污染事件。与1999年北京的雾水采样比较:pH值上升,电导率下降,阴离子浓度普遍下降,阳离子浓度有所上升。研究表明,近年来北京城市所采取的治理措施,减轻了浓雾及其雾水中的污染。

沪宁地区辐射雾的微物理结构及其演变

１９９６年１２月２７～３１日沪宁地区连续５天出现了浓雾天气。利用三用滴谱仪和ＡＤＡＳ对辐射雾的微物理结构及温、压、湿、风等要素的垂直分布进行了探测。通过对这些观测资料的分析，揭示了该地区辐射雾的微物理结构特征及其演变过程。结果表明：雾的微物理结构与大气污染程度紧密相关，逆温层的长时间存在可以影响雾的微物理结构。此外，还观测到含水量、谱宽等存在周期为２０～３０分钟的振荡现象。

北京地区一次辐射雾的数值模拟

利用非静力中尺度模式MM5V3对2006年11月20日北京地区的一次大雾天气过程进行了数值研究。模拟结果与极轨卫星监测图像以及十二通道微波辐射计观测资料的对比表明,模式对此次雾的模拟是比较成功的,尤其是在雾区的分布位置、雾的高度以及雾的维持时间等方面。针对不同的云物理方案、长波辐射项、短波辐射项以及模式的垂直分辨率进行了4组敏感性实验。结果表明,地面的长波辐射冷却促使辐射雾的形成,而短波辐射的加热是辐射雾消散的主要原因。另外,增加模式的垂直分辨率以及选取更加详细的云微物理方案可以使模式模拟的辐射雾的结果有明显的改善。

一次冬季平流辐射雾过程的观测分析及数值模拟研究

对2003年12月23—24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究。这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200 m,给海陆空交通造成严重影响。首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾。然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致。

湖北西南山地一次辐射雾和雨雾气象要素特征的对比分析

利用边界层探测、地面高空观测等资料,对比分析了2010年湖北西南山地一次连续发生的辐射雾和雨雾的环流形势及地面和高空气象要素特征,结果表明:1)500hPa阻塞高压脊和南支槽的反位相叠置有利于湖北西南山地出现雨雾天气。2)地面水平能见度与相对湿度反相关关系非常显著;雨雾与降水的发生、持续和结束几乎同步。3)辐射雾时地面水平能见度与雾滴浓度反相关性比雨雾更为显著;雾含水量越大能见度越低。4)辐射雾发生期间有多个逆温层同时存在,上层逆温更厚更强、下层逆温更为浅薄。雨雾发生时,逆温层可以有2～3个,逆温层底比辐射雾低层逆温层底高,但也可能没有逆温层存在。5)边界层风速小、对流活动弱有利山地辐射雾和雨雾的形成。地面风速很小或者静风,是辐射雾和雨雾生成的共同条件。雨雾发生时对流活动发展的高度比辐射雾高。6)辐射雾空气饱和层的高度低于雨雾。