冬季乌鲁木齐城区和机场雾的特征及地面气象条件对比分析

基于乌鲁木齐城区气象站和城北乌鲁木齐地窝堡国际机场（简称机场）2016—2021年冬季逐小时地面气象观测资料,对近6 a冬季两地雾的特征及其对应的地面气象条件进行对比分析。结果表明,城区和机场3种情景雾日出现的概率较为接近,但是不同级别雾日的出现概率有一定的差别,其中大雾日数以两地同时出现为主,概率最高达到19.6%。两地不同强度雾日数和雾过程的频次均呈明显下降趋势,其中机场大雾日数和过程频次均略多于城区。城区雾起始时间有33.3%集中在1—4时,而机场25.2%出现在8—10时。城区雾强度总体强于机场雾,机场雾日最小能见度均值(412.9 m)高于城区(360.8 m)。此外,在冬季准噶尔盆地的“冷湖效应”和山谷风的共同作用下,机场一带盛行的西北偏北和偏北风导致温度相对较低,有利于降温形成大雾天气,城区和机场分别在-12～-4 ℃和-16～-8 ℃的温度区间内出现雾的频率最高,比例分别高达57.4%和50.1%。     

华北平原雾发生的气象条件

根据1995-2000年全国基本气象观测站资料和T106模式内插到全国基本站的各种物理量资料，统计了华北平原12月雾发生前或发生时大气低层部分气象要素的特征，计算分析了气象要素的分布区间与雾发生频率之间的相互关系。结果表明，当近地面水平风很弱，相对湿度为80％～90%、温度露点差在2～4℃，饱和湿空气气层处于稳定或者弱不稳定状态以及近地面气温在3～9℃时雾的发生频率较高。     

阎良机场气象探测试飞天气条件研究

气象探测试飞是以雷暴或强降水等为典型目标开展机载气象雷达探测性能鉴定的试飞。利用陕西省1991—2010年和阎良机场1996—2010年地面气象观测资料,统计分析了陕西中北部地区和阎良机场雷暴天气特征。结果表明:陕西中北部及阎良机场雷暴集中在6—8月;阎良机场地处雷暴少发的关中地区,且超过95%的雷暴由周边地区发展侵入。对照气象探测试飞要求发现,陕西中北部有充裕的气象探测试飞天气条件;以阎良机场为试飞基地,在陕西中北部地区实施气象探测试飞是适宜的。     

近60年青岛冬季雾的天气气候特征

利用青岛观象台地面观测资料、近岸海表温度和历史天气图,采用数理统计、趋势分析、相关分析等方法对青岛冬季雾的天气气候特征进行分析。结果表明：青岛冬季雾年平均为12天,占全年雾日的22%,有明显的年及年代际变化特点;通常夜间开始增多,上午07—08时出现频率最高,中午后逐渐减少,15时达最低值;持续时间平均为7小时23分。雾的生成与湿度、风力、海气温差等关系密切。当相对湿度达到80%以上,风力达2～4级,海气温差在-2～8℃之间发生频率较高。青岛冬季雾有锋面雾、雨雾、辐射雾、平流冷却雾和平流蒸发雾五种类型。其中由天气系统影响产生的雾占48.2%。     

西安咸阳国际机场专用高速公路雾的特征及影响因子

利用西安咸阳国际机场专用高速公路(以下简称西咸机场高速公路)段交通气象站及其10km范围内区(县)气象站的观测资料,以及MICAPS高空和地面资料,研究了西咸机场高速公路雾的变化特征、典型环流形势和气象影响因子。结果表明:雾主要发生在夜间至清晨,能见度越小的雾生成的时间越集中,2月、4月和10—12月出现的雾可持续较长的时间;典型雾日,500hPa陕西关中地区为一致的西北或偏西气流,850hPa陕西关中及其以南地区受弱暖脊控制且处于反气旋环流的底部,西咸机场高速公路及其周边地区近地面层有逆温形成,且风速小,湿度大;有利于雾发生的气象条件包括相对湿度≥80%、地面风速≤3m/s和地表温度与气温之差≥-3℃等,14时相对湿度、14时气温与未来时刻气温的差都与相应时刻能见度密切相关。     

京津塘高速公路秋冬雾气象要素与环流特征

利用京津塘高速公路2007年10—12月沿路自动气象站风、温、湿及能见度连续观测资料,结合气象台站地面观测及NCEP再分析资料,分析了雾过程中的大尺度环流背景及气象要素分布特征。分析表明局地路段类型雾天气主要出现在上层为下沉气流同时地面为弱气压场的环流条件下;全路段类型雾过程主要出现在对流层低层弱西风槽前的暖平流区、地面冷锋前弱气压场中。2007年10—12月各月雾发生时近地面温度范围分别为9～13℃,4～7℃和-6～1℃;近地面相对湿度一般大于90%。相对湿度为85%～90%时,也有500～1000 m低能见度天气发生。雾发生时近地面风向不定,风速一般小于2 m·s~(-1);当风速大于5 m·s~(-1)时,雾存在的概率极低。文中还给出了各路段雾生消时间、持续时段及雾天气出现次序的一般特征。     

青海省东部地区雾特征

利用青海省东部地区6站1977～2006年30年的地面气象观测资料,对该地区雾发生演变的特征进行了统计分析。结果表明,该地区雾的空间分布不均匀,高值中心在门源站,为8．3d／a,年雾日最多达13d;雾存在明显的年、季和日变化特征,由于气候变化的影响,年雾日呈明显的减少趋势,每年4～10月02：00～08：00是雾集中出现的时段;雾存在NNE—NE的主导风向,ESE风和SSW风频率最低,不到1．5％,同时在一1～5℃的温度窗区雾频率最高;除西宁站雾形成时相对湿度临界值为57％外,其它各站形成雾时相对湿度较高,均大于88％。     

面向试飞任务的阎良机场夏季气象保障条件及方法研究

利用阎良机场2008—2017年地面气象观测和西安、宝鸡、延安多普勒天气雷达探测资料,统计分析了阎良机场夏季降水、气温和雷暴天气特点, 针对型号飞机雨刷功能、湿跑道、高温和机载气象雷达探测性能的科目试飞展开研究。研究表明：（1）阎良机场具有适宜的雨刷功能、湿跑道、高温和机载气象雷达探测性能科目试飞天气条件,可以作为上述科目试飞场址;（2）阎良机场夏季月平均降雨量呈逐月增加的趋势,适宜开展雨刷功能和湿跑道科目试飞,可飞日数均为7月最多;（3）阎良机场夏季各月均有一定的高温科目试飞天气条件,7月可试飞日数最多,6月次之,8月略少;（4）阎良机场10 a夏季有574%的不稳定天气过程出现雷暴,试飞气象保障不仅要捕捉以雷暴为代表的强对流天气,以保障完成探测试飞任务,同时,还需防范426 %未出现雷暴的不稳定天气过程对试飞质量、效率、进度和安全的影响;（5）通过总结阎良机场出现雷暴天气的特点,研究出试飞准备和实施阶段强对流天气实时监测预警对策,在2018—2020年夏季试飞气象保障中发挥了重要作用。     

河北省雾的气候特征及趋势研究

为了研究河北省雾的气候特征及变化趋势,用1965-2006年河北省49个代表站的气象观测资料,采用相关分析、趋势分析以及Mann-Kendall检验等统计方法,分析了雾的时空特征、日变化规律和长期变化趋势.结果发现:河北省年平均雾日数为15 d,平原的雾日数多大于20 d,高原、山区、丘陵的雾日一般小于10 d;秋、冬季是雾的多发季节,11月雾发生频率最高为15.7%,除夏季外的其他季节,平原的雾日数一般最多;20世纪70年代初是河北省雾的明显转折点,雾日在1965-1971年处于偏少期,而1971年后经历了偏多一偏少一偏多三个阶段;凌晨5时雾生的频率最高为22.2%,早上8时雾消的频率最高为18.8%,3 h以内的短时雾最易出现;河北省雾日有一定的变化趋势,除了山前平原区站点多数为正趋势外,其他地形区测站则一般呈现为负趋势.     

昌吉雾的统计特征

利用昌吉州8站1971—2007年37a的地面观测资料,对该地区雾的气候特征以及气象条件进行了分析。结果表明,该地区雾存在中东部多西部少的分布特征;其季节变化和日变化明显,每年11月至翌年3月9—12时是雾的多发时段;温度、相对湿度、风速和风向等气象要素对昌吉雾的预报具有较好的指示意义。温度在-6～-20℃、相对湿度在78%～92%、风速在0～4m/s范围里且在偏西风和偏南风情况下,雾频率最高。     

近37a乌鲁木齐机场雾的不均匀性特征分析

本文应用1977～2013年乌鲁木齐机场12月~次年(2014年)3月逐时地面观测资料,应用相关气候统计方法探求乌鲁木齐机场雾天气的出现时间及其变化特征,并以大雾集中度(FCD)和大雾集中期(FCP)来表征大雾天气累计出现时间的非均匀性特征,结果表明：⑴1977~2013年,乌鲁木齐机场雾累计出现时间呈明显的上升趋势,大雾的上升速率大于浓雾的上升速率,且大雾天气中浓雾的比率逐年下降;且机场雾的持续时间以低于6h为主;⑵机场雾分为三个阶段：少发期(1977~1991)、调整期(1992~2001)、高发期(2002~2013),且机场雾的突变时间就发生在本世纪00年代初期(2001/2002年);⑶机场大雾累计出现时间和能见度大小有明显的负相关关系,且日变化显著：一天内有两个非常明显的转折时间段,分别为1:00~2:00、和14:00~15:00,即3:00~13:00为一天内易发大雾时间段,14:00~23:00为一天内能见度较好时间段;⑷机场大雾的发生时间相对集中,集中度相对较高。近37a来大雾集中度呈下降趋势,尤其是进入大雾高发期以后,大雾发生次数显著增加,且大雾平均持续时间变化不大,集中度较低;机场大雾集中发生的12月和1月,以周为时间单位计算时,在2002年以前,大雾最多发生在12月第四周;2002以后,大雾最多发生时间开始后移至次年1月份第一周。     

2011~2013年中国冻雨、冻毛毛雨和冻雾的特征分析

研究冰冻天气的特征对于更好的认识冰冻天气,提高此类天气的预警预报能力,从而达到防灾减灾有重要意义。利用2011~2013年间中国民航机场的一小时或半小时一次的例行观测和特殊观测资料,分析了冻雨、冻毛毛雨和冻雾天气的时空分布、持续时间和气象条件等特征。研究结果表明:我国大部分地区均会发生冰冻天气。冻雨和冻毛毛雨的频发区与其持续时间较长区比较一致,而冻雾的少发区,其持续时间也可能较长。我国冰冻天气最容易在冬季(12~2月)发生,在1月出现的比例最高;在凌晨[00~07时(当地时间,下同)]出现频率相对较高,午后(13~14时)出现频率最低。一次冰冻天气的持续时间一般不超过2个小时。温度在-3~-1℃,露点温度在-4~-1℃,温度露点差在0~1℃时冰冻天气发生的频率最大。出现冰冻天气时的风向以东北风和北风为主,而平均风速在2~3.9 m s-1时冻雨和冻毛毛雨发生的频率最大。我国冻雨和冻毛毛雨发生时,同时常会有雾或轻雾;冻雾出现时,一般不会伴随其他天气。     

乌鲁木齐重污染日的天气分型和边界层结构特征研究

利用2004年1月-2009年4月高空、地面气象观测资料和逐日空气污染指数,对乌鲁木齐空气污染≥Ⅳ级的重污染日持续时间特征、500hPa高空环流形势、地面气压场及相应的边界层结构特征进行了统计分析。结果表明,乌鲁木齐重污染过程发生1天和持续2,3和4天的比例分别是32.2%,23.3%,18.5%和11.0%;发生重污染时500hPa以纬向环流型居多,占重污染总日数的84.2%,经向环流型为15.8%。从地面气压场来看,高压后部型出现重污染的频率最高,达86.3%;高压底部型次之,为9.6%;高压前部型和南高北低型出现重污染的几率较小。乌鲁木齐冬季Ⅲ级污染日对应的温度、湿度及风等要素廓线的垂直结构与冬季平均状况几乎一致,而重污染出现时,边界层逆温较强、风速较低且低空伴随有较厚的偏东风或东南风气流;重污染日和雾的关系密切,伴随有雾或轻雾的频率高达81.3%;前一日20:00(北京时)上干下湿并伴有逆温的边界层结构极易导致空气质量恶化。     

衢州市雾天气的成因分析和预报研究

利用1980—2017年逐日雾观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,采用统计学、天气学、累积频率等方法分析了衢州市雾日的时空分布特征及雾预报方法。结果表明:①衢州市雾的空间分布呈北多南少、山区明显多于平原的特征;雾出现时间主要集中在冬春季,83.2%的雾出现在23时—次日09时,峰值在06时;②容易导致衢州出现区域性雾的地面天气类型有4类:冷锋前暖区型、大陆高压型、入海高压后部型和低槽型;500 hPa高空环流形势有3种:低槽型、高压脊型和纬向气流型;③雾发生前一天对流层低层小风、高湿并伴有逆温,其中低槽型雾逆温层接地,其他3种类型逆温层抬离地面;④用累积频率法定量给出了雾出现的相对湿度、风速、逆温的阈值与消空指标。⑤经过两年使用,该预报模型预报准确率达71.2%,具有较强的预报价值。     

我国大雾的时空分布特征及其发生的环流形势

根据1971～2005年35年来714站大雾资料,统计了我国大雾的时空分布特征和环流形势.结果表明:年平均大雾最多的地区主要集中在四川盆地、重庆、云南南部、湖南和江南东部;雾日有明显的季节和月际变化,春、夏季雾的范围较小,秋、冬季雾的范围较大,内陆雾主要为(秋)冬季正态分布型,东北的雾夏季偏多,沿海雾春、夏季较多.雾通常开始于晚上20时(北京时间,下同)至次日早晨8时(以6～7时为最多),结束于8～12时,持续时间大多在1～10 h,持续3h的雾出现的频数最高.近35年雾日的线性趋势表明:江南、华南的雾日变化不明显,其余大部分地区的雾日都呈递减趋势,不同能见度的雾日在1985年前后基本上都呈相反的变化趋势,并且能见度越低的雾日变化越明显.主要考虑地面天气形势我国大范围大雾发生的环流形势可分为均压型和锋前型两大类型.     

乌鲁木齐国际机场“持续双低浓雾”天气特征分析

对影响乌鲁木齐国际机场运行的"持续双低浓雾"的天气标准进行了定义,选取了2014—2017年47个个例作为研究对象,使用天气学和统计学分析方法,从气候背景、环流形势、时间特征、地面气象要素特征进行分析,结果表明:(1)持续双低浓雾主要出现在冬季11月—次年3月,12月发生频率最高,占比约42.6%,其频繁出现与冬季气温偏高有关,一般乌鲁木齐先期有降水或地面有积雪。(2)主导能见度和跑道视程(RVR)的高频区间有显著差别,分别为50～100 m和200～300 m区间,频数分布为40%和26.4%。(3)高空环流形势以高压脊控制类型最多,占46.8%,西风波动型次之,占38.3%,高压脊前型最少,占14.9%。地面形势以蒙古冷高后部型为主,北疆沿天山多为均压或弱气压场;(4)多在夜间—上午出现,在中午—下午结束,持续时间均在24 h内。(5)持续双低浓雾容易出现在气温-5～-15℃、相对湿度≥85%、温度露点差≤2℃、0～1 m/s的风向不定或静风条件下。(6)局地风向与雾的生消维持有密切关联,偏北风有利于雾的出现和维持,东南风常使雾消散。     

开封市空气重污染典型天气背景分析与潜势预报模型研究

利用2014-2016年高空、地面气象资料和大气环境监测资料,对开封市空气重污染日持续时间和发生月份特征、 500 hPa高空环流和地面气压场形势、污染物浓度与气象要素的相关性和分布特征进行了统计分析。结果表明:开封市重污染日主要发生在11月至次年1月,重污染日的首要污染物为PM_(2.5)和PM_(10),出现频率分别为97%和3%;秋冬季重污染常具有连续性,连续1～2天的重污染累计频率为44%,连续3～6天的累计频率达到56%。发生重污染时500 hPa形势主要分为平直纬向环流型、低槽型和西北气流型,出现频率分别为47%、43%和10%;地面气压场形势主要分为高压前部型、均压场型、低压南部型、倒槽型和东高西低型,其中高压前部型出现频率最高,达63.4%,其次均压场型占18.3%,其他3种类型出现频率都在5%～7%。重污染日逆温层高度主要分布在925-1000 hPa,但当逆温层高度达到850 hPa时,其发生重污染的概率达到40%;重污染日850-925 hPa风速多在10m·s~(-1)以下,1000 hPa风速多在5 m·s~(-1)以下,地面早晚间风速多为1～3 m·s~(-1);地面早晚间相对湿度主要分布在60%～90%。根据统计结果,选取低层风速、逆温、地面风速、地面相对湿度、云量等作为预报因子,应用"配料"法,建立6个空气重污染潜势预报模型。经检验评估,24-72 h模型预测准确率达到85%以上。     

乌鲁木齐冬季大雾与低空逆温的关系

为了找出雾与逆温之间的联系和规律,为大雾预报提供参考依据,利用乌鲁木齐市2000年1月—2006年4月的地面、探空资料,对210个大雾日和1221个逆温日进行了统计特征分析。分析表明,乌鲁木齐市区逆温年发生频率为82%。一年中冬半年(10—3月)平均月发生频率为92%,夏半年(4—9月)平均月发生频率为68%。大雾只出现在10月至次年4月,雾日平均每年32.7d。冬季强逆温是形成大雾的重要条件之一,各月大雾日数与逆温日数及逆温层的厚度值、温差值之间呈正相关;与逆温层的底高呈反相关;在同一个月中,当逆温层底高低、温差大和强度强的情况下,出现雾的几率大;从7a雾日逆温平均特征值与无雾日逆温平均特征值比较分析表明:雾日逆温存在底高低、顶高低、厚度厚、温差大、强度强的特点。     

气象知识

<正>雾与城市雾:雾是悬浮在近地面层大气中大量微细水滴的可见集合体。是近地面层空气中水汽凝华的结果。城市雾是发生在受人类活动影响最集中的城区及其相关设施(机场、港口及高速公路等)的雾,城市雾的出现往往叠加了城市环境和人类活动的影响。雾本身就具有局地性的特征,而城市雾则是发生在局地性极强的城市环境中的雾。二十四节气:二十四节气是根据地球在环绕太阳运行的轨道上所处位置划定的,属     

上海地区低能见度特征分析

利用上海机场气象观测资料以及同时段的探空资料、大气污染资料,分析了上海地区低能见度的季节和日变化特征,以及影响低能见度的天气因子和大气污染浓度,结果表明:低能见度在12月出现次数最多,其次是1月、11月,6-9月出现最少;05:00-08:00出现频率最高,维持时间在1-5 h内的累积频率达到84.4%.降水、雾、霾等是造成低能见度的天气因子.低能见度日空气污染比较严重.冬季大气边界层稳定比例较高、多层逆温频繁发生、混合层高度低,是上海地区低能见度发生频率较高的主要原因.