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1、大雾的分析与预报,民航华北气象中心,关于雾,1、空气中的水汽达到饱和而形成雾的物理过 程主要有两个，增湿和降温过程。 2、按照雾形成的不同物理过程，雾可以分为 辐射雾、平流雾（海上、沿海多见）、上 坡雾、锋面雾、蒸发（汽）雾等几种，有 时由几种过程共同造成，如平流辐射雾。 锋面雾又可分为锋前雾、锋际雾和锋后雾。 3、雾是接近地面的层积云。,雾的定义,雾是悬浮在近地面层中大气中的大量微细水滴（或冰晶）的可见集合体。 雾和低云的区别在于是否接地。 国际气象组织规定，能见度在1000米以下的称为雾，能见度在1到10公里的称为轻雾或霭。,卫星云图上雾的特征,雾区一般为白色或灰色，这决定于雾的厚度和太阳
2、高度角的大小。 雾区纹理均匀，中间没有暗影，但其形状是不规则的。 雾区边界一般与山脉、河谷、海岸线一致。这一点和层云区不同，也是与层云区相区别的唯一标志。,极轨卫星监测大雾,雾纹理均匀 边界常由于周围地形的限制而不规则 雾区的反射率比中高云小，与低云相当 除上坡雾外，随时间移动的是低云,雾生成的两种途径,空气温度的降低，产生平流雾、辐射雾、上坡雾等； 空气中水汽的增加，产生蒸发雾、锋面雾等。,雾的分类（微结构和温度）,暖雾：由温度高于0摄氏度的水滴组成 过冷却雾：由温度低于0摄氏度的过冷水滴组成 冰雾：由冰晶组成,雾的分类,辐射雾 平流雾 锋面雾 蒸发雾 上坡雾 城市雾,辐射雾,定义：夜间，尤
3、其是晴朗微风的夜间，地面因红外辐射而冷却，近地面层空气由于接触冷却的地面和空气本身的辐射冷却使空气中的水汽逐渐达到饱和而凝结成雾滴或凝华成冰晶，黎明时形成雾。,辐射雾,辐射雾：形成的条件,晴夜 微风 近地面层水汽充沛 气层比较稳定或有逆温存在,辐射雾：晴夜,晴朗无云的夜晚有利于地面及近地面气层辐射降温达到饱和。,辐射雾：微风,适宜的风速对近地面层具有一定强度的扰动混合作用，能使水汽和冷却作用扩散到整个边界层。 乱流对雾的影响。乱流小时，水汽局限在近地面狭小的范围,易形成露、霜或轻雾。风小时，乱流有一定厚度，降温有一定厚度，有利于雾，如果再大，更厚的气层都参与混合，将使降温减小，水汽也将上传很多
4、，不利于成雾。,辐射雾：近地面层水汽,近地面层的暖湿平流输送。 气柱中水汽含量，参考当天下午的相对湿度和露点。 当地表上已有水汽凝结时，则由于水汽在地表面上的凝结（露和霜）（或凝华），使近地面的绝对湿度和相对湿度降低，不利于雾的形成。但降温大也可以。,辐射雾：层结稳定或逆温层,低空有逆温出现时，层结稳定，垂直乱流混合弱，这样有利于近地面一定厚度的气层冷却降温，同时，水汽大部分稳定的聚集在此层中，对雾形成极为有利。首都机场20年的统计的辐射雾大部分有逆温存在。,辐射雾预报：天气形势,辐射雾主要发生在地面至200400米的浅层内。 它的形成与地面天气形势关系最密切。 弱形势下，气压梯度小，风力微弱
5、，一般情况下天气晴朗少云，这时的低层水气充沛，入夜降温便形成大雾,辐射雾预报：温湿变化,根据天气形势，一般只能判断辐射雾出现的可能性。 要确定辐射雾是否出现，还要分析本场未来最低气温是否低于露点温度。 如果未来最低气温低于露点温度，则有雾形成；反之，则不可能有雾形成。,辐射雾：形成的有利条件,辐射雾：温湿随高度的变化,辐射雾：天气形势,弱形势场：弱高压脊前、脊后或弱高压中心附近；鞍型场两高与两低之间的均压区内；地形槽。,辐射雾：天气形势,辐射雾：消散,气温升高 风力加大和地面逆温层被破坏 干冷空气的侵入,雾消经验,雾消散时的温度T2与成雾时的温度T1有如下关系：T2T11.6 在晴朗微风的天气
6、条件下，如果雾在日出前12小时内生成，其消散时间一般都在日出后1.5小时；如果雾在日出前24小时生成，其消散延迟到日出后1.53个小时。冬季雾散的晚 。,辐射雾：日变化,辐射雾有明显的日变化，一般在夜间到凌晨生成，日出前后达到最浓，以后随着气温的升高逐渐消散，或者雾层上抬演变为层云。消散时间一般在8-10点钟。 首都机场形成辐射雾通常也是在夜间或清晨形成，在日出前达到最大强度，随着日出后气温不断的增强，大雾逐渐变淡至消散，一般最迟在上午11时左右即会完全雾消。 当天空被云层覆盖或是逆温层很厚，雾不容易消散。,冬季日变化变化特点,生成与消散的时间变化规律：冬季15时到02时之间出现的频率较大，0
7、2时至14时出现频率较小，02时也是大雾开始消散的时间。,其它三季日变化特点,其它三季出现低能见度的情况一般在夜间16时-凌晨00时，但频率也很低，尤其春季和夏季仅在日出前后偶尔出现。,辐射雾：分类,晴天辐射雾 多云-阴天辐射雾 雪面辐射雾,晴天辐射雾,环流形势较弱。 整层均无明显系统影响本区。 中低层有暖湿平流活动。 本区一天以上少云或无云。 相对湿度较大。 微风、有适当的扰动。 该类大雾共有117次，占辐射雾总次数的64%。（1975-1994）,多云阴天辐射雾,大部分都有小槽或切变线活动，伴有弱冷空气，中低层有暖湿平流，造成阴天，该小槽间或配有弱锋面，但锋面距我区较远，这时浓厚的低云或中
8、高云较长时间的维持，天空情况差、凝结核过多，夜间的降温量即使不大，在相对湿度较大的情况下，也可因辐射导致形成大雾。 该类大雾共有64次，占辐射雾总数的35%。 （ 1975-1994）,雪面辐射雾,降雪后雪面长波辐射形成大雾。该类大雾形成是在降雪后，相对湿度大，由于冷空气的影响，降雪、雨停止，云很快消失，经过辐射而生成大雾， 此类大雾从原则上也应该划归晴天辐射雾类型，但因为地面积雪的存在对于该类辐射雾的形成有一定作用，故将其划分为雪面辐射大雾。 该类大雾共有3次，占辐射雾总数的2%。（1975-1994）,平流雾,平流雾主要是暖湿空气水平流经寒冷的地表陆地或海面时，因暖湿空气受冷的地表影响，底
9、层空气迅速降温，上层空气因离地表远降温少，这样就相成了平流逆温。在逆温层以下，空气冷却达到饱和，水汽凝结形成雾。,平流雾,平流雾：形成条件,平流条件：适当的风向和风速。太大易使逆温层离开地面而形成在某一高度上，形成低云而不是雾。 冷却条件：暖湿空气与地表之间有较大的温差。流来的空气与下垫面的温度差异较大，低层空气冷却的愈厉害。 层结和湿度条件：暖湿平流、近地面层的气层（地面到850HPA）呈逆温或等温分布、近地面层（地面到850HPA ）比湿随高度增加。,平流雾：特点,日变化不明显，一天之中任何时候都可出现，条件具备则终日不消。 来去突然，生成迅速。 多出现在冬季。 雾区较厚和较大。 平流雾多
10、出现在阴天，并常伴有稳定性的低云（多与雾相连）和毛毛雨。 平流雾多出现在沿海，或海上（海雾），我国沿海地区出现的平流雾，主要是登陆的海雾（应属于平移雾的性质）或平流辐射雾。,平流雾：天气形势,入海变性高压西部 西太平洋高压西部 气旋和低压槽东部 准静止锋（或冷锋）前部,入海变性高压后部,平流雾：天气形势,西太平洋副高西伸脊西部,平流雾：天气形势,气旋和低槽东部,平流雾：天气形势,入海变性冷高压西部的平流雾 冷高压入海后，在其西部能否形成平流雾，主要取决于系统的厚度和系统在海上停留变性的时间。一般说来，如系统越厚变性、越大，就越有利于在系统的西部区域形成平流雾。这种平流雾多见于春季，一般出现在海
11、陆交界地区。,平流雾：天气形势,太平洋高压西部的平流雾 入夏以后，太平洋高压脊向西北伸展，如果这脊西缘正好伸至中国国沿海地区，则有利于沿海地区出现平流雾。由于太平洋高压脊是暖性深厚系统，维特时间较长，所以受影响的平流雾范围广，厚度大。而且持续时间长，短则12天，长则56天或超过6天。,平流雾：天气形势,气旋和低槽东部的平流雾 江淮气旋引起的平流雾，主要出现在黄海沿岸，黄河气旋引起的平流雾；主要出现在渤海沿岸；西南低压槽引起平流雾，主要出现在珠江口以东的华东和华南沿岸。,平流雾：天气形势,上述三类平流雾出现时，850毫巴和70O毫巴高度上都有暖平流。如果暖平流的厚度太薄，出现平流雾的可能性就较小
12、。,近地面层的气层（地面到 850HPA）呈逆温或等温分布 近地面层（同上）内比湿随高度增加 不仅要有正的温度平流，还要有正的比湿平流。,平流雾：天气形势,锋前的平流雾：静止锋、冷锋前面或低压槽中的偏南风流场利于暖湿空气的输送，往往会有平流雾出现,平流雾：预报,形势要具备。 分析低层空气的温湿平流。 分析平流雾暖湿空气与冷的下垫面之间温度的关系。 源地的露点温度及其未来的平流变化值。 预报区域的下垫面温度。 注意云层高度的变化（是否降低）。,平流雾：预报,风向风速，上游测站的能见度、温度、露点的变化，关注通县、南苑、沙河的气象要素变化； 上游站露点与本场温度差； 跑道视程的变化。,预报经验,大
13、气中下层（700hPa-500hPa）存在纬向偏西下沉气流，没有明显的冷空气影响，有利于提供地表良好的蒸发及辐射降温条件，并有利于逆温的形成 大气低层的暖湿平流和弱上升气流，使低空湿度加大，同时也使大气边界层内湍流混合作用得到增强 在具备上述良好的基础上，合适的引导气流可导致平流雾的发生,锋面雾,在冷暖空气的交界面附近产生的雾称为锋面雾。,锋面雾：分类,暖锋前的雾主要是锋上暖空气的暖雨滴降到锋下冷空气中蒸发，使冷空气达到饱和而形成的，属于蒸发雾的一种。 暖锋后的雾主要是由暖湿空气移到原来冷空气控制的地面上冷却而形成的（平流雾）。 冷锋前的雾主要是由于在锋前或其前部的低压槽中，有偏南风流场，有利
14、于暖湿空气的输送，使空气中水汽增加，容易达到饱和形成大雾。（首都机场秋冬季易出现）,蒸发雾,蒸发雾是由暖水面蒸发而成的雾。冷空气从大陆流向海洋，或夜间陆地上的冷空气流经暖的江河湖泊和水库面上时，由于暖水面强烈蒸发而形成的。它常出现在秋冬季节，其厚度较薄（50100米），范围狭小，并且消散十分迅速。,上坡雾,上坡雾是湿空气沿山坡上升，经绝热膨胀冷却而形成的雾。形成上坡雾时，气层必须是稳定的，上升气流必须是缓慢的，否则形成云而不是雾。我国天山北麓坡度平缓，吹弱的北风时常形成这种雾。,城市雾,城市雾是发生在局地性极强的城市环境中的雾，大城市里空气中吸湿性凝结核多，风速也较小，对雾的形成有利。 一方面
15、，城市污染物和气溶胶的存在有助于雾的形成；另一方面，气溶胶过多，初始的过饱和度不会太大，不易形成浓雾。 冬季北京城西首钢地区表现就比较明显，常常是烟雾混合在一起使能见度小于1000米。,雾、霾、烟的区别,霾主要由灰尘颗粒造成。 相对湿度不同：相对湿度90%以上为雾，80%以下为霾，介于两者之间为以霾为主要成分的雾霾混合物。 雾的厚度一般只有几十米到一两百米，霾则有数千米。 雾的颜色乳白或青白，霾呈黄色、橙灰色。 雾的边界清晰，霾与周围环境边界不明显。 烟：目视可见明显烟源。,目视判断影响能见度的天气现象,天空呈桔黄色，空中有浮尘； 天空混浊不清，空中有烟层或霾层； 早晨东方天空发红，空中水汽凝
16、结雾多。 早晨或傍晚太阳呈红色，空气中水汽凝结物或尘埃多。,目视判断影响能见度的天气现象,白天太阳呈白色，对着太阳也不刺眼，空中尘埃多。 月亮呈红色或淡黄色，或星光黯淡，空中有浮尘或霾。 霾使物体的颜色减弱，使远处光亮物体微带黄红色，黑暗物体微带蓝色。,人工消雾,人工消过冷却雾的基本原理是设法改变雾中的相态结构，即在雾中生成冰晶，破坏结构的稳定性，常用液氮、干冰、丙烷、碘化银和其他人工冰核。 人工消除暖雾的基本原理是使雾滴蒸发，改变雾滴谱分布，使之有利于碰并增长而沉降，常采用地面加热、直升机下洗混合和利用吸湿性物质。,雾和低云的转换,如果逆温层很厚，太阳的辐射增温作用也难以在短时间内使逆温层全部破坏。在这种条件下，雾消后可升高成为低云。北京的要求是：早7时探空逆温层厚度达到900HPA以上，就合乎以上条件。 风速加大，低层扰动增强，雾可抬升为层积云。 冷锋靠近，在靠近锋线前缘有上升气流的区域，雾将被抬升为低云。,个例 和 经验,北京地方大雾一些经验 1、 如果影响能见度主要为烟，那么前半夜能见度可能较差，后半夜反而会好一些，或者一直维持不变，这可能要比较烟的沉淀速
