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1、 低能见度天气的预报方法 摘要：本文通过对我国华北地区影响飞行的低能见天气主要形成过程进行分析，并对航空气象预报员在实际工作中对低能见天气的预报思路进行总结归纳，并对未来低能见天气预报方法进行了展望。关键词：雾、霾、能见度、辐射雾、平流雾、逆温。低能见度是我国北方常见的天气现象，由于工业化进程加快和环境污染，低能见度现象在近些年出现的频率呈逐渐增加态势，对航空生产运行造成了较大影响。1雾、霾定义与区别1.1雾霾定义我国低能见度天气主要有雾、霾两类，其中雾是一种天气现象，其定义为：大量微小水滴悬浮空中，使水平能见度降低的天气现象。根据能见度分为雾和轻雾，能见度小于1.0km为雾。1.010.0k
2、m为轻雾。与霾相比雾的特点为：相对湿度高，90%:雾滴大：5-100m；乳白色；厚度薄，主要在近地层；不均匀，起伏。霾是大量极细微的干尘粒均匀地悬浮在空中，使水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现象。相对湿度低;霾粒较小：1nm-10m；蓝灰、橙灰、黄色等；厚度厚，与混合层相当；较均匀，无明显边界。1.2雾和霾区别成分不同、颜色不同、气味不同；相对湿度不同、雾滴及霾粒直径不同、边界层分布不同（雾主要在近地层、分布不均、常有明显边界；霾厚度厚，与混合层相当，较均匀无明显边界）。实际预报过程中分辨雾霾是看大雾形成时相对湿度是否饱和？2雾的分类及预报工具2.1雾分类雾主要分为：辐射雾、平流雾。辐
3、射雾：辐射雾,主要是因为夜间地面辐射冷却,使空气中的水汽达到饱和所致,因此雾多发生在夜最长、气温最低的冬季或比较寒冷的冬半年。平流雾：当暖湿空气流到冷海（地）面上时,就会降温而凝结成雾,这种雾称为平流雾。预报辐射雾主要考虑因素：温度、辐射条件（云量）、近地气层相对湿度和地表湿度、稳定度、逆温等的影响。平流雾常发生在高压后部和底部（东部沿海）。2.2雾预报主要工具利用各种观测资料、遥感工具（探空、地面、卫星、风廓仪、雷达等）、模式分析资料诊断雾/层云形成的潜势利用各种预报工具（模式预报产品等）估计雾/层云潜在出现时间、强度、维持时间。3雾生成预报3.1辐射雾生成预报辐射雾所考虑条件：水汽来源（平
4、流或蒸发），温度露点差小且露点在0-3；夜间辐射冷却的作用（长波辐射，逆温，云）；层结条件等温逆温抑制对流湍流，利于水汽聚集；风速的影响及湍流的作用。冬季辐射雾生成的预报可总结为：晴朗的夜空、湿度大、微风、有逆温。3.2平流雾生成平流雾是潮湿空气流经冷的下垫面受冷却而形成。形成的前期有利条件：空气块流经水汽源区，通过水面的蒸发作用获得更多的水汽，低层空气湿度大；地表与流经其上的空气之间存在明显热力差异；近地面层风速适中，通过湍流/对流混合作用增大饱和层的厚度；边界层内存在逆温层；地面及对流层低层的反气旋性流场；大尺度弱下沉运动。热传导冷却作用：贴地气层与地表通过热传导和湍流交换降温，有利于逆温
5、层和雾/低云。风速影响：风速适中（47米秒），垂直湍流混合，饱和层增厚。我国海雾从春到夏自南向北推进，两广及海南沿海海雾主要出现在2-4月，东海海雾主要出现在3-7月、以长江口-舟山-台湾海峡最多，黄海海雾主要在4-8月，渤海海雾在5-7月出现，多是暖湿空气流至冷的海面上而形成。在陆地上，大型水体（湖）或河流面（如重庆）是非常有利的水汽来源。在这些区域的下风方，若其它条件合适的话，也会形成平流雾。结平流雾的预报考虑：风向风速适合、相对湿度大、下垫面温度湿度性质差异大（水陆差异）、存在逆温层。主要发生在沿海、沿湖地区。3.3辐射雾和平流雾特征对比3.3.1特征对比生命周期：辐射雾一般不到一天，通
6、常午前消散；平流雾可持续几天。强度：辐射雾强度变化大，开阔区域或接近水面区域浓度更大；平流雾强度变化大，但较平流雾平缓。厚度：辐射雾随辐射逆温层厚度变化，一般在150m；平流雾随边界层厚度变化（几百-2/3千米）。影响：辐射雾呈分散性，局地性强；平流雾影响范围较广。出现时间：辐射雾多出现在后半夜或凌晨；辐射雾任何时间都会出现。3.3.2形成过程对比辐射雾在夜间下垫面（地表）及其近地面层的红外辐射冷却，原地生、消，通常地面风速在4m/s以下甚至静风；平流雾出现时，暖湿空气团流向较冷下垫面，因近地面层降温而达到饱和，边界层动力和绝热过程，由天气尺度系统的气流造成，地面风速较大，平均为6m/s，加大
7、垂直湍流混合，增加边界层内逆温层高度。3.3.3近地面层主要影响因素辐射雾：逆温层下湿度较高的近地面层，具有强辐射冷却，地面静风，边界层之上、晴朗、下沉加速逆温，风切变较小；平流雾一般持续2-3天的来自水汽源地的空气，下垫面与流经其上空之间明显的热力差异，地面大尺度反气旋环流和下沉运动，对流、湍流混合增大高湿层厚度，风切变中等稍大。4雾消散预报4.1辐射雾消散利于辐射雾形成因子的反条件即辐射雾消散因子。太阳辐射:地表温度上升热传导及长波辐射加热贴地层及空中大气，雾滴蒸发，相对湿度减小，雾减弱消散。当地面气温高于凌晨时的最高露点温度（及雾生成时刻的温度）后，雾逐渐消散辐射雾消散预报着眼点。随高度
8、增大的风:由于雾顶风强上层干空气卷入雾层，干空气导致辐射雾将逐渐停止发展、减弱、消散。此时的风速一般都超过10m/s。云层和干平流:夜间辐射雾形成前中低云出现影响辐射降温，不利于雾形成；白天，雾形成后，中低云影响地面升温，利于逆温层维持，不利于雾消散。干平流直接侵入雾层，将使辐射雾将逐渐停止发展、减弱、消散。4.2平流雾消散平流雾消散的预报主要考虑平流性质的改变或系统性抬升。湿平流性质改变，湿度减小，或与下垫面温差减小；辐射增温，热对流垂直混合，逆温层顶风速增大，破坏逆温层；大尺度下沉减弱，上升加强，雾抬升为低云。5雾/低云预报工具和资料5.1探空资料探空资料信息包括：1稳定层/不稳定层位臵（
9、高度）和强度；2温度、露点的层结；3逆温层的位臵（高度）和强度；4潮湿层、干燥层的位臵；5风的垂直变化；6上升/下沉运动潜势；7云层形成的高度位臵；8云的类型（层云/或对流性的云）。探空资料局限性：时间、空间、垂直分辨率低。5.2地面资料地面观测风向风速、温度、露点、温度露点差、云量与云类型、过去与现在天气、能见度等。5.3卫星云图资料应用红外云图用于监测雾的形成、发展、消散。雾区边缘光滑、整齐（地形）而云区边缘较为斑驳。水汽云图主要探测对流层中高层的水汽，很难探测雾和低云。但它可反映出有利于辐射雾形成的高空干区和下沉区即颜色暗区。5.4数值预报产品应用数值预报产品不能准确地诊断雾，主要原因有以下几点：1.不能准确地描述大气中、特别是边界层的较低部位的水汽；2.不完整的边界层物理过程；3.地面和边界层物理过程描述的分辨率不够；4.地表特征如蔬菜、土壤类型、水汽、地形等等的描述的分辨率不够；5.在边界层内的垂直分辨率较低。但模式产品还是可以运用在雾诊断中。第一 -全文完-
