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冷空气影响下黄东海海雾变化规律及预报方法研究

王亚男  
【摘要】: 首先,根据历史观测资料研究分析了我国黄海和东海沿海在冷空气影响下发生海雾的气候规律和海雾形成的海洋、气象条件,发现冷空气条件下的成雾主要发生在冬春季节,其中半数以上为浓雾过程,冷空气条件下成雾次数约占总雾次的15%左右,成雾时以弱冷空气过程为主,风向偏北,风速一般小于8 m/s,成雾的相对湿度条件有昼夜之分,夜间发生的雾大多数出现在空气处于或接近饱和状态之下,而白天发生雾时相对湿度条件限制要低一些。成雾时以气海温差在2.0℃以内时所占的比例最多,但当气温低于海温2.0℃以上时的海雾仍占13%的比例,它高于一般海雾发生时对应的海气温差值所占的百分比。东海海域的冷空气雾其近海面边界层大气普遍有逆温或近于等温情况,而黄海北部海域有逆温或等温的情况比较少。以冷空气影响下成雾最多的小洋山站为例,海雾维持时间大多小于2小时,约有19%的海雾维持时间长于4小时。当冷空气影响下海上出现雾时,临近陆地上的能见度一般都比较好,这与相邻沿海陆地区域一般并不形成有利的成雾条件有关。 其次,使用WRF中尺度大气模式对冷空气影响下的海雾过程进行了数值模拟,结果表明模式能在一定程度上再现海雾发生发展过程。但模拟的海雾区域范围与实际情况还存在一定的偏差,模拟的能见度数值与实况相比偏大一些。模式中的水平能见度的大小主要受云水混合比的影响,云水混合比大于等于0.1g/kg的分布范围与水平能见度小于等于0.5km的分布范围基本一致。 最后,建立了一套供实时业务使用的黄海和东海海域海雾短时客观预报系统。首先利用我国东部9个沿海和岛屿气象站的地面观测资料,对每次出现的雾按能见度进行分级,统计分析不同级别雾出现的气候特征,定量地研究分析了各海域成雾的海洋和气象条件,建立了海雾等级预报方程,在此基础上,应用大气环流模式预报输出产品,如海洋大气边界层中的气温、风速、风向、相对湿度气压、及海表温度等,进行雾的等级实时预报。结果表明,本海雾客观预报方法对大范围的雾区,包括冷空气条件下的海雾有较强的预报能力,在实际使用过程中取得了较好的预报和应用效果。本业务系统实现了从资料获取到计算和输出整个过程的全自动化,系统运行稳定,业务使用的实时性强。


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