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基于MODIS多通道资料的白天雾监测 总被引：3，自引：1，他引：3
根据云雾微物理性质的差别,用SBDART辐射传输模式模拟了MODIS通道1、6、20、31的云雾光谱辐射特性。模拟结果表明,这4个通道的辐射值中都包含有云雾的信息,能体现出云雾的微物理性质差异,可以用来区分中高云、雾和无云地表,从而实现白天雾的监测。在模拟分析的基础上提出一种白天雾监测的方案,并进行了实例分析。实例分析结果表明,这种多通道雾监测方法提高了白天卫星识别低云和大雾的能力。 相似文献
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北京2009~2013年期间持续性大雾的类型、垂直结构及物理成因 总被引：2，自引：0，他引：2
北京地区持续性大雾天气近几年呈显著增加趋势,但由于缺乏高时间分辨率的雾微物理和大气廓线数据,限制了对大雾垂直结构和物理成因的深入了解。本文基于美国Radiometrics公司生产的35通道MP-3000A型微波辐射计廓线仪(Microwave Radiometer Profiler,简称MWRP)及常规气象和卫星观测资料分析研究了2009~2013年期间北京地区13次大雾天气过程的类型、垂直结构特征及其产生的物理成因。按照雾产生的基本条件,将13次大雾天气主要划为平流雾和蒸发雾两类,辐射雾存在于持续性大雾过程中,不做单独划分。平流雾的平均雾顶高度不超过1.0 km,而蒸发雾的平均雾顶高度在0.5~1.5 km之间。平流雾主要是由来自西南和东南的暖湿平流移经北京地区冷下垫面后冷却降温过程产生,强逆温的形成有利于雾的持续发展。而蒸发雾是由本地区降水蒸发冷却形成,或是冷平流移经暖湿下垫面形成。按照微波辐射计连续观测的雾宏微观垂直结构特征,将13次大雾天气过程又划分为单一雾结构和云雾共存结构,并采用卫星和地面气象观测数据对部分典型雾个例进行了比较验证研究。结果表明,在13次大雾天气中,平流雾和蒸发雾各占69%和31%。由此说明北京地区持续性大雾天气主要是由暖湿平流过程和降水蒸发冷却过程造成,与天气过程的异常密切相关。单一雾结构仅占15%,而云雾共存结构占近85%,且持续三天以上的大雾天气基本具有云雾共存结构。 相似文献
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都市霾与雾的区分及粤港澳的灰霾天气观测预报预警标准 总被引：17，自引：16，他引：17
都市霾与雾的区分是迫切需要解决的问题。霾的出现有重要的空气质量指示意义,而雾的记录,有明确的天气指示意义。通常在平面时已达到饱和的水汽压,对相当于球面的云雾滴来讲就是未饱和的,云雾滴就会蒸发;在水汽条件不变时,云雾滴由于蒸发而变小,导致它的平衡水汽压升高,就更易蒸发掉。在不饱和大气中小于数μm的云雾滴必然蒸发,而且伴随着蒸发云雾滴尺度会进一步变小,导致曲率越来越大,蒸发速率越来越快。过去错误认为凝结核可以在低相对湿度(RH)情况下产生凝结生成雾滴的观点,是忽视了粒子曲率作用的结果,将实验室大颗粒(常常达mm量级)的吸湿性特征,延用至次μm粒子造成的。降温是达到饱和形成雾滴的重要物理过程,云雾是低温下饱和气块的可见标志。在云雾中必然存在凝结或凝华过程,因而必然伴随着潜热释放,这就使云雾内的温度高于环境,在云雾内必然盛行微弱的上升气流,不可能是下沉气流,这些宏观过程在霾层内是不存在的,因而成为识别雾与霾的重要的宏观动力条件。在对历史资料进行统计时,在排除降水、吹雪、雪暴、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕等视程障碍现象的情况下,通过调试RH,使雾与轻雾反映自然的年际与年代际气候波动,而霾反映由于人类活动而引起的趋势性变化,其限值大体在90%左右,与美国和英国在讨论霾影响能见度(vis)的长期变化趋势中使用的限值RH<90%相同。20世纪80年代以来大幅增加的霾日,绝大部分是由于人类活动影响的气溶胶细粒子污染造成的。依据上述结果和以前的研究,给出了霾与雾区分的概念模型、霾与雾观测的标准和灰霾天气预警信号发布的标准,并介绍了相关的业务产品。 相似文献
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雾的气象卫星遥感光谱特征 总被引：20，自引：4，他引：20
从大气辐射传输理论入手，用频谱分析方法研究了气象卫星遥感图像上云雾的可见光和红外光光谱特征，阐述了雾在NOAA各通道的光谱响应特征及相关指标。根据云雾的不同顶部结构，分析了云雾反射可见光的非朗伯特性。根据瑞利(Rayleigh)准则，解释了低太阳高度角时可见光对云雾具有更强的识别作用，指出雾与云相比，具有更强的方向性反射特点，当卫星处于云雾层的镜面反射方向时，雾区具有更强的亮度，即反射率高于云区；反之．雾区则相对较暗，指出可见光在云雾识别方面具有重要作用。通过分析云雾层的不同红外光谱特点，给出了一些云雾识别与分类的指标，说明了通道组合方法对云雾识别的重要作用，为云雾分类提供了依据。通过时间动态的频谱分析，给出了判断大雾成熟期的光谱特征，对判定大雾的发展与消散具有重要意义。 相似文献
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MODIS监测雾的方法及分析 总被引：19，自引：4，他引：19
根据云雾及下垫面在可见光、长波红外和中红外波段的反射及辐射特性差异，结合MODIS资料，得出不同的波谱廓线并进行波谱分析。利用分析结果给出多通道综合阈值法监测大雾的流程，并用此方法进行了个例分析。结果表明：MODIS资料在雾监测方面有很好的应用潜力；中红外通道在雾监测上有独特的优势。 相似文献
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《气象科学进展》2016,(2)
简述了对航空运输有危害的天气要素,包括航线要素和航站要素的业务预报。着重介绍了在美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)业务模式后处理中,能见度的两种诊断方法和雾的三种后处理再诊断方法。能见度计算的第一种方法是Stoelinga-Warner方法。该方法要求预报模式有四种水溶性物质的输出。通过这些水凝性物质计算消光系数来估算水平能见度。第二种方法是第一种方法的改进,包括增加了更多的水凝性物质,用相对湿度估算高湿度时或霾条件下的能见度,考虑了白天和夜间能见度的不同等。还讨论了以机场跑道为背景的跑道能见度的估计方法。雾的再诊断包括美国联合包裹速递服务公司(United Parcel Service,UPS)的方法,NCEP的多重规则法和根据雾内各物理过程间的平衡进行诊断的方法。UPS法根据低层大气稳定指数,多重规则法则根据模式输出的能见度、云、相对湿度和风速来诊断雾的发生,但两者均不能判断雾的强弱。物理过程平衡法是根据Zhou-Ferrier的雾层平衡理论所提出的雾发生及稳定时湍流强度小于某临界值的必要条件以及雾层内含水量的垂直分布公式对雾含水量及能见度进行诊断。后两种方法已被试验性地用于NCEP的短期集合预报中。预报验证表明,后处理中雾的再诊断方法可以有效地提高业务模式雾的预报能力。但总体而言,雾的预报与其他常规要素的预报相比,现仍处于较低的水平。最后讨论了模式对能见度和雾预报能力低下的原因和改善的途径。 相似文献
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基于MODIS遥感资料监测南海白天雾 总被引：3，自引：0，他引：3
根据现有雾遥感监测理论,采用多通道阈值判识法,基于MODIS资料进行南海白天雾监测。该方法利用MODIS的1、2、18、20、31通道数据,分离云、雾、海表的相关信息。满足RB1<20%、RB2<20%、RB1>RB2的象元判识为海表;满足RB1>55%、RB2>55%、TB31<273 K的象元判识为中高云;海雾和低云的分离指标IFC>20的象元判识为海雾。利用2011年1—4月广东沿海海雾实地观测结果对该方法进行验证,在13个样本数据中,有9个样本的卫星监测结果与地面观测结果一致,有3个样本地面观测有雾但卫星监测为低云,1个样本地面观测有雾但卫星监测为晴空洋面。主要是因为MODIS资料本身对云雾不具备穿透性,算法设计时只能假设单一视场中只有一层云雾,对于无云覆盖的雾区较易识别,但对于被云覆盖的雾区则只能将其判识为云区,但总体来说,该监测模型是有效的、可行的。 相似文献
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气象卫星大雾遥感自动识别技术研究 总被引：3，自引：0，他引：3
鉴于大雾对城市和沿海地区国民经济和人们生命财产带来的巨大灾害,迫切需要研制快速、有效、准确的雾遥感监测和识别方法。在对雾的辐射特性与卫星光谱特征试验分析基础上,找出不同时相可见光遥感图像下垫面反射率与云雾反射率之间的相对关系,并通过对图像反射率的相对变化率进行计算分析,自动生成准雾区动态判别阈值,并在准雾区范围初步确定基础上,采用基于图像游程编码的快速连通区域标记技术,结合纹理分形分析、形态分形分析、平滑度分析、模板特征分析等实用方法,对气象卫星遥感图像进行雾自动识别和云雾分离研究,取得了良好的应用效果。 相似文献
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在云雾中播撒吸湿性催化剂是进行暖云催化降水或消暖雾的重要手段之一,而寻找高效、适宜的吸湿性催化剂仍然是当前人工影响天气领域的重要研究目标。本研究对6种具有吸湿性的粉末型稀土盐催化剂在云室中的消暖雾性能进行了对比试验。试验采用一个43m3的暖云室,在云室中分别进行无催化的空白试验和6种催化剂的消暖雾催化试验,并使用FM-100雾滴谱仪、透光度仪以及温湿度仪等仪器对云室中雾的整个发展过程进行全程观测。通过对比空白试验与催化试验的观测数据,分析了5种吸湿性催化剂在播撒后对暖雾的影响,对它们的消雾效果和催化剂作用机理进行了分析。研究结果表明:6种催化剂中有5种起到了消雾作用,其中氯化铈、硝酸镧、碳酸镧的消雾效果较好,氯化镧、碳酸铈次之,硝酸铈则没有达到消雾目的;催化剂的引入使雾的含水量、雾滴有效直径、雾滴谱等微物理特征发生明显变化,并最终对雾的发展进程造成很大影响,使雾的消散速度加快或延缓。 相似文献
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中央高空观象台(以下简称“观象台”)从1949年开始,对人工影响云、雾进行了系统的研究.以下分别介绍自开展这一工作二十五年以来各方面的进展情况. 1.人工消除过冷低云和雾的研究第一阶段,在实验室试验中研究了干冰和碘化银对云雾的影响,并测定了有效阈温.与此同时,在各种不同的气象条件下,在不同的地理区域进行了外场试验.试验结果证明此方法具有较高的效率;确定了用干冰来驱云消雾的有效阈温为-3℃;并得到了各种温度条件下的最佳剂量值. 利用这些实验资料进行了科学原理研究:(1)研究过冷云雾中引进干冰后,冰晶胚胎的形成机制.确定外界环境参数和催化剂播撒方法对成冰效率的影响,得出不同温度下每克催化剂的冰晶胚胎输出率.(2)研究过冷云雾中人工冰晶化的传播过程.研究结果阐明了影响传播速度和形成的消散区宽度的气象参数.研究表明,催化剂的剂量对人工冰晶区的传播速度及其最终宽度的影响比较小. 相似文献
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714KaDP型云雾雷达具备30km内的低云和雾监测和预警能力,是专门针对影响机场运行的低云低能见度(两低)天气研制的国内首部毫米波脉冲多普勒雷达。昆明长水机场的试验验证表明,通过提供的云雾基本产品和二次产品,实现了机场两低天气生消演变的有效探测,显著提升了对严重影响空管正常运行的两低天气的监测预警能力。雷达探测发现,714KaDP型云雾雷达对机场及周边低云和雾的生消、演变、移动有着非常敏锐的捕捉能力,特别适合具有明显平流特征的低云和雾(锋面雾、低云平流、辐射雾平流等)的监测和预警,本文介绍了雷达特性、安装位置以及对锋面雾、平流低云和辐射平流混合雾过程的雷达产品分析方法,为提前预警、实时跟踪和云消雾散二次放行决策提供支撑提供了参考。 相似文献
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相较于地面站点观测,卫星可以监测更大范围的夜间雾区分布,目前虽然已存在几种经典的夜间陆地雾遥感反演算法,然而其在我国大范围陆上的适用性尚不清楚。基于葵花8号（Himawari-8）静止气象卫星数据,分别利用双通道差值法、温度差值法及归一化大雾指数法反演了我国2016年1月—2018年12月的夜间陆地雾区,并用地面观测资料以鉴定成功评分、准确率、判识率和误判率为指标参数对雾区反演结果进行验证分析,讨论了三种反演方法的适用性。结果显示:1)三种夜间陆地雾反演方法在秋季和冬季反演效果最好,其中温度差值法的鉴定成功评分高、准确率高、误判率低,反演效果最好,双通道差值法的判识率高、误判率高,反演效果次之,归一化大雾指数法效果最差。2)三种方法对夜间陆地雾的反演在秋季和冬季的最佳适用区域略有不同,但都倾向于在平原和盆地达到最佳效果,如华北平原、长江中下游平原和四川盆地。3)两次雾过程的反演结果显示,温度差值法和双通道差值法对平原地区夜间雾的识别能力均较强,在具体雾过程反演中各有优势。 相似文献
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众所周知,雾作为一种视程障碍现象,对航空、航海等交通运输的安全威胁很大。据统计,全世界雾日中暖雾占95％,因此,消暖雾的研究十分迫切和重要。二十多年来,国内外采用了多种方法进行消雾试验。播吸湿粒子消雾是其中的一种,此法从科学原理上是符合的,但是,如何在指定时间和地点消雾这个工程问题尚未解决。不仅如此,据国内一系列试验表明:消雾效果除与吸湿粒子的吸湿性能、用量、颗粒大小有关外,还取决于雾形成后的气象条件和雾的特性。当雾层不太厚、雾中风速不大、雾滴谱比较窄时,只要吸湿粒子用量、颗粒大小适当,消雾效果还是明显的。本文仅介绍用吸湿粒子消雾用量的计算方法和应用实例。 一、消雾原理和用量上下限 吸湿粒子消雾是通过潮解、稀释过程中强烈吸湿,大量消耗雾层中水汽,迫使雾滴急剧蒸发,吸湿粒子迅速长大并掉出消雾空间,使消雾空间光学切面 相似文献
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介绍了一种雾的客观预报方法，并研制了一个与ＳＴＹＳ接口的雾的客观预报自动化业务系统，对雾有一定的预报能力。 相似文献
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南岭山地一次锋面浓雾过程的边界层结构分析 总被引：11，自引：1，他引：11
利用2001年3月上旬在南岭山地进行的综合野外观测资料,分析了有雾和无雾时的天气型和边界层风、温、湿结构特征。分析表明,冷空气影响期间出现的地面雾是低空湿度饱和区向地面扩展,云底接地形成的雾,锋面雾消散过程实质上为雾层底逐渐抬升离开地面的过程。边界层结构受天气系统的影响,锋面逆温结构对雾的维持有重要作用,单层强逆温结构有利于雾的发展和维持,多层(双层)弱逆温结构容易导致雾消散;出现雾与前期低空南风强劲,高空盛行西南或西南西气流,充分回暖增湿,导致整层空气湿度大有密切关系;浓雾维持期间,出现小到中雨时,雨强峰值时间段都出现能见度短时好转的现象,否则则反之,表明云雾中的微物理过程与能见度有密切关系。 相似文献