海雾

摘要： 使用具有较高分辨率的NCEP格点数据对2008年7月8-11日和2010年2月22-25日发生在黄海海区的两次海雾过程的环流形势和特征参量进行了对比研究,以探讨黄海海区冬季雾与夏季雾产生机制的异同。结果表明,这两次海雾过程都是发生在稳定层结下的低压前部、高压后部型的平流冷却雾。海雾发生时表面行星边界层有抬升,海雾消散时表面行星边界层降低。冬季雾逆温层先减弱消失,然后海雾消散,与冬季雾相反,夏季雾是海雾先消散,然后逆温层消失,逆温层演变特征为该海域海雾的监测和定量预报提供参考。

摘要： 西北太平洋是全球海雾最多的海域,但由于观测资料匮乏,对开阔大洋上海雾形成机理的个例研究很少。2019年9月12—14日,中国北极科考船“向阳红01号”在亲潮延伸体水域捕捉到一次海雾事件。主要利用船载观测数据,分析了海雾形成的物理过程。结果表明,这是一次温带气旋的暖锋和局地海洋锋(海面温度锋)共同影响下的海雾过程。伴随暖锋的偏南气流将暖湿空气向北输送,在亲潮延伸体区,海面空气增湿效应大于增温效应,导致相对湿度不断增加接近饱和。北上暖空气遇到较冷水域上空的冷空气团,向上爬升形成大范围锋面逆温;局地海洋锋强迫出大气边界层内的次级环流,其下沉支使该锋面逆温层底的高度进一步降低,有利于雾滴局限在近海面成雾,雾区出现于暖锋锋面过后局地海洋锋的冷水侧。这项研究明确了海雾形成过程中作为背景环流的大气暖锋与作为局地强迫项的海洋锋的贡献,可为海雾预报提供新的理论支撑。

摘要： 2014年5月17—18日“东方红2号”科考船在黄海捕捉到一次海雾过程中的重力波活动迹象。本文利用船测、卫星云图和再分析资料,结合中尺度模式天气研究和预报系统(WRF,Weather Research and Forecasting)模式下嵌套的大涡模式(LES,Large-Eddy Simulations)模拟,对此次海雾进行研究,分析重力波在海雾生成和发展阶段的作用。分析表明:(1)此次海雾过程中船载激光测风雷达测得的重力波波长800~1000 m,周期6~8 min,位相向东北方向传播,相速约2 m/s;船载自动气象站和涡动相关通量观测系统记录的能见度、温度和垂直速度等存在周期为5~8 min的规律振荡;中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星显示的海雾云图上呈现了与重力波有关的滚轴状特征。(2)垂直速度振幅增大,伴随降温、增湿,在原来已经接近饱和的气层中,增强的湍流混合作用使混合层空气达到过饱和并发生凝结,液态水含量增大,在长波辐射冷却机制共同作用下,海雾生成并发展。(3)基于WRF模式下嵌套LES模式,较为准确地重现了海雾过程中出现的重力波特征,模式结果验证了重力波对海雾的发生起到触发作用。

摘要： 基于连云港西连岛站点2014—2018年逐小时气象观测资料,经过对海雾事件及气象要素特征的统计分析探寻海州湾海雾发生发展的基本规律,并基于机器学习中的经典的C4.5算法对海雾天气建立气象要素预测模型。结果表明:基于C4.5算法的决策树预测模型能够较为直观准确的对海州湾海雾进行预测,并且该决策树模型具有较高的泛化能力。利用2014—2017年的样本数据进行学习,模型的学习准确率为92.85%,利用2018年的样本数据对模型的泛化能力进行测试,测试准确率为93.51%。决策树算法在海雾预测中具有方便简洁、科学实用,准确率高等特点。

摘要： 利用设立于珠江口海域具有较高时间分辨率的自动气象站的观测资料,结合欧洲中期天气预报中心再分析逐日数据集ERA-Interim,对珠江口海雾的天气气候特征、环流场及相关的气象和水文因子进行分析研究。结果表明:海雾日数月际变化显著,海雾盛季为2—4月;日变化特征表现为海雾多生成于夜间—凌晨时段,多消散于早晨—上午时段。珠江口海雾发生的大尺度环流形势可分为冷锋型、均压场型、低压前部型和高压后部型4类,其中冷锋型海雾属于混合雾,其他均属于平流冷却雾。进一步的分析表明,层结稳定且适宜的相对湿度、风速、风向及海-气温差等气象和水文条件,有利于珠江口海雾过程的发生和发展,这对做好海雾过程的预报具有一定的指导意义。

摘要： 基于可见光云图、地面天气图、探空数据、船舶实测数据、下垫面海表面温度资料(SST)和再分析数据,采用数理统计和个例分析相结合的方法,对近10年的黄、东海连片大范围海雾过程的时空特征进行分析,并选取2011年3月12-13日、2014年4月9-11日、2018年3月31日-4月1日3次典型“楔”形海雾个例从天气形势、水汽输送、层结条件和下垫面海温等方面进行重点研究,结果表明:(1)“楔”形雾区表现为黄海海区为大范围雾区覆盖,东海沿海呈细长条带状分布,即北部宽广、南部细长的“楔”形分布特征。(2)“楔”形雾区海雾个例多发生于春季,发生概率占春季大范围海雾的30%左右,其中4月的最多,其次是3月的,5月的最少,春季雾频分布同样具备“楔”形分布特征。(3)“楔”形雾区海雾多属于北太平洋高压后部型的平流冷却雾,大尺度环流背景场控制下的水汽输送、下沉运动、层结条件导致了海雾的形成。(4)海陆分布、SST分布尤其海表面温度梯度锋(SSTF)限定了海雾雾区发展,对雾区“楔”形分布起决定作用。

摘要： 2019-01-26—2019-02-27,中国气象局气象探测中心在上海市崇明区横沙岛进行了海雾观测试验。文章分析了海雾的微物理形态、激光雷达和毫米波雷达设备的观测原理、实际观测效果,同时对比分析了地基能见度仪和雨滴谱数据相互验证,以及有效探测距离假设等问题。结果表明两类设备在探测海雾观测中可以从不同角度描述雾的物理结构和特点,共同促进海雾的观测能力。

摘要： 2022年春季(3—5月)北半球极涡呈单极型分布,形状狭长,极涡强度与历史同期相当。北半球中高纬度西风带呈4波型分布。3月,我国北方的大部分地区及北部海域受西北气流控制;4月,东亚大槽加深,高压脊区较历史同期偏强;5月,中高纬环流调整为“两槽两脊”型。我国近海出现12次大风过程,其中冷空气大风过程4次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程3次,温带气旋大风过程4次,冷空气与热带气旋共同影响的大风过程1次。近海共出现10次比较明显的海雾过程,其中3月4次,4月3次,5月3次。西北太平洋和南海有2个热带气旋生成,接近常年同期平均值;全球其他海域有12个热带气旋生成,较历史同期平均值偏少5.7个。近海浪高2.0 m以上的海浪过程有12次,总日数为44 d。春季各月我国近海海面温度整体呈上升趋势,北方海域升温幅度大于南方海域。

摘要： 利用Ka波段扫描式毫米波雷达和自动气象站资料,在福建平潭沿海开展海雾遥感观测试验。对2020年5月至2021年3月试验期间发生的6次海雾过程进行特征分析,并基于毫米波雷达开展了雾区能见度反演。结果表明:毫米波雷达可以有效探测海雾的水平分布和垂直结构,可用于监测海雾的生消演变;在海雾发展旺盛阶段,毫米波雷达反射率因子显示从雾层顶部延伸到地表的丝缕状强回波结构;海雾的雷达反射率因子与前向散射能见度呈负相关,但针对每个海雾过程,二者之间并不遵循明确的通用方程;海雾的雷达反射率因子集中在-30~-10 dBz,频率直方图符合正态分布,雾区回波整体上表现为均匀特征,在雾的生成阶段和消散阶段反射率因子动态范围大,但在持续阶段动态范围小;毫米波雷达反演能见度与前向散射能见度具有较为一致的波动起伏,能够反映雾区能见度变化,但不同的海雾过程呈现出不同的差异。

摘要： 利用2021年2—4月广西涠洲岛雾滴谱仪得到的海雾综合观测资料,对涠洲岛海雾的总体特征及典型个例进行了分析。结果表明:(1)涠洲岛海雾持续时间较短,平均为1.1h,海雾过程中地表维持较高湿度,平均风速不大于3m·s^(-1),地面以偏北、偏东风为主;涠洲岛海雾的平均雾滴数浓度为79.5cm^(-3),平均液态含水量为0.01g·m^(-3),平均直径为4.3μm。(2)2021年2月28日涠洲岛海雾微结构特征:能见度与雾滴数浓度和液态含水量的变化趋势相反,海雾发展越旺盛,能见度越低,微物理参量越大;海雾的雾滴谱分布呈单调递减特征,符合Junge分布。

摘要： 利用渤海湾海洋气象与生态监测网2015年-2019年观测数据,综合NCEP的2.5°×2.5°和FNL的0.25°×0.25°再分析资料,从影响因子、环流形势和水汽条件分析了渤海湾北岸海雾的形成机理,并实现了海雾能见度参数化方案的本地化.结果表明:海雾出现时,渤海湾北岸主要受偏东和偏南风控制,同时北风和西风也占一定的比例;风速在2m/s左右时海雾发生的次数最多,3级风(5.4m/s)以内出现的海雾次数比例达92％,风速超过3级时,海雾个例不仅数量显著减少,出现的时间也不连续,风速在3级以内的偏南和偏东风最有利于渤海湾北岸海雾的发生;当相对湿度增大并超过90％时,渤海湾北岸很可能出现低于500m的大雾.相对湿度达98％时,空气接近饱和,海雾出现的频次陡然增多;副高的强度和位置、从孟加拉湾向北输送的水汽通道均与年雾日数存在显著的关联,可能会在一定程度上影响渤海湾北岸当年海雾日数的变化;所建立的VIS-LWC和VIS-RH能见度参数化方案能够较好地应用于渤海湾北岸海雾的预报预警业务中.

摘要： 利用国产静止气象卫星FY2E数据建立白天海雾监测算法,利用VIS通道反射率实现海面与云雾区分离,利用IR1通道估算云高实现中高云与低层云雾的分离,利用VIS、IR1、IR4波段构建雾判识指数初步实现海雾与低云的分离,利用平滑稳定度指数进一步实现海雾与低云的分离,最终得到的海雾监测小时产品.根据2014年1～5月份广东沿海13个海雾监站点的实测数据,对本算法所得海雾产品进行精度检验,计算得到检测率POD为92.7％,漏检率FAR为29.4％,总体精度为64.7％.通过个例分析可知,静止卫星资料因其具备较高的时间分辨率,可较好实现对海雾过程的连续、动态监测.

摘要： 2012年3月28日黄海东部及东海发生一次海雾过程,本文利用海洋台业务化WRF海雾预报模式的预报产品和多种观测资料并结合多种卫星遥感产品以及FNL再分析资料分别从数值预报角度和观测分析角度对本次海雾的成因与发展消散过程进行分析,确定了本次海雾的成因以及海雾所属种类,通过分析实况数据发现能见度的改变对气温的升降和气温露点差的增减较为敏感:能见度开始转差的时刻与气温下降及气温露点差变小的时刻较为一致,能见度转好的时刻与气温回升及气温露点差值变大的时刻较为一致,而能见度持续低值时,气温露点差值也最小,温度变化对预报海雾指示意义较为明显;雾的维持和消散与垂直速度的变化关系密切:垂直速度由上升运动转为下沉运动时利于海雾维持,下沉运动阻碍了底层雾区水汽的对流消散,下沉运动转为较强的上升运动时海雾开始消散,上升运动较强使得雾区抬升变为低云;利用MTSAT(The Multi-functional Transport Satellite)卫星反照率资料描述了海雾的发生过程和范围,并利用双通道差法反演得到28日夜间海雾区域形态分布特征;FNL资料分析和自动站实况分析表明本次海雾过程中相关海气要素场特征为:上海东部及东海受高压后部东移倒槽影响,气海温差为1～2°C,2米比湿为7-9g/kg,相对湿度在85％以上,浓雾区为90％以上,气温露点差在1-2°C之间,东到东南风,风力在4-6m/s.

摘要： 利用1988-2014年渤海埕北油田A平台的气象观测资料,对渤海湾海雾的气候特征及其气象要素进行分析.结果表明,近30年来年渤海湾海雾日数呈线性降低的年际变化,具有明显季节特征,海雾集中发生在冬、春两季,且主要发生在一天中的夜间至清晨.冬季发生的海雾容易比春季海雾维持时间偏长.2～4级的偏东风最有利于渤海湾海雾发生,且不同等级海雾发生概率最大时的相对湿度不同.这些气象要素特征可为海雾的发生、等级预报提供一些参考依据.

摘要： 利用1982-2011年旅顺黄海沿岸常规观测资料,对旅顺沿岸海雾进行了统计分析.结果表明,该区域年海雾日数具有较显著的年代际特征;海雾月变化呈正态分布特征,高值区为5-8月,峰值出现在7月;海雾有明显的日变化特征,且呈小双峰型;一天中海雾的初生时刻集中在01:00-06:00和18:00-21:00时,消散时刻一般在08:00-14:00时;海雾生成时本站盛行风向随季节的不同而有明显变化,海雾的形成、维持和消散与低空逆温层强度和饱和层厚度关系密切.

摘要： 数值模拟是研究海雾的有利工具,WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式提供了多种边界层方案可供选择,但是目前没有专用于海雾模拟的方案.在海雾的数值模拟研究中,由于不同的天气过程,海雾的生成维持条件以及微物理过程不同,采用不同的边界层方案得到的模拟结果必定会存在明显的不同,然而各方案对于海雾模拟的影响研究较少.本论文重点对比YSU边界层方案与MYNN2.5边界层方案,以发生在2006年3月6-8日和3012年3月28日的两次大范围黄海海雾为研究对象进行数值模拟对比试验.试验结果表明,与实际观测相比,在初始条件完全一致的情况下,对于2006年个例,模拟阶段采用YSU边界层方案得到的结果优于采用MYNN边界层方案的试验结果;而对于2012年个例则相反,采用MYNN2.5边界层方案结果明显优于采用YSU方案结果.通过进一步分析这两次海雾的天气形势以及形成机制发现,2006年海雾个例湍流强度较强,YSU边界层方案对此强度的湍流反映得较好,能够非常准确的模拟出此次海雾,而MYNN2.5方案雾区内湍流过强,导致南部的海雾抬升为低云;2012年海雾个例湍流强度较弱,YSU边界层方案对弱湍流反映得较差,在南部的弱湍流没有反映出来,使得南部海雾没有反映出来;而MYNN2.5方案对弱湍流反映得较好,能够将本次海雾较好的模拟出来.

摘要： 初始场的选取很大程度上决定了海雾数值模拟的准确性,为弥补海上观测资料的匮乏,考虑通过同化雷达资料来改善海上流场与水汽的分布,从而准确模拟出海雾的发展变化.2012年4月13日夜间至4月14日白天在黄海发生了一次入海高压后部暖湿平流作用下的海雾,其范围覆盖了黄海东西两侧的海域,在黄海中部形成一显著的南北向空隙.为探究此次海雾的发生发展过程,本研究利用GTS常规观测资料和FNL全球再分析资料进行天气形势分析;利用循环三维变分方法(3DVAR)同化常规观测数据,采用WRF模式模拟再现了此次海雾过程;为改善模拟结果,进一步同化青岛气象台雷达资料并采用WRF模式进行模拟.研究结果表明:黄海南部受海温影响的暖湿空气是本次海雾形成的重要原因,黄海东西两侧的边界层稳定度远大于中部是导致黄海海雾的中部存在南北向空隙的原因;除暖湿空气的影响外,黄海北部冷的下垫面和近地面稳定的大气层结均有利于海雾的发展.模式模拟的这次海雾的形成时间和范围与观测十分相近,模拟的边界层大气层结变化、地面感热通量变化以及海雾形成原因与观测事实比较吻合,而同化雷达径向速度和反射率资料能有效改变水汽的分布,使青岛近海雾区的中小尺度形态更准确.

摘要： 气溶胶是海雾雾滴形成的凝结核来源之一,然而目前对于气溶胶影响黄海海雾的机制研究较少,为分析气溶胶的作用,本文利用WRF-Chem(Weather Research and Forecasting Model - Chemistry)模式与WRF-ARW(Weather Research and Forecasting Model)模式,分别对2006年3月6-8日的一次黄海海雾进行数值模拟研究,重点分析了气溶胶对此次海雾雾区及生成机制的影响.结果表明,前者局地温度、风速等气象条件与后者有一定区别,这是因为气溶胶会通过反射和散射、吸收和释放等作用改变大气层顶(TOA)和地表的太阳辐射量,从而进一步影响上述气象条件.此外,对两次试验模拟雾区差别较大的部分进行比较发现,WRF-Chem模式考虑气溶胶影响,使得凝结核数量增加,这促进了海雾的生成使得能够模拟到海雾.

摘要： 能见度的预报是雾/海雾预报定量化的关键.本文简要介绍了当前雾/海雾数值预报中几种常见的能见度参数化方案,并结合观测资料,通过RAMS模式海雾数值模拟试验对雾模式中能见度参数化方案的改进进行了研究,提出了一种适用于黄、渤海地区雾/海雾预报的新的能见度参数化方案.

摘要： 海雾条件下,因激光传输受到雾滴衰减而导致激光探测系统使用效能降低.与传统衰减计算方法相比,将衰减理论与海雾数值预报模式及GrADS绘图软件相结合使得衰减计算更精确、更灵活,同时衰减结果更直观.采用RAMS海雾数值预报模式模拟了一次海雾过程,阐述了激光探测距离及海雾衰减原理,推导了衰减计算模型,模拟了海雾衰减率分布,评估分析了不同海雾条件对激光探测系统探测距离的影响.

摘要： 本发明提供一种暗通道图像亮度值干扰滤除方法及海雾图像海雾去除方法，涉及图像处理技术领域，暗通道图像亮度值干扰滤除方法采用随机采样一致性算法与最小二乘拟合算法对行暗通道图像的亮度曲线进行拟合，得到去除干扰后的暗像素亮度值；基于去除干扰后的暗像素亮度值进行海雾图像的海雾去除，提高了去雾效果。

摘要： 本发明涉及大气、海洋科学技术领域，且公开了一种海雾等级智能预报方法及系统，通过数值模式预报结果和气象站点常规观测资料的收集，以及收集数据的融合和质量控制；利用皮尔森相关系数检验、因果关联检验、时滞性分析等特征分析方法，提取影响能见度的关键气象要素作为预报因子，同时利用模式起报前一段时间的能见度观测和地理时间因素作为辅助预报因子；基于大量站点观测数据，采用机器学习订正方法对数值模式预报结果中的关键气象要素进行订正；采用机器学习算法、超参数自动调优以及集成学习等技术，搭建并优化海雾智能预报模型；利用海雾智能预报模型对能见度进行等级预报，实现能见度的站点预报以及网格预报，并对预报准确率进行检验。

摘要： 本发明公开了基于深度卷积神经网络的海雾实时反演模型的构建方法，包括步骤：S1：按照预设记录数据获取规则获取预设反演海区内的气象记录信息，并建立数据样本集；S2：按照深度残差卷积网络算法，构建海雾实时反演模型；S3：将预设反演海区当前的气象格点记录信息，输入到海雾实时反演模型，通过海雾实时反演模型输出当前预设海区内的海雾状态，所述输出的海雾状态包括有雾和无雾；S4：获取预设反演海区的能见度数据信息，将获取的预设反演海区的能见度数据信息以及输出的当前预设反演海区内的海雾状态，按照预设融合分析算法，形成预设反演海区对应的实时能见度反演格点数据产品。本方法能够实现高精度高频次的海雾有效观测。

摘要： 本发明属于海洋遥感应用领域，涉及一种近海海雾的识别方法、识别装置及其识别系统，通过1.61μm波段影像对应的亮温值与对应的目标地物顶部温度的数值同等关系，获取目标地物顶部高度，目标地物为云雾，识别出云雾中的中云雾和高云雾，进行剔除中云雾和高云雾，对剔除中云雾和云雾后的带有低云雾的1.61μm波段影像，筛选出云粒子，排出沿岸高浑浊水体，从而识别出海雾。利用光谱机理和非光谱特征提高识别精度，利用多种阈值方法求解避免对于沿岸高浑浊水体和低云的误判；利用波段数据，不仅可以提高低云与近海海雾的识别系统精度，还能降低沿海地区高浑浊水体的误判。

摘要： 本发明提供了一种基于MODIS卫星数据的海雾探测方法，涉及海洋环境监测技术领域，基本步骤为：对MODIS卫星数据预处理并进行特征提取；结合CALIOP VFM卫星数据进行地物样本选取，构建地物样本集并将其划分为训练集及测试集；以节点熵的信息增益率作为节点分裂的杂质判据，并对典型相关森林中每颗典型相关树赋予权值，利用训练集进行训练得到改进典型相关森林模型；在后测试时对每颗典型相关树权值进行调整更新，得到不断优化的改进典型相关森林模型；利用模型对卫星图像进行识别得到海雾识别结果。本发明将集成学习与卫星遥感结合，利用云雾特征训练各典型相关树，得到更具有泛化能力的海雾识别模型，具有泛化性好、鲁棒性强、精度高及自动化程度高等优点。

摘要： 基于深度神经网络的岸滨地区海雾能见度预报方法。以岸滨地区气象观测站数据建立能见度标签集，从再分析数据中获取多个预报因子数据集，将两者进行匹配建立预报因子与能见度样本集；建立深度神经网络结构，训练岸滨地区海雾能见度与诸多相关预报因子的非线性关系模型；以数值模式预报的诸多预报因子数据实现海雾能见度预报。本发明利用深度神经网络方法在解决复杂非线性问题中的优势，基于观测数据与再分析数据，充分建立了诸多预报因子与能见度之间的非线性复杂关系，并在数值模式预报基础上应用，为岸滨地区海雾能见度预报提供一种新的算法和技术，以进一步提高岸滨地区海雾能见度预报水平。

摘要： 本发明适用于海雾预报技术领域，提供了一种基于神经网络的海雾预测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：收集预报区域内地面和高空的实况观测数据集，对实况观测数据集进行预处理，根据预处理后的实况观测数据集，利用预先训练好的海雾预测模型对预报区域内未来预设时间的海雾进行预测，从而提高了海雾预测的准确率和时效性。

摘要： 本发明公开了基于多模型智能选择的海雾预测方法、装置、设备及介质，方法包括：根据预置的间隔时间划分所输入的历史气象信息得到与各时间节点对应的气象特征数据；对气象特征数据中各类型海雾的能见度信息与气象特征数据中的其它项特征数据进行关联分析，得到对应的关联分析信息；根据关联分析信息及气象特征数据构建与各类型海雾对应的预测模型集合；获取各预测模型对当前气象特征数据的初始预测结果从而选择目标预测模型，通过目标预测模型获取海雾预测结果。本发明属于气象预测技术领域，构建与各类型海雾对应的预测模型集合，选择其中初始预测结果准确的目标预测模型进行海雾预测得到海雾预测结果，大幅提高了对各类型海雾进行预测的准确性。

摘要： 本发明提供了一种海雾反演方法和装置，涉及海雾反演的技术领域，包括：获取待反演海域的卫星遥感数据，并提取出卫星遥感数据的波段信息；基于卫星遥感数据对应的时段、波段信息和预设算法，确定出卫星遥感数据中的目标像元进行分离，其中，目标像元包括：中高云像元，低云像元和海雾像元，预设算法包括：固定阈值算法，动态阈值算法和双通道阈值算法；基于海雾像元，构建待反演海域的海雾反演图像，解决了现有的海雾反演方法的反演结果准确性较低的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种海雾测报方法及系统，其将整个海雾可测报区域分割成若干个网格，同时以两个LoRa基站为基点生成一个椭圆区域，作为信号覆盖区域，然后对信号覆盖区域内的每一网格单独确定其海雾测报测量值，然后将每一网格的海雾测报测量值与阈值进行比较，确定每一网格的海雾等级，将所有网格的海雾等级显示在地图上，即可得到准确的海雾分布图。且本实施例采用传输距离远的LoRa基站进行无线电信号的发射与接收，在相同的测量范围内，需要布设的LoRa基站的数量就会减少，由此降低海雾预报的成本。总之，本发明具有测量范围广、测量精度高、测量成本低的有益效果。