天津地区雾霾低能见度短临预报预警方法研究
雾霾低能见度天气对海事交通有显著的影响,当能见度低于3 km时天津港航道采取单向通航管理,能见度低于1km时封航管理,基于港口海事交通气象服务需求,以天津港为例,采用多种方法开展基于观测的雾霾低能见度0～12h短临预报预警技术研究.通过分钟级能见度观测的跃迁信号分析、基于观测的未来1h能见度递推和能见度数值模式三维变分同化3种方法,分别实现60 min内、1～2h、12h多时间尺度无缝隙的能见度短临预报预警.结果表明:①浓雾天气来临前,大概率会出现"象鼻形"先期振荡,称为象鼻效应.当夜间能见度低于或者接近1km时,超过200 m能见度异常升高定义为跃迁信号(未有明显天气系统变化,且出现在日出前),通过港口分钟级的能见度观测,能够提前30～60min清晰捕捉低于200 m的浓雾天气,跃迁信号可作为未来低能见度短临预报预警的指示.②以能见度和相对湿度观测为基础,结合数值模式预测影响能见度变化趋势的PM2.5质量浓度和相对湿度的未来1～2h变量,根据消光经验公式构建基于观测的短临递推能见度预报方法.实测数据表明,提前1h能见度预报值与观测值相关系数为0.95,平均相对误差为14.7％.③基于三维变分同化模块将观测的能见度和PM2.5质量浓度融入模式初始场,使得模式污染初始场快速逼近观测场,以提升1～12h能见度预报能力.实测数据表明,1h能见度预报值与观测值之间的相关系数为0.94,平均相对误差为22.5％;12h内能见度预报值与观测值之间的相关系数为0.86,平均相对误差为33.3％.
天津港、象鼻效应、短临递推、三维变分同化、数值预报
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X513(大气污染及其防治)
天津市科技计划项目;天津市气象局科研项目;天津市海洋气象重点实验室开放基金项目
2023-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
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