相近视程障碍天气现象的判别及观测

2023-03-04

受空气中存在的水汽凝结物、干质悬浮物等影响, 空气变得混浊, 能见度下降, 引起视程障碍的这类天气现象主要有雾、轻雾、霾、扬沙、浮尘和沙尘暴等。这些天气现象是在一定的天气条件下产生的, 都可引起能见度下降造成视程障碍, 影响人类生产生活, 尤其对交通运输和出行安全带来极大影响, 但在某种程度上, 视程障碍天气现象具有很大相似性, 如雾和霾, 扬沙和浮尘, 有时很难对它们进行定量和判断。因此, 必须加强实时观测和判别, 确保气象观测记录准确性[1]。本文选取内蒙古锡林郭勒盟气象台站常见的几种相似视程障碍天气现象, 结合日常工作总结经验, 对这些天气现象的判别观测进行探讨分析, 旨在充分掌握各类相似视程障碍天气现象的特征, 以做出准确判别观测, 确保记录和发报无误。

1 相似视程障碍天气现象的判别

对不同的视程障碍天气现象可通过其颜色、影响程度、出现时间、成因及形成的天气条件等特征进行逐一判别, 确保气象观测记录准确性[2]。

1.1 雾和轻雾

雾和轻雾的区别为, 它们分别对能见度的影响轻重程度不同, 各自形成的空气相对湿度大小也不一样, 观测员可通过这两个特征对雾和轻雾进行判别, 也就是说, 在对雾天气进行观测和记录时, 必须同时考虑空气相对湿度和造成的能见度的大小。根据《地面气象观测规范》规定, 出现雾时, 空气湿度应达到100%或接近于100%, 轻雾时空气相对湿度应≥80%;在大气层结稳定, 风力微弱下, 雾多呈乳白色, 城市工矿区上空形成的雾也连带灰色或土黄色, 以乳白色为主, 而轻雾多为灰白色;当空气湿度≥95%时, 就要利用能见度大小判别雾和轻雾, 如果1.0 km<能见度<10.0 km, 观测到的即为轻雾, 如果能见度<1.0 km, 则是雾;而且, 雾通常在日出前或锋面过境前后出现, 轻雾则早、晚出现较多。值得注意的是, 形成雾的过程中要经历轻雾阶段, 因此对雾的观测记录必须要先记录轻雾。

1.2 霾和轻雾

霾是大量极细微尘粒盐粒、烟粒等均匀浮游在空气中, 使空气变得普遍混浊;霾天气下, 能见度不超过10.0km, 通常霾天气条件下, 气团稳定、空气干燥, 大气环境质量的好坏对霾影响较大, 大气环境质量较好, 霾出现的机率就小, 反之, 大气环境质量恶劣, 空气混浊, 就极易出现霾。轻雾是微小水滴或已湿的吸湿性质粒组成的稀薄雾幕;常出现在空气潮湿、大气稳定, 且相对湿度≥80%的天气条件下, 早晚出现频率较高, 致使能见度在1.0~10.0 km。在日常能见度天气现象观测中, 极易混淆霾和轻雾, 可依据台站空气相对湿度、气体颜色、天气条件、出现时间等多个要素进行综合判别, 由于霾是干性的, 轻雾是湿性的, 因此当空气相对湿度≥80%时, 观测为轻雾, 空气相对湿度<80%的则是霾;从颜色上看, 处于霾笼罩下, 霾质粒经光波作用产生散射, 远处的光亮物体如太阳多呈微带黄色、红色, 黑暗物体多是微蓝色, 而轻雾多为灰色或灰白颜色;霾出现时, 大气层稳定且干燥, 24 h随时可出现, 以10:00后出现较多, 只要不出现大风等天气, 霾可长时间的大范围存在, 对水平能见度和垂直能见度均造成影响, 但轻雾通常会在早晚出现, 局地性强, 影响范围小, 发生轻雾区域一般大气稳定、湿度大。

1.3 扬沙和浮尘

扬沙是区域内或其附近沙尘被风吹起, 引起该区域内能见度明显下降的现象, 出现扬沙天气时通常风力较大, 可致天空混浊, 一片黄色, 造成能见度在1.0~10.0km, 而且扬沙天气一般出现在冷空气过境或受到雷暴、飑线影响时, 锡林郭勒盟春季极易出现扬沙天气。浮尘多为远处沙尘经上层气流传播而来, 通常是冷空气过境前后, 或受到扬沙或沙尘暴天气影响之后, 由于无风或风力较小, 一些未下沉的细尘浮游在空气中形成的, 浮尘天气下, 水平能见度不超过10.0 km, 而且垂直能见度也较差, 远处物体变为土黄色, 透过浮尘观察太阳显得苍白、淡黄。

扬沙和浮尘具有相似特征, 都是沙尘颗粒悬浮在空气中, 致使视觉能见度形成障碍, 而且扬沙可转化为浮尘, 浮尘也可加大形成扬沙。因此, 日常观测时应根据其形成天气条件、成因、风力、造成的垂直能见度等进行判别区分。其中对扬沙的判别, 当水平能见度较差、垂直能见度上低层空气混浊, 且越往上层空气混浊度越弱, 这样的天气现象多为扬沙, 出现扬沙天气时风力较大, 遭遇冷空气过境或是雷暴、飑线影响时, 极易发生扬沙天气;此外, 也可根据扬沙形成的天气条件和背景进行观测判断, 如果本地持续晴热干燥天气, 一旦遭遇大风, 地面沙尘被大风吹起, 即可造成扬沙天气。浮尘现象存在时, 除了水平能见度较差外, 垂直能见度也较差, 此时大气稳定, 无风或是风力偏小, 冷空气过境前后极易出现浮尘天气;观察远处景物, 多呈土黄色, 受浮尘影响, 太阳呈现苍白或淡黄色。在进行实际观测过程中, 也可参考风速值进行区分, 如果相应时次的平均风速≥8 m/s时, 应记录为扬沙, 风速<8 m/s时可考虑浮尘。

2 视程障碍天气现象的记录

所有的天气现象在作观测记录时, 都应该按照先后顺序进行记录, 如果某一天气现象正好在20:00结束, 应记入当日天气现象栏中,

若某一天气现象正好出现在20:00, 不管该现象是否还会持续存在, 都应记入次日天气现象栏中。如果同一天气现象24 h内出现了2次或以上, 不需要再重复记录该天气现象符号, 只需将第2次及以后出现的起止时间接第1次起止时间分段记录即可。

(1) 雾 (≡) 。在对雾天气观测数据进行记录时, 要记录雾开始、终止时间, 最小能见度, 选取能见度最小值记录, 数据加[], 如≡610-810[200]。

(2) 轻雾 (=) 。记录最小能见度值, 但不记录开始和终止时间。

(3) 霾 (“∞”) 。出现了霾天气, 且观测到能见度在5.0~10.0 km, 观测记录可不予记录霾出现和终止时间, 但必须记录“∞”符号, 若是霾天气能见度低于5.0km, 必须记录霾开始和终止时间, 时间要精确到分;要记录最小能见度, 数据加“[]”, 每天选取一个最小能见度值作记录, 如∞930-1130[400]。

(4) 浮尘 (S) 。如果出现了浮尘天气现象, 与雾现象一样, 记录浮尘开始、终止时间, 要记录最小能见度, 数据加“[]”, 每天选取一个最小能见度值作记录, 如S1510-1730[700]。

(5) 扬沙 ($) 。扬沙天气要观测记录其开始和终止时间, 如$1510-1630。

摘要：针对地面气象观测工作中遇到的几种相似视程障碍天气现象, 通过分析其特征、天气条件、影响等做出准确判别观测, 以保证记录和发报无误。

关键词：地面气象观测,视程障碍,天气现象,判别,观测记录