能见度监测及诊断技术
——上海地区雾过程监测技术
1、概述
上海地处亚热带季风性湿润气候区,东面大海、北连长江入海口、南临杭州湾、西接内陆,平均海拔4米。三面邻水的地理特征,水陆热力性质、下垫面性质差异和城市效应综合作用使得边界层易发生雾过程。雾过程对上海城市交通、航空、航运等均有较大负面影响,是观测和预报业务的关注重点。
铁塔梯度观测数据在国内雾过程相关分析和研究具有广泛应用。目前,上海共有9座业务运行的梯度观测铁塔, 2010年完成系统建设并投入组网观测。针对上海铁塔梯度观测网数据进行系统质量分析,并进一步计算得到与大雾生消过程相关的动力、热力诊断量;通过综合分析,可实现对上海雾过程监测与分析,可为城市运营管理提供参考。
2、技术特点
以上海业务运行的铁塔梯度观测数据为基础,通过数据质量分析(包括气候/地域极值、时间一致性、内部一致性、空间一致性分析等)获得质量分析后的上海铁塔梯度观测数据集;在上述数据集基础上,计算得到包括平均动能、垂直温度递减率等动力、热力诊断量,同时结合自动站、微波辐射计等观测资料,实现对上海地区雾过程的监测与分析,进一步提高上海地区雾过程的监测水平。
图1 上海目前业务运行铁塔梯度观测站分布
(注:99707站因经纬度待勘误,图中未画出。)
图2 基于铁塔梯度观测资料的上海雾过程分析技术路线
图3 气温梯度观测资料质量分析
图4 基于铁塔平均动能和垂直温度递减率的上海雾过程分析