大气能见度变化趋势及影响因素分析
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大气能见度的监测与分析大气能见度是指观测者能够从地面或空中清晰地看到的远处物体的距离。
这一指标对于航空、交通和气象预测至关重要。
因此,监测和分析大气能见度的变化越来越受到关注。
本文将探讨大气能见度监测的方法以及对大气能见度数据的分析。
一、大气能见度的监测方法1. 气象观测站气象观测站是最传统的监测大气能见度的方法。
观测站通过设备,如测距仪、透光度仪和湿度传感器等,获得能见度相关数据。
观测站将这些数据发送给气象部门,供他们进行相关天气预报和交通管理。
然而,气象观测站的布局通常是有限的,导致监测范围局限。
因此,这种方法的局限在于无法提供全面的大气能见度信息。
2. 遥感技术遥感技术是一种基于卫星、飞机或其他空中平台获取地球表面信息的方法。
通过遥感技术,可以获取高空中的大气能见度数据,从而提供更全面的观测范围。
这是一种比较先进的监测方法,可以提供多维度的大气能见度数据。
然而,这种方法需要先进的设备和技术支持,成本较高。
3. 智能手机应用如今,智能手机的普及为大气能见度的监测提供了新的方式。
许多智能手机应用可以基于用户所在位置提供实时的大气能见度数据。
这些应用通过使用手机的摄像头和传感器,结合气象模型,计算当前位置的大气能见度。
这种监测方法方便快捷,而且相对便宜,但其准确性尚待改进。
二、大气能见度数据的分析1. 统计分析大气能见度数据的统计分析是了解大气能见度的变化趋势和规律的重要工具。
我们可以分析大气能见度数据的均值、方差和分布,以了解其在不同时间段内的变化情况和概率分布。
通过统计分析,可以帮助预测大气能见度的变化,并制定相应的应对措施。
2. 趋势分析趋势分析是根据历史数据推测未来的一种方法。
对于大气能见度数据,通过分析其长期趋势和周期性,可以预测未来一段时间内的能见度变化情况。
这对于航空、交通等领域的决策者具有重要意义,可以提前做出相应的安排和调整。
3. 空间模拟空间模拟是根据已有的大气能见度数据,通过数学模型进行模拟计算,得出未来不同区域的能见度情况。
农业灾害研究 2023,13(10)民丰县大气能见度与气象条件的关系分析李昌明,胡尔西代·再比卜拉*,王永强民丰县气象局,新疆民丰 848500摘要 利用民丰县气象观测站2020—2022年大气能见度和气温、风速及相对湿度地面气象要素数据,分析民丰县大气能见度特征及与气象要素之间的关系,得出结论:民丰县一年中春季能见度最低,冬季最高,以3月能见度最低,1月最高;大气能见度与风速、气温呈负相关性,与相对湿度呈正相关性,近3年民丰县10 min平均风速与大气能见度相关系数最大,相对湿度相比其他要素相关性低,风速是影响民丰县大气能见度的主要因素。
关键词 大气能见度;风速;气温;相对湿度;相关性中图分类号:P427.2 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)10–0229-03能见度是反映大气透明度的一个指标,通常是指具有正常视力的人在当时的天气条件下能够看清楚目标轮廓的最大距离。
能见度受到当时天气状况的影响较大,当出现降雨、雾、霾、沙尘暴等天气时,大气透明度较低,能见度较差,即能见度的变化与气象条件之间的关系极为密切,降水、相对湿度、风速等气象要素是大气能见度的重要影响因子[1-4]。
因此,通过分析气象因素与大气能见度之间的相关性,不仅能掌握能见度随着气象要素的变化而出现的相应变化特征,利用对天气现象发生强度判断和把控大气污染情况,还可以深入了解沙尘、雾霾等天气事件带来的能见度危害,加强生态环境保护、防御等。
民丰县位于新疆维吾尔自治区的西南部,地处昆仑山北麓,塔克拉玛干大沙漠的南缘,其南部为高山峻岭,接壤西藏自治区,而北部则与阿克苏沙雅县戈壁相连,整体地貌由山地、冲积扇平原和沙漠构成,中高山和低山丘陵为高寒荒漠景观,表层杂草低矮稀疏,多为厚度不等的风积粉砂、细砂覆盖,寸草不生的绵延沙漠包围着民丰县绿洲平原。
民丰县距离海洋较远,属于典型的大陆性干旱气候,降雨稀少、蒸发量大、多风,由于受到特殊地理环境和气候的影响,干旱、干热风、沙尘暴是当地主要灾害性天气,每年4—6月大风卷起沙尘引发沙尘天气,多以浮尘天气为主,常年在205 d以上,同时伴有沙尘暴。
大气能见度变化趋势及影响因素分析摘要介绍影响大气能见度的气象因子,分析大气能见度日、月、季节变化规律,阐述大气能见度对日常生活造成的影响,以供参考。
关键词大气能见度;影响因子;变化趋势大气能见度(visibility)是反映大气透明度的指标,与人们的日常生活紧密相关,它的好与差直接反映了一个地区的大气环境质量。
恶劣能见度的出现给人们生产、生活带来诸多不便和危害,甚至造成交通安全事故。
因此,研究大气能见度变化趋势及影响因子,并采取趋利避害的措施,对保障交通安全、改善大气环境质量和城市防灾减灾具有十分重要的意义。
该文通过对信阳市2002—2011年10年间气象资料统计发现:大气能见度变化趋势与气象因子、季节、日变化存在一定联系[1],掌握该规律可以为当地能见度预测和预防灾害提供科学依据。
1 影响大气能见度的气象因子分析大气能见度是一个重要的气象要素。
目前,影响大气能见度的因子有多种,研究表明,空气污染物PM2、NO2、SO2等浓度的变化是影响大气能见度的主导因素[2-3]。
从气象角度分析,影响因素则主要有:相对湿度、风速、气压和天气现象等气象因子。
1.1 大气能见度与湿度的关系从表1可以看出,随着相对湿度的升高,大气能见度大致呈现逐渐下降的趋势。
因此,可以得出相对湿度与大气能见度之间的关系呈明显反位相,即大气能见度与相对湿度具有反相关关系。
1.2 大气能见度与风速的关系从表2可以看出,随着风速的增大,大气能见度上升。
因此,大气能见度随着风速的增大而增大,二者的相互关系大致呈正位相关系。
1.3 大气能见度与气压的关系气压与大气能见度的变化关系较为复杂,通过对信阳市2010年气压资料综合分析,发现能见度与气压关系呈微小负相关性,只有当本站天气有明显变化或在晴朗夜间时,大气能见度与气压之间变化才具有一定的规律性,即呈负相关性。
1.4 与天气现象的关系天气现象对能见度的影响也不可忽视。
《天津机场低能见度气候的统计特征》[4]表明,造成低能见度障碍的各种天气现象(降水、雾、烟、浮尘、扬沙、霾等)中以雾为主,雾形成的物理条件主要是有足够的水汽、风速微弱和气团稳定。
大气湿度对能见度的影响及预测研究在我们的日常生活中,能见度是一个非常重要的指标。
它表示我们能够在特定环境条件下,清晰看到多远的距离。
而大气湿度是影响能见度的一个重要因素。
本文将探讨大气湿度对能见度的影响以及其预测研究。
首先,我们需要了解大气湿度对能见度的影响机理。
大气湿度是指空气中水蒸汽的含量。
当湿度较高时,空气中水汽的浓度相对较高,这就导致了水蒸汽分子的聚集和散射光线。
这种散射会使光线无法直接传播,从而降低了能见度。
当我们处于相对湿度较高的环境中,往往能感觉到视野模糊或雾气弥漫,这就是大气湿度对能见度的直接影响。
其次,我们可以从科学研究的角度来探讨大气湿度对能见度的预测研究。
在现代气象学中,预测大气湿度对能见度的模型已经被广泛研究和应用。
这些模型基于气象数据和物理原理建立,通过监测大气湿度、气温、气压等参数变化,以及利用数学和统计方法进行分析和预测。
研究人员通常会使用机器学习算法和计算模型来处理大量的气象数据,并根据历史记录和现有观测值来训练模型。
这些模型可以预测不同湿度条件下的能见度变化趋势,并对未来的能见度做出预测。
通过预测大气湿度对能见度的研究,我们能够更好地了解气象条件对我们的生活和工作的影响。
例如,在交通运输领域,预测能见度的变化可以帮助驾驶员做出更加安全和明智的决策,避免发生交通事故。
在城市规划和建筑设计中,预测能见度的变化可以帮助设计师优化建筑物的布局和材料选择,以提供更好的可见性和舒适性。
此外,对于户外活动和旅游业来说,预测能见度可以帮助人们选择合适的时间和地点,以获得更好的观光和体验。
然而,虽然我们已经有了许多预测大气湿度对能见度的模型和算法,但这个领域依然充满挑战。
首先,由于气象条件的复杂性,构建准确的模型需要大量的历史数据和实时观测。
其次,不同地区和季节的气象条件差异巨大,这也给模型的适用性和准确性带来一定的挑战。
此外,大气湿度的变化可以受到多种因素的影响,包括降雨、湖泊和河流等水体的蒸发和蒸发、植被的影响等。
近年来大气环境污染变化趋势分析近年来,大气环境污染一直是引发广泛关注的全球性问题。
随着工业化和城市化的快速发展,大气环境污染呈现出了一些新的变化趋势。
本文将就近年来大气环境污染变化趋势进行分析和探讨。
首先,大气污染物排放总量不断增加。
随着工业化进程的加速,大量的污染物排放进入大气中。
燃煤、汽车尾气、工业废气等都是重要的污染源。
根据相关数据,中国是全球最大的二氧化碳排放国家,这导致大气中的温室气体增多,进而导致全球气候变暖的问题日益突出。
同时,工业和城市化进程带来了更多的固体颗粒物和化学物质排放,影响着大气的质量。
其次,大气污染物组成逐渐趋向多元化。
传统的大气污染物如二氧化硫、氮氧化物等仍然存在,但新兴的污染物如挥发性有机物、颗粒物等也开始引起关注。
挥发性有机物主要来自于石油化工、印刷和涂装等行业,它们会产生臭氧和细颗粒物,对人体和环境造成严重损害。
颗粒物指的是直径小于10微米的颗粒物,由于其微小粒径和易悬浮性,能够长时间停留在空气中,对人体健康和能见度产生重大影响。
此外,大气污染的地域分布不均衡。
大气环境污染主要集中在工业密集区和城市地区。
根据研究,东亚地区是全球大气污染最严重的地区之一,尤其是中国和印度更是污染最为严重的国家。
这是由于工业发展和城市化进程较快,导致污染源的增加和累积效应。
而一些偏远地区和净空地区的大气质量相对较好,但也受到了跨境污染的影响。
在大气环境治理方面,近年来各国也推出了一系列政策和措施。
中国在《大气十条》等政策下,推行了大气污染防治行动计划,提出了严格的大气污染排放标准和减排措施,并加强监测和执法力度。
全球范围内,应对气候变化的巴黎协定也得到了广泛支持和参与。
各国政府及社会各界的共同努力对大气环境治理起到了积极作用,但面临的挑战仍然存在。
在应对大气环境污染的过程中,我们需要深入研究和分析其变化趋势,以便更好地制定适应性和有效性的对策。
为此,下面将从以下几个方面对大气环境污染变化趋势进行分析。
大气能见度监测与评估技术研究一、引言大气能见度是衡量大气中可见物体的距离的度量标准,对于航空、交通、能源和环境等领域具有重要意义。
同时,大气能见度也是评估大气污染程度的重要指标之一。
因此,研究大气能见度监测和评估技术对于确保交通安全、环境保护等方面具有重要意义。
二、传统监测技术传统的大气能见度监测技术主要基于人眼直接观察,如目视法、可视光干涉法等。
这些方法具有简单、直观的特点,但面临着人力资源有限、观测主观性强等问题。
针对传统监测技术的不足,研究者们开始应用光学遥感技术进行大气能见度监测。
光学遥感技术通过利用大气中的散射、吸收、透射等过程,获取目标物体的特征参数,从而实现大气能见度的监测。
光学遥感技术主要包括红外成像、雷达回波、激光测距等。
三、红外成像技术红外热像仪利用目标物体自身散发的红外辐射进行成像,将红外信息转化为可见图像。
红外相机可以通过测量目标物体的辐射温度和亮度温度差来推断大气能见度。
然而,由于红外成像技术依赖于目标物体的热辐射,其在夜间或灰尘重度污染环境下的应用有所限制。
四、雷达回波技术雷达回波技术通过发送和接收微波脉冲,测量目标物体的散射信号,进而获得大气能见度信息。
雷达回波技术具有无人值守、长距离监测等优点,广泛应用于航空和交通领域。
然而,雷达回波技术也存在着信号干扰、数据处理复杂等问题。
五、激光测距技术激光测距技术通过发送激光脉冲,测量脉冲从发射到接收的时间差,从而计算目标距离。
激光测距技术在大气能见度监测中具有高精度、快速响应等优势。
然而,大气中的颗粒物、湿度等因素对激光的传播造成干扰,影响监测结果的准确性。
六、发展趋势与挑战随着科技的进步和需求的增加,大气能见度监测与评估技术也在不断发展壮大。
一方面,传统技术的改进与创新带来了更准确、更稳定的监测手段;另一方面,新兴技术的崛起也为大气能见度监测带来了更多的可能性。
面临着新的机遇,大气能见度监测与评估技术也面临着一些挑战。
首先,大气能见度的监测受气象条件、地理环境等因素的影响,需要综合考虑多个因素的共同作用。
环境污染与防治第32卷第12期2010年12月天津市大气能见度与空气污染物关系分析及控制措施*王炜解佳宁8路宗敏朱坦(南开大学环境科学与工程学院,天津300071)摘要利用天津市1990--2004年大气能见度观测资料及天津市2002--2004年空气污染物监测数据,统计分析了天津市大气能见度变化特征及其与空气污染物的关系。
结果表明。
天津市20世纪90年代大气能见度处于波动下降趋势,2000--2003年大气能见度整体水平有所改善.到2004年空气质量迅速提高。
统计数据说明。
在非采暖季的春季,天津市大气能见度的下降与P M,0浓度有较大相关性;在夏季。
与相对湿度有较大相关性;在采暖季(冬季),与SO z和N O x等空气污染物浓度有密切关系。
同时,提出改善城市大气能见度的4个措施:(1)制定长期的大气能见度控制策略;(2)合理改善能源结构;(3)加强城市裸露土地的治理;(4)城市交通采用清洁能源。
关键词大气能见度消光系数相对湿度颗粒物A nal y si s of t he r el at i on bet w e en t he vis ibi li ty a nd ai r pol l ut ant s i n T i an j i nW A N G W ei,X I E J i a ni ng,L U Zongm i n,Z H U T a n.(C ol l e ge of En vi ronm e nt a l Sci ence and En gi ne er i n g,N ank a i U n i ver si t y,T i a巧i n300071)A bst r act:B a se o n t he vis i b i l i ty ob ser vat i on dat a f r om1990t o2004a nd t he ai r pol l ut ant s con cent r at i on dat af r o m2002t o2004i n T i anj i n,t he pa pe r anal yzed t he char acter i s t i c a nd var i at i o n t r end of at m ospher i c vis ibi li ty ofT i anj i n.T he m a j or f act or s af f ect i n g at m ospher i c vis ibi li ty w e r e i n t r od uce d a nd t hei r i nf l uenc e m ech ani s m w as de—scr i bed i n det ai l.T he r esul t s di spl a yed t hat at m ospher i c vis i bil i ty of T i an j i n pr esen t ed a dow nw ar d t e nde nc y dur i ng1990—2000andan upw ar d t e nd enc y du r i n g2001—2003.w hi l e t he vis i bil i ty w as r api dl y i m pr oved af t er2004.T he st a—t i s t i c a l r es ul t s s how ed t hat t he decl i n e of vis ibi li ty had t he cl os er cor r el at i on w i t h t he ai r par t i cul at es i n no n-h eat i ng sp r i n g。
大气能见度变化趋势及影响因素分析
摘要介绍影响大气能见度的气象因子,分析大气能见度日、月、季节变化规律,阐述大气能见度对日常生活造成的影响,以供参考。
关键词大气能见度;影响因子;变化趋势
大气能见度(visibility)是反映大气透明度的指标,与人们的日常生活紧密相关,它的好与差直接反映了一个地区的大气环境质量。
恶劣能见度的出现给人们生产、生活带来诸多不便和危害,甚至造成交通安全事故。
因此,研究大气能见度变化趋势及影响因子,并采取趋利避害的措施,对保障交通安全、改善大气环境质量和城市防灾减灾具有十分重要的意义。
该文通过对信阳市2002—2011年10年间气象资料统计发现:大气能见度变化趋势与气象因子、季节、日变化存在一定联系[1],掌握该规律可以为当地能见度预测和预防灾害提供科学依据。
1 影响大气能见度的气象因子分析
大气能见度是一个重要的气象要素。
目前,影响大气能见度的因子有多种,研究表明,空气污染物PM2、NO2、SO2等浓度的变化是影响大气能见度的主导因素[2-3]。
从气象角度分析,影响因素则主要有:相对湿度、风速、气压和天气现象等气象因子。
1.1 大气能见度与湿度的关系
从表1可以看出,随着相对湿度的升高,大气能见度大致呈现逐渐下降的趋势。
因此,可以得出相对湿度与大气能见度之间的关系呈明显反位相,即大气能见度与相对湿度具有反相关关系。
1.2 大气能见度与风速的关系
从表2可以看出,随着风速的增大,大气能见度上升。
因此,大气能见度随着风速的增大而增大,二者的相互关系大致呈正位相关系。
1.3 大气能见度与气压的关系
气压与大气能见度的变化关系较为复杂,通过对信阳市2010年气压资料综合分析,发现能见度与气压关系呈微小负相关性,只有当本站天气有明显变化或在晴朗夜间时,大气能见度与气压之间变化才具有一定的规律性,即呈负相关性。
1.4 与天气现象的关系
天气现象对能见度的影响也不可忽视。
《天津机场低能见度气候的统计特征》[4]表明,造成低能见度障碍的各种天气现象(降水、雾、烟、浮尘、扬沙、霾
等)中以雾为主,雾形成的物理条件主要是有足够的水汽、风速微弱和气团稳定。
水汽和雾滴本身会增强光的吸收和散射,从而影响大气透明度,可见雾对能见度的影响是至关重要的[5]。
2 大气能见度季节、日变化的关系
为更好地分析大气能见度的分布与季节和月、日变化的关系,以4、7、10、1月分别代表春、夏、秋、冬4个季节。
对信阳市2002—2011年各月平均大气能见度变化进行综合分析。
同时,也对信阳市10年间每日4次(2:00、8:00、14:00、20:00)定时观测其大气的能见度,取其平均值分析大气能见度的日平均值变化的关系。
研究中四季划分为春季2—4月,夏季5—7月,秋季8—10月,冬季11月至次年1月。
2.1 大气能见度的月、季变化
2002—2011年春季平均能见度10.8 km、夏季10.5 km、秋季9.6 km、冬季8.0 km。
春季平均能见度最高,冬季平均能见度值最低。
一年之中最大能见度值出现在5月,平均为11.8 km,最小能见度值则出现在12月,平均为7.5 km(图1)。
从4个季节变化中的均值分析,每个季节中能见度值变化不大,春夏2季大气能见度较好,平均值在10 km以上,其主要是因为进入春季以后,大气对流运动逐渐加强,有利于垂直方向上空气的交换,使空气中污染物和悬浮物等不断地扩散,因此,大气透明度较好。
而进入冬季以后,由于大气层结较为稳定,不利于垂直方向上空气的交换,加之,冬季雾霾天气出现频繁,从而影响了能见度的均值,其平均值为8 km左右,故冬季大气能见度较差。
2.2 大气能见度的日变化
大气能见度不仅在春、夏、秋、冬4个季节里变化具有规律性,同时日变化特征也较为明显。
据统计,日出之前是一天中能见度最差的时段,而日出以后,能见度逐渐好转。
这主要是因为早晨和夜里大气层结较为稳定,近地面常有逆温出现,抵制了低层空气中气溶胶粒子向上输送,导致能见度下降,而日出之后,随着太阳辐射的加强,空气湿度减小,逆温逐渐抬升消失,平流层中的臭氧层能够充分吸收太阳紫外线。
到了午后,地面风速一般增大,大气垂直交换加强,空气悬浮物大量扩散,因此,午后大气能见度通常是一日中最好的时段。
3 大气能见度对日常生活造成的影响
3.1 大气能见度对民航机场的影响
大气能见度对民航机场的影响[6]主要有直接影响和间接影响。
其直接影响主要是当大气有效能见度低于机场正常运行的最低有效能见度时,对航班的起飞、降落等造成直接影响。
2013年1月6日,成都双流国际机场遭受了较为严重的一次大雾天气袭击,机场内最小有效能见度在50 m左右,此次机场的强浓雾是近几年来影响面最广、延误航班最多、波及范围最大、滞留旅客人数最多的
一场大雾。
受此影响,机场不得不处于关闭状态,因雾而造成了100个以上进出港航班延误,同时致使上万名出港旅客受困于机场。
对此,机场发布了大面积航班延误预警信号和大雾预警信号等防护措施。
对于机场所带来的间接影响则由直接影响所决定。
3.2 大气能见度对交通运输的影响
因雾或能见度较差而影响交通运输的情况最为常见。
当水平能见度小于50 m时,高速公路出入口通常会采取封闭措施,这不仅能避免交通事故的发生,同时也是缓解高速公路车辆拥挤和堵塞的有效方法。
据相关数据表明,由于大雾天气所造成的交通事故,相对于其他灾害性天气要高出2.5倍[7],人员受伤、死亡的比例更是分别占到交通事故受伤、死亡总数的29.5%、16%。
而在城市交通中,因大雾天气会使城市上班高峰时段的交通流量增加20%左右,同时交通事故也上升30%左右,可见大气能见度对交通运输的影响是至关重要的。