[发明专利]海雾厚度和低云云底高度的实时获取方法

摘要

本发明涉及一种海雾厚度和低云云底高度的实时获取方法。本发明充分利用气象台L波段二次测风雷达和数字式探空仪资料，依次分析了海雾和低云在垂直方向上温度、湿度的分布特征，计算了低层大气有海雾和有低云时的稳定度条件和湍流条件，统计分析归纳出将海雾和低云分离，然后再对海雾厚度和低云云底高度进行计算，获取海雾厚度和低云云底高度。形成的计算机软件将结果自动显示。本发明提供了实时监测的有效方法，即同时建立了一种客观可行的低云云底高度实时自动提取，和对海雾厚度进行实时监测的方法，其实施性强，可信度高，为海面上空飞行安全、海上交通运输、海港和沿海空港作业提供了有效气象资料。

主权项

1、一种海雾厚度和低云云底高度的实时获取方法，其步骤如下：(1)、资料预处理：读入数字探空仪实时资料，解码并生成该时刻ASCII码探空数据文件，该文件包含了从地面到对流层上层每30m间隔的高度z、温度t、相对湿度RH、露点温度td、气压P、风向ddd、风速ff，再由生成的探空数据文件中，读入1000m以下各高度层的上述数据，用常规的方法将风向ddd、风速ff分解为经向风分量v和纬向风分量u；(2)、依据准饱和层判据：相对湿度RH≥93％的点，判断地面至1000m高度是否有准饱和层和准饱和层的厚度；如果第一层是准饱和层，再判断准饱和层厚度是否大于600m，如果大于600m，采用判则1确定云底高度，判则1：从第一层向上寻找，找到t-td≤0.5℃的高度为云底高度；(3)、根据不同的海雾发生条件，分别判断是否是海雾，如果是海雾，再给出海雾的厚度：如果第一层是准饱和层，且饱和层厚度小于600m，则计算准饱和层之上是否有干层，干层的判则是：从RH≥90％的最高高度向上，在200m以内突然降至RH≤60％；如果有干层，则为海雾，且海雾的厚度就是准饱和层的厚度；如果第一层是准饱和层，但1000m以下没有干层，则计算准饱和层以下60m至以上300m是否有逆温层，其判则如下：在准饱和层高度确定以后，计算准饱和层附近的温度直减率如果γ≤0，则为逆温；如果逆温层厚度≥100m，则为海雾，且海雾的厚度就是准饱和层的厚度；如果第一层是准饱和层，但不符合干层和逆温层的判则条件，则计算准饱和层以下60m至以上400m是否为湿绝热稳定层；具体方法如下：首先计算湿绝热温度直减率γm：其中g＝9. 8m·s-2为重力加速度，Cpd＝1004(J·kg-1·K-1)为干空气的定压比热，Lv＝2.5×106(J/kg)为水汽凝结潜热，为饱和混合比，为温度t下的饱和水汽压，E0＝6.1hPa为t＝0℃时的饱和水汽压，a＝7.5，b＝273.7；如果满足0<γ≤γm，则为湿绝热稳定层；如果湿绝热稳定层的厚度≥200m，则为海雾，且海雾的厚度就是准饱和层的厚度；如果第一层是准饱和层，但不符合干层和逆温层判则，也不符合湿绝热稳定层条件，则计算准饱和层以下60m至以上200m的Richardson数Ri：其中为虚位温，Tv＝T(1+0.608q)为虚温(K)，为比湿(g/kg)，Cp＝Cpd(1+0.86q)为湿空气的定压比热，为水汽压，td为露点温度(℃)R＝Rd(1+0.608q)为湿空气比气体常数，u，v分别为纬向风和经向风分量(m.s-1)，g为重力加速度(m.s-2)；如果至少有2层为Ri≤0，则为海雾，且海雾的厚度就是准饱和层的厚度；如果第一层是准饱和层，但不符合以上干层、逆温层、湿绝热稳定层和Ri≤0的条件，则判断为低云，用判则1确定云底高度；