中国环境科学

作者：杨旭, 樊文雁, 蔡子颖, 朱玉强, 唐颖潇, 董琪如

单位：1. 天津市环境气象中心, 天津 300074;2. 中国气象局-南开大学大气环境与健康研究联合实验室, 天津 300074;3. 天津市气象科学研究所, 天津 300074

关键词：雾霾,能见度,资料同化,三维变分,数值预报

基金：国家自然科学基金资助项目(42130513);天津市气象局科研项目(202424ybxm17)

以天津地区两次典型雾霾低能见度过程为例,通过发展适用于雾霾能见度观测的资料同化方法,实现PM2.5浓度、相对湿度及雾水含量等影响要素的模拟优化,提升模式能见度数值预报效果.研究表明,典型霾过程能见度变化主要受PM2.5浓度影响,最低值1km左右,随相对湿度日变化幅度为2~3km,雾霾混合过程相对湿度高,夜间雾显著影响导致局地能见度低于50m,能见度日变幅大、过程极值低是其典型特征;通过能见度观测资料同化应用,雾霾低能见度模拟效果有显著提升,两次过程的能见度均方根误差分别由7km和4km减小至2km左右,间隔6h同化可以及时修正模拟偏差,部分时段提升效果更优;通过同化实现PM2.5浓度和相对湿度模拟优化,霾能见度模拟偏差下降幅度最大达到6~8km;通过增加雾水含量修正,结合相对湿度同化改进,能够进一步改善雾霾混合过程夜间雾水含量考虑不足的问题,能见度模拟偏差由1~2km减小至300~500m,低能见度影响程度、影响范围均有明显提升;一个月模拟试验显示,低于10km的能见度模拟均方根误差由4.4km减小至3.2km.

来源：2025年第11期

《中国环境科学》期刊编辑部

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