【摘 要】
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雾霾低能见度天气对海事交通有显著的影响，当能见度低于3 km时天津港航道采取单向通航管理，能见度低于1 km时封航管理，基于港口海事交通气象服务需求，以天津港为例，采用多种方法开展基于观测的雾霾低能见度0～12 h短临预报预警技术研究.通过分钟级能见度观测的跃迁信号分析、基于观测的未来1 h能见度递推和能见度数值模式三维变分同化3种方法，分别实现60 min内、1～2 h、12 h多时间尺度无缝隙
【基金项目】
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天津市科技计划项目（No.18ZXAQSF00130）； 天津市气象局科研项目（No.202229ybxm13）； 天津市海洋气象重点实验室开放基金项目（No.2022TKLOM06）；
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雾霾低能见度天气对海事交通有显著的影响，当能见度低于3 km时天津港航道采取单向通航管理，能见度低于1 km时封航管理，基于港口海事交通气象服务需求，以天津港为例，采用多种方法开展基于观测的雾霾低能见度0～12 h短临预报预警技术研究.通过分钟级能见度观测的跃迁信号分析、基于观测的未来1 h能见度递推和能见度数值模式三维变分同化3种方法，分别实现60 min内、1～2 h、12 h多时间尺度无缝隙的能见度短临预报预警.结果表明：（1）浓雾天气来临前，大概率会出现“象鼻形”先期振荡，称为象鼻效应.当夜间能见度低于或者接近1 km时，超过200 m能见度异常升高定义为跃迁信号（未有明显天气系统变化，且出现在日出前），通过港口分钟级的能见度观测，能够提前30～60 min清晰捕捉低于200 m的浓雾天气，跃迁信号可作为未来低能见度短临预报预警的指示.（2）以能见度和相对湿度观测为基础，结合数值模式预测影响能见度变化趋势的PM2.5质量浓度和相对湿度的未来1～2 h变量，根据消光经验公式构建基于观测的短临递推能见度预报方法.实测数据表明，提前1 h能见度预报值与观测值相关系数为0.95，平均相对误差为14.7%.（3）基于三维变分同化模块将观测的能见度和PM2.5质量浓度融入模式初始场，使得模式污染初始场快速逼近观测场，以提升1～12 h能见度预报能力.实测数据表明，1 h能见度预报值与观测值之间的相关系数为0.94，平均相对误差为22.5%;12 h内能见度预报值与观测值之间的相关系数为0.86，平均相对误差为33.3%.
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