书 书 书犐犆犛 ０７ ． ０６０ 犃 ４７ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３６５４２ — ２０１８ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 犎犪狕犲犻犱犲狀狋犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾狅犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀 ２０１８  ０７  １３ /G27 /G28 ２０１９  ０２  ０１ /G29 /G2A /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G21 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G27 /G28目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ３ 　 识别方法 １ ………………………………………………………………………………………………… ４ 　 霾日记录 ２ ………………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 吸湿增长后的气溶胶消光系数与实际大气消光系数的计算方法 ３ …………… 参考文献 ６ ……………………………………………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ３６５４２ — ２０１８ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国气象局提出 。 本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５０７ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 中国气象局气象探测中心 、 北京市气象局 、 国家气象信息中心 、 国家气象中心 、 上海市气象局 、 广东省气象局 、 天津市气象局 、 辽宁省气象局 。 本标准主要起草人 ： 张晓春 、 颜鹏 、 高丽娜 、 张小玲 、 伍永学 、 赵普生 、 权维俊 、 郭建侠 、 刘达新 、 张勇 、 任芝花 、 张恒德 、 许建明 、 谭浩波 、 迟文学 、 吕珊珊 、 雷勇 、 马千里 、 李菲 、 权建农 、 韩素芹 、 马雁军 、 荆俊山 、 李雅楠 、 王缅 、 靳军莉 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３６５４２ — ２０１８ 霾的观测识别 １ 　 范围 本标准规定了霾的观测识别方法和霾日记录要求 。 本标准适用于霾的观测 。 ２ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ２ ． １ 　 霾 　 犺犪狕犲 大量粒径为几微米以下的大气气溶胶粒子使水平能见度小于 １０．０ｋｍ 、 空气普遍混浊的天气现象 。 ２ ． ２ 　 水平能见度 　 犺狅狉犻狕狅狀狋犪犾狏犻狊犻犫犻犾犻狋狔 水平观测时 ， 视力正常的人在当时的天气条件下 ， 能够从天空背景中辨认出目标物轮廓的最大 距离 。 ２ ． ３ 　 大气气溶胶粒子 　 犪狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮犪犲狉狅狊狅犾狆犪狉狋犻犮犾犲 悬浮在大气中的固体和液体微粒 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ３１１５９ — ２０１４ ， 定义 ２．２ ］ ２ ． ４ 　 细颗粒物 　 犳犻狀犲狆犪狉狋犻犮犾犲 ＰＭ ２．５ 空气动力学等效直径小于或等于 ２．５ μ ｍ 的气溶胶粒子 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ３１１５９ — ２０１４ ， 定义 ３．７ ］ ２ ． ５ 　 气溶胶消光系数 　 犪犲狉狅狊狅犾犲狓狋犻狀犮狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋 表征大气气溶胶造成辐射能量衰减程度的物理量 。 注 ： 数值上等于气溶胶散射系数和吸收系数之和 ， 常用单位为 ｍ －１ 或 ｋｍ －１ 。 ［ ＧＢ ／ Ｔ３１１５９ — ２０１４ ， 定义 ４．１０ ］ ３ 　 识别方法 排除降水 、 沙尘暴 、 扬沙 、 浮尘 、 吹雪 、 雪暴 、 烟幕等影响视程的天气现象后 ， 按以下方法进行识别 ： ａ ） 　 在观测时 ， 水平能见度 ＜ １０．０ｋｍ 且相对湿度 ＜ ８０％ ， 直接识别为霾 。 ｂ ） 　 在观测时 ， 水平能见度 ＜ １０．０ｋｍ 且 ８０％ ≤ 相对湿度 ＜ ９５％ ， 当吸湿增长后气溶胶消光系数与实际大气消光系数的比值达到或超过 ０．８ 时 ， 识别为霾 。 吸湿增长后的气溶胶消光系数和实 际大气消光系数可参考附录 Ａ 的方法得出 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３６５４２ — ２０１８ ４ 　 霾日记录 一日内霾现象持续 ６ｈ 及以上时 ， 记为一个霾日 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３６５４２ — ２０１８ 附 　 录 　 犃 （ 资料性附录 ） 吸湿增长后的气溶胶消光系数与实际大气消光系数的计算方法 犃 ． １ 　 气溶胶模型 犃 ． １ ． １ 　 气溶胶粒子谱分布模型 气溶胶粒子的体积谱分布用式 （ Ａ．１ ） 描述 ： ｄ 犞 ｄｌｏｇ 犇 ＝ 犞 ２ 槡 π ｌｏｇ σ ｇ ｅｘｐ （ ｌｏｇ 犇 － ｌｏｇ 犇 ｇ ） ２ ２ｌｏｇ ２ σ ｇ ［ ］ ……………………（ Ａ ． １ ） 犞 ＝ 犕 ρ ……………………（ Ａ ． ２ ） 　　 式中 ： 犞 　 ——— 气溶胶 ＰＭ ２．５ 总体积浓度 ， 单位为立方微米每立方米 （ μ ｍ ３ · ｍ －３ ）； 犇 ——— 干气溶胶粒子的粒径 ， 单位为微米 （ μ ｍ ）； 犇 ｇ ——— 对数正态分布几何平均粒径 ， 单位为微米 （ μ ｍ ）； σ ｇ ——— 对数正态分布几何标准偏差 ， 单位为微米 （ μ ｍ ）； 犕 ——— 气溶胶 ＰＭ ２．５ 质量浓度 ， 单位为微克每立方米 （ μ ｇ · ｍ －３ ）； ρ ——— 气溶胶粒子密度 ， 单位为千克每立方米 （ ｋｇ · ｍ －３ ）。 犃 ． １ ． ２ 　 气溶胶粒子吸湿增长模型 气溶胶粒子吸湿增长后的气溶胶粒径与水汽饱和比的单参数 κ  寇拉方程用式 （ Ａ．３ ） 表示 。 犛 ＝ 犇 ３ｗｅｔ － 犇 ３ 犇 ３ｗｅｔ － 犇 ３ （ １ － κ ） ｅｘｐ４ σ ｓ ／ ａ 犕 ｗ 犚犜 ρ ｗ 犇 ｗｅｔ （ ……………………（ Ａ ． ３ ） 　　 式中 ： 犛 　　 ——— 水汽饱和比 ， 在不饱和时等效于相对湿度 ； 犇 ｗｅｔ ——— 气溶胶吸湿增长后的粒径 ， 单位为微米 （ μ ｍ ）； κ ——— 描述气溶胶化学组分对其吸湿特性影响的参量 ； σ ｓ ／ ａ ——— 水的表面张力系数 ， 单位为牛每米 （ Ｎ · ｍ －１ ）； 犕 ｗ ——— 水的摩尔质量 ， 单位为克每摩尔 （ ｇ · ｍｏｌ －１ ）； 犚 ——— 普适气体常数 ， 单位为焦每摩尔开尔文 （ Ｊ · ｍｏｌ －１ · Ｋ －１ ）； 犜 ——— 环境温度 ， 单位为开尔文 （ Ｋ ）； ρ ｗ ——— 水的密度 ， 单位为千克每立方米 （ ｋｇ · ｍ －３ ）。 犃 ． ２ 　 计算方法和步骤 犃 ． ２ ． １ 　 气溶胶总体积 假设气溶胶粒子为球形 ， 根据实测的 ＰＭ ２．５ 质量浓度 ， 由表 Ａ．１ 给定的气溶胶粒子密度 ， 用式 （ Ａ．２ ） 计算得到气溶胶 ＰＭ ２．５ 总体积 犞 ， 进而得到干气溶胶的体积谱分布 ［ 式 （ Ａ．１ ）］。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３６５４２ — ２０１８ 犃 ． ２ ． ２ 　 气溶胶吸湿增长后的粒径 利用单参数 κ  寇拉方程 ［ 式 （ Ａ．３ ）］ 计算得到环境相对湿度下各粒径分档中吸湿增长后的气溶胶粒子的粒径 犇 ｗｅｔ 。 犃 ． ２ ． ３ 　 吸湿增长后的气溶胶粒子复折射指数 气溶胶粒子吸湿增长后的复折射指数 珦 犿 由干气溶胶复折射指数和液态水的复折射指数 （ 表 Ａ．１ ） 体积加权平均按公式 （ Ａ．４ ） 计算得到 ： 珦 犿 ＝ 犇 ３ 犇 ３ｗｅｔ × 珦 犿 ｄｒｙ ＋ 犇 ３ｗｅｔ － 犇 ３ 犇 ３ｗｅｔ × 珦 犿 ｗａｔｅｒ ……………………（ Ａ ． ４ ） 　　 式中 ： 珦 犿 ｄｒｙ 　 ——— 干气溶胶复折射指数 ； 珦 犿 ｗａｔｅｒ ——— 液态水的复折射指数 。 犃 ． ２ ． ４ 　 实际大气消光系数 由实测的气象能见度 （ 同气象光学视程 ＭＯＲ ）， 按式 （ Ａ．５ ） 计算得到实际大气消光系数 σ ′ ｅｘ ： σ ′ ｅｘ ＝ ３ＭＯＲ ……………………（ Ａ ． ５ ） 　　 式中 ： σ ′ ｅｘ 　 ——— 实际大气消光系数 ， 单位为每米或每千米 （ ｍ －１ 或 ｋｍ －１ ）； ＭＯＲ ——— 气象光学视程 ， 单位为米或千米 （ ｍ 或 ｋｍ ）。 犃 ． ２ ． ５ 　 吸湿增长后的气溶胶消光系数 计算方法如下 ： ａ ） 　 按式 （ Ａ．６ ） 计算吸湿增长后的气溶胶 ＰＭ ２．５ 的消光系数 σ ｅｘ ： σ ｅｘ ＝ ∑ 犇 ｗｅｔ 犙 ｅｘ （ 犇 ｗｅｔ ） × π 犇 ２ｗｅｔ ４ × Δ 犖 （ 犇 ｗｅｔ ）……………………（ Ａ ． ６ ） 　　 式中 ： σ ｅｘ 　　　　 ——— 吸湿增长后的气溶胶 ＰＭ ２．５ 的消光系数 ， 单位为每米或每千米 （ ｍ －１ 或 ｋｍ －１ ）； 犙 ｅｘ （ 犇 ｗｅｔ ）——— 犇 ｗｅｔ 粒径的粒子消光效率因子 ， 由米散射理论计算 ； Δ 犖 （ 犇 ｗｅｔ ）——— 谱分布中粒径为 犇 ｗｅｔ