FY-4A資料在烏魯木齊機場濃霧天氣監測中的初步應用*

王清平 朱雯娜 王 勇 陳陽權 韓 磊 王春紅 譚艷梅 張利平

1 民航新疆空中交通管理局氣象中心，烏魯木齊 830016 2 新疆生態氣象與衛星遙感中心，烏魯木齊 830002 3 民航新疆空中交通管理局氣象部，烏魯木齊 830016

提 要：利用FY-4A多通道掃描成像輻射計(AGRI)所生成的多通道圖像及L2級衛星云產品數據，結合地面觀測實況資料，對2019年1月25—26日和3月17—18日發生于烏魯木齊國際機場的兩次持續性濃霧天氣進行分析，結果表明：對于濃霧的監測，白天綜合使用通道3(BD0.83 μm)、通道6(BD2.2 μm)、通道8(BD3.725 μm)和通道12(BD10.8 μm)能很好地顯示霧區范圍、霧頂云結構、霧區溫度等特征，且云圖能很好地表現霧的消散。夜間可以結合BD10.8 μm和BD3.725 μm的差(以下簡寫為BTD10.8 μm-3.725 μm)和BD10.8 μm圖像，用于識別夜間霧區，BTD10.8 μm-3.725 μm通道亮溫差越大說明霧的濃度越強。FY-4A衛星云頂高度和云分類產品對霧的微物理特征結構反應更為細致，對于夜間大霧監測有較好的效果，能夠彌補可見光通道1～通道3、短波紅外通道(BD2.2 μm)和中波紅外通道(BD3.725 μm)僅能在白天使用的不足。

引 言

霧是懸浮于近地層大氣中的大量微小水滴或冰晶的可見集合體，其能見度小于1 000 m，當能見度為200～500 m時為濃霧，能見度為50～200 m時為強濃霧，能見度小于50 m時為特強濃霧。持續性濃霧天氣給人民出行、生活帶來較大的影響，特別是在民航、地面交通等方面(趙玉廣等，2015；黃政等，2016；胡躍文等，2019)。林建等(2008)統計分析了1971—2005年我國陸地大霧的時空分布特征，發現大霧主要集中在四川盆地、重慶、云南南部、湖南和江南東部，西北地區較少。王旭等(2002)統計新疆地區霧的分布，指出霧主要出現在北疆地區，尤其是以天山山區居多。烏魯木齊國際機場位于天山山區北側的烏魯木齊市區西北側，海拔為647.7 m，比東南方向的烏魯木齊市區站海拔低300 m左右，冬季機場受濃霧影響非常大，經常出現機場能見度不足百米的特強濃霧而市區卻晴空萬里的情況，天氣現象差別較大(朱雯娜等，2018)。由于霧的形成受熱力、動力、輻射、氣溶膠、微物理過程以及地表狀況等多個邊界層內的復雜物理過程影響，因此霧成為較難預報的災害性天氣之一(王宏斌等，2018)。

20世紀70年代國外已開始利用氣象衛星對大霧天氣進行監測，Gurka and Oliver(1978)用美國SMS-1成像儀可見光通道圖像分析霧的消散過程，表明可見光通道反射率可以較好地表明霧消散。Eyre et al(1984)和Lee et al(1997)應用美國NOAA 和GOES-8/9氣象衛星搭載的甚高分辨率輻射計(AVHRR)近紅外通道和紅外通道差值的方法判識霧，取得較好成果。Bendix et al(2005)利用AVHRR成像儀開發霧判識流程并用不同算法反演白天和夜間大霧區地面能見度。Yoo et al(2006；2010)利用MTSAT-1R和EOS/MODIS數據對朝鮮半島上空霧進行監測研究，并利用地面氣象站的觀測數據對大霧識別結果進行驗證。王宏斌等(2018)利用中波紅外3.9 μm和長波紅外11.2 μm通道亮溫差和3.9 μm偽比輻射率法開展中國地區夜間不同等級霧的識別，并找出了不同等級霧的參數最優閾值，取得較好效果，并應用于氣象業務中。

中國利用衛星遙感監測霧的研究起步較國外晚，始于20世紀90年代，隨著中國氣象衛星的發射，近30年來國內有不少學者開展了大量的衛星遙感監測大霧的研究工作。李亞春等(2000；2001)研究了氣象衛星云圖在大霧消散過程中的紋理特征、運動規律和消散規律。沙依然等(2008)、吳曉京等(2005)、吳曉京和張蘇平(2008)應用EOS-MODIS衛星資料研究了北疆、陜西等地的大霧，吳曉京和張蘇平(2008)改進算法對大霧臨近預報進行研究并對大霧消散進行分型。張文剛和魏鳴(2011)、李文娟等(2017)應用FY-2資料算法來識別、監測大霧，取得較好效果。吳曉等(2016)利用MODIS云頂高度、云相態產品與地面站云類觀測對比，達到60%的一致性。劉一瑋等(2016)利用FY-2云分類產品對天津地區的云狀識別進行研究取得不錯效果。張春桂和林炳青(2018)利用FY-2E的可見光、熱紅外和中紅外通道并應用中紅外和熱紅外通道的歸一化插值指標實現對夜間海霧的自動識別，并利用地面自動站進行經度驗證，發現海霧監測平均準確率超過70%。

FY-4A于2016年12月11日在西昌衛星發射中心發射，是我國新一代靜止氣象衛星，裝載多種觀測儀器，包括多通道掃描成像輻射計(AGRI)、干涉式大氣垂直探測儀(GIIRS)、閃電成像儀(LMI)和空間環境監測儀器(SEM)等(張鵬等，2016)。對于大霧的監測，FY-4A的AGRI載荷擁有明顯多于FY-2的通道，可以更好地監測大霧。劉清華等(2018)利用FY-4A成像儀數據對大霧進行監測，發現新一代靜止氣象衛星的高時空分辨率可以有效監測大霧的生消發展。

以上研究多基于上一代中國靜止氣象衛星或國外靜止、極軌氣象衛星，對于應用FY-4A對大霧監測應用相關研究較少，且新疆位于中國西部，處于日本Himawari-8的邊緣，Himawari-8對新疆區域的監測效果較差，FY-4A的發射對新疆地區大霧監測有非常好的幫助。本文嘗試使用FY-4A的AGRI L1級數據和L2級產品，如云頂高度、云相態、云分類等產品對發生在烏魯木齊機場的兩次持續性濃霧的微物理結構進行分析，以期提高對濃霧的監測能力，為航空氣象預報和服務提供較好支撐。

1 數據與方法介紹

1.1 FY-4A數據

文中所用的FY-4A數據全部來自國家衛星氣象中心(http:∥satellite.nsmc.org.cn/PortalSite/Default.aspx),包括FY-4A的AGRI載荷L1級數據2 000 m分辨率(通道1～通道7)和4 000 m分辨率數據(通道1～通道14),以及L2級云類型、云相態和云頂高度產品。L1級數據格式為.HDF，L2級產品數據格式為.NC。使用Python語言進行數據可視化繪圖。

AGRI是FY-4靜止氣象衛星的主要載荷之一，通過精密的雙掃描鏡機構實現精確和靈活的二維指向，可實現分鐘級的區域快速掃描；其采用離軸三反主光學系統，高頻次獲取14個波段的地球云圖，并利用星上黑體進行高頻次紅外定標，以確保觀測數據的精度。氣象預報業務實時應用的主要為AGRI，該儀器有14個通道，其中通道1(中心波長為0.65 μm)最高分辨達到500 m，具體各通道指標見表1。

表1 FY-4A的AGRI通道參數

FY-4A搭載的AGRI性能較FY-2有很大提升，由FY-2的5個通道擴展到14個通道，具體參數見表2，本文主要使用可見光通道1～通道3、通道6和紅外通道8、通道12對大霧進行研究，其中可見光通道1～通道3、通道6由于受太陽短波輻射影響，數據時段為每日10:30—19:30，紅外通道8、通道12數據為全天候，L2級產品基于紅外通道，數據時段為全天候。

表2 FY-4A AGRI與FY-2 VISSR指標比較

1.2 地面數據

文中地面數據基于新疆區域國家基本站的氣溫、濕度、人工觀測能見度資料和機場人工觀測的云、能見度、天氣現象等實況資料。其中機場人工觀測能見度為每半小時一次，準確度較高。國家基本站的濕度、人工觀測能見度主要用于驗證衛星圖像中的大霧區。

1.3 方 法

霧滴主要由液態水滴粒子組成，比一般云中水滴粒子小得多，平均半徑不到10 μm，在霧形成或消散期間，半徑可小于1 μm。大霧發展過程中大氣層結絕對穩定，霧頂很均勻，大霧特殊的物理特性導致其具有特殊光譜和結構特性。白天，大霧在可見光波段的反射率高于下墊面，低于中高云和厚云，略高于薄云，可見光通道反射率主要反映霧的光學厚度，霧光學厚度越大反射率越高。FY-4A的AGRI載荷可見光通道1～通道3可以較好分析大霧區域紋理，估算霧光學厚度，且可見光通道2(中心波長為0.65 μm，BD0.65 μm)反射率與霧的光學厚度成正比；可見光通道6(中心波長為2.2 μm,BD2.2 μm)，對于霧滴的小粒子，反射輻射比云大，因此可以較好地區分云；中波紅外通道8(中心波長為為3.725 μm，BD3.725 μm)反射率主要反映粒子有效半徑,有效粒子越小、反射率越大，霧滴在該通道的反射率大于其他云粒子，白天該通道既包含霧滴的紅外發射也包含了霧滴對太陽光的反射，所以日間可以通過計算3.725 μm 反射率來區分大霧。長波紅外通道12(中心波長為10.8 μm，BD10.8 μm)主要用于測量霧頂溫度信息。對于夜間大霧觀測，使用10.8和3.725 μm的通道亮溫差(BTD10.8 μm-3.725 μm)有較好表現。本文應用以上霧的特性和衛星各通道綜合判斷大霧的生消。

2 兩次持續強濃霧過程概況

2019年1月25—26日，北疆沿天山一帶的烏魯木齊機場出現持續36 h的能見度為500～1 000 m的大霧天氣，其中25日06:00—09:30、18:00—20:00、26日02：30—13:30出現能見度為200～500 m濃霧，25日04:00—06:00、09:30—18:00更是出現能見度為200 m以下的強濃霧(圖1a)。此次大霧天氣對機場運行造成較大影響。

2019年3月17—18日，北疆沿天山一帶出現大范圍大霧天氣。烏魯木齊機場3月16日23:08至17日14:17、17日23:48至18日18:00出現兩個階段且持續時長達34 h的大霧天氣(圖1b)。18日，烏魯木齊國際機場多趟進出港航班延誤、備降或取消，機場啟動大面積航班延誤應急響應，滯留旅客達5 400人。

圖1 2019年1月25—26日(a)和3月17—18日(b)兩次持續濃霧過程能見度的演變

3 2019年1月25—26日連續濃霧分析

3.1 各通道圖像分析

3.1.1 大霧發生前

1月25日00：30大霧發生前，沿天山一帶為輕霧，能見度在1 000 m以上。BTD10.8 μm-3.725 μm通道圖像(圖2a)中烏蘇(W)附近有小范圍霧區，BTD10.8 μm-3.725 μm為2～8 K。烏魯木齊機場上空有卷云，BTD10.8 μm-3.725 μm<0 K，10.8 μm紅外通道呈現淺白色(圖略)。26日02：30機場實況由輕霧轉為能見度在1 000 m以下的大霧，紅外云圖中沿天山一帶呈現中等灰度(圖略)，自動氣象站實況顯示北疆沿天山的石河子(S)—烏魯木齊機場(Z)一帶均維持大霧，個別站點出現能見度為200～500 m濃霧。26日04：30的Z處已出現能見度為200 m以下強濃霧，BTD10.8 μm-3.725 μm通道圖像(圖2b)中W—S—Z一線為大霧，BTD10.8 μm-3.725 μm為4～8 K。

3.1.2 大霧維持期間

1月25日14:30 大霧維持期間，BD0.47 μm(通道1)、BD0.65 μm(通道2)、BD0.83 μm(通道3)圖像較一致，BD0.83 μm通道(圖2c)對地面植被、山脈分布顯示效果清晰，均顯示北疆盆地大部有積雪和云，但無法分辨低云霧，沿天山一帶看不出云頂凸起。在BD2.2 μm通道(圖2d)中W—S—Z色調明顯較周圍亮，這是因為霧區中的霧滴粒子在該通道反射率較周圍高。在BD3.725 μm通道(圖2e)中W—S—Z一線為“黑云”邊緣，霧區與周圍云系對比度較明顯，這是由于日間霧區溫度較周圍更暖所造成。地面實況顯示S—Z附近為能見度在500～1 000 m的大霧。在BD10.8 μm通道(圖2f)J—W—S和Z—Q一線溫度較一致，S—Z一帶云頂溫度略低。在26日11:30的BD0.83 μm可見光通道(圖2g)中J—W—S—Z—Q反射率較周圍非霧區高，圖中色調略微更亮，在西部國境線附近有東北—西南向纖維狀少量卷云。在短波紅外BD3.725 μm通道(圖2i)中可以明顯看到北疆的“黑云”范圍較25日有明顯擴大，邊界光滑，地面實況顯示26日大霧范圍明顯加大，J—W—S—Z—Q一線出現能見度為200～500 m的濃霧。W附近“黑云”中出現色調較白的冷云，說明有冷空氣進入大霧區，有利于大霧消散，在長波紅外云圖(圖2j)中云頂溫度在225～235 K。

3.1.3 大霧消散階段

1月26日14:30地面大霧范圍明顯減小，BD2.2 μm通道(圖2k)中烏魯木齊機場Z處出現反射率小的暗區，Q處大霧已經消失，BD3.725 μm通道(圖2l)沿天山一帶呈現狹長“黑云”帶，云頂溫度逐漸降低(圖略)，說明霧層有所抬升，機場能見度由200～500 m(濃霧)轉為500～900 m(大霧)，16：00以后能見度轉為1 km以上(輕霧)，此次大霧天氣過程結束。

圖2 2019年1月25—26日持續濃霧過程中，25日00：30(a)、04：30(b)、14：30(c～f)，26日11：30(g～i)、14：30(k～l)FY-4A的AGRI各通道圖像

3.2 衛星云產品分析

FY-4A的L2級云產品基于4 000 m分辨率L1級紅外通道數據反演，因此該產品全天可用。1月25日02:30沿天山一帶開始出現大霧，云頂高度大約為1 000～3 000 m(圖略)。14:30云頂高度(圖3a)顯示，北疆沿天山一帶有小范圍低云，云頂高度大約為1 000～3 000 m，在云分類產品(圖3b)中沿天山一帶主要為暖液態水云和過冷水云，這與3.1節中沿天山一帶云頂不均勻，頂部有凸起較對應。夜間，北疆沿天山云頂高度維持在1 000～3 000 m，主要以暖液態水云為主伴隨少量過冷水云(圖略)。26日11:30(圖3c)沿天山一帶1 000～3 000 m云頂高度和范圍明顯較25日加大，云相態與云分類均為暖液態水云，在S北側有過冷水云(圖3d)，Z處云頂高度略高于其他地區，對應時次的烏魯木齊機場實況顯示出現能見度為200～500 m的濃霧。26日14:30沿天山一帶大霧范圍有所減小，云頂高度產品中邊界不平滑(圖3e)，云頂高度為2 000～3 000 m，較大霧維持時段有所抬升，云分類產品圖(圖3f)顯示W、S附近的過冷水云消失。

圖3 2019年1月25日14：30(a，b)，26日11：30(c，d)和14：30(e，f)大霧天氣FY-4A云產品

綜上所述，對于日間霧的監測，可以選擇BD0.83 μm、BD2.2 μm、BD3.725 μm和BD10.8 μm通道，但是對夜間霧的監測比較困難，可以使用BTD10.8 μm-3.725 μm通道差圖像進行監測，同時FY-4A的云頂高度和云分類產品也可以作為夜間霧監測的輔助手段。其中BD0.83 μm、BD2.2 μm、BD3.725 μm通道均為FY-4A新增通道，與FY-2系列衛星相比具有更豐富的通道信息，更有利于對大霧的監測。

4 2019年3月17—18日連續濃霧分析

4.1 各通道圖像分析

4.1.1 第一階段

2019年進入3月以后，北疆地表溫度升溫明顯，地面幾乎無積雪，因此衛星探測低云/霧效果更好。3月16日白天，北疆沿天山一帶主要為輕霧天氣，自動氣象站能見度為1～3 km，溫度為-2～2℃，夜間溫度開始下降，沿天山一帶能見度略有下降。16日23時，烏魯木齊機場周邊的米泉、昌吉、五家渠三站出現能見度在1 000 m以下大霧。

3月17日大霧維持期間，在10:30衛星云圖BD0.83 μm通道圖像(圖4a)上，J—W—S—Z—Q一帶上空有色調較亮的低云霧，低云反射率大約為0.5～0.7，J—W—S云頂不光滑，有不均勻凸起，說明霧頂上空有擾動云系，S—Z—Q一線云頂較為光滑均勻，邊界清晰，地面自動氣象站實況顯示S—Z—Q一線出現能見度為200～500 m的濃霧，而J—W—S出現能見度為2～4 km的輕霧。BD0.47 μm、BD0.65 μm通道圖像(圖略)差別不大，但BD0.83 μm圖像對比度稍高，對地表監測效果更好，更容易觀察沿天山一帶霧區，其色調較BD0.47 μm更亮一點。在BD2.2 μm中波紅外通道圖像(圖4b)中J—W—S—Z—Q一帶霧區色調明顯較周圍亮，輪廓很清晰，但J—W—S色調較S—Z—Q暗，這是由于J—W—S一線霧區上空的中低層擾動云系中含有半徑較大的雨滴粒子，其反射率小于霧區的半徑較小的雨滴粒子。在BD3.725 μm通道圖像(圖4c)中Z—Q一線溫度較高，能表現出“黑云”特征，且“黑云”輪廓與BD0.83 μm通道沿天山一帶中東部輪廓一致，云頂亮溫在270～300 K。在BD10.8 μm通道長波紅外圖(圖4d)中北疆盆地霧區溫度分布很不均勻，這說明云頂溫度差別較大，S—Z—Q溫度相對較高，約為240～260 K，而J—W—S溫度最低達到200～230 K，這可反映出云頂高度不均勻，與BD0.83 μm、BD2.2 μm通道反映出的霧頂之上有中低擾動云系較對應。隨著J—W—S一帶的中低擾動云系的移動，北疆盆地霧區東部邊緣開始向西消散，邊緣開始模糊，而霧區西部無明顯變化，此時地面實況中W—S能見度上升至1～2 km，說明中高云帶來了擾動，使得地面靜穩條件略有減弱。

在17日14:30可見光BD0.8 μm通道圖像(圖4e)中S—Z—Q一線色調較S以西地區亮且可清晰看出云頂不均勻的凸起，盆地東部霧邊緣進一步變得模糊，而西部邊界仍然很光滑，云層厚度有所減小，BD3.725 μm通道(圖4g)中盆地霧區輪廓仍然清晰可見，其反射率明顯大于周圍非霧區，但S—Z上空反照率相對霧區其余部分要暗，說明BD0.83 μm中顯示的烏魯木齊上空中高云的反射率較霧區的層云暗一些。在BD3.725 μm(圖4g)中波紅外圖像中J—W—S由于霧區溫度相對較高，顯示為“黑云”，而S—Z—Q區域色調呈灰白至白色，說明云頂相對較冷，且霧層相對較薄。而長波紅外BD10.8 μm通道圖像(圖4h)顯示與BD3.725 μm一致，說明此時S—Z上空有中高云擾動云系，對應地面實況中S—Z—Q一線能見度均上升至1～2 km。此后霧區范圍維持緩慢減小，而S—Z一線受中高云影響，實況一致為輕霧，能見度為1～2 km。烏魯木齊機場第一階段大霧結束。

4.1.2 第二階段

3月18日00:00開始，S—Z一帶輕霧再次轉為大霧，個別站點出現能見度為200～500 m濃霧。在17日23:30紅外BTD10.8 μm-3.725 μm圖像(圖4i)中開始北疆盆地霧區范圍再次擴大，18日03:30(圖4j)霧區范圍最大，地面實況中W—S—Z—Q一線為能見度在0～100 m特強濃霧。05:30(圖4k)開始高空波動云系進入新疆西部地區，并向東北移動。07:30(圖4l)霧區上空出現結構較為松散的波動云系，僅對Z及附近的阜康、天池站的大霧消散起到一定作用，W—S一帶出現大霧并仍維持能見度為100～200 m的特強濃霧。

18日14:30云系大范圍影響北疆地區，沿天山一帶大部分站點濃霧消散轉為輕霧，能見度為1～5 km，可見光BD0.8 μm圖像(圖4m)沿天山一帶呈東西向云帶，且反照率較強，可明顯看出云層較厚，云頂出現纖維狀卷云，反射率為0.5～0.7。在BD2.2 μm短波紅外圖像(圖4n)中沿天山一帶出現反射率較亮的東西向云系，但范圍較17日明顯減小，主要集中在S—Z和Z—Q一帶，反射率約為0.5～0.7。在BD3.725 μm中波紅外圖(圖4o)中Z上空云系溫度較低，呈灰色，黑云形狀不明顯。在BD10.8 μm長波紅外通道圖像(圖4p)中沿天山一帶云系色調較亮，Z以東區域上空云頂溫度為210～230 K，說明受中高云影響。隨著冷空氣主力進入新疆地區，沿天山一帶大霧消散，烏魯木齊機場大霧于18時消散轉為能見度在1 km以上的輕霧，此次大霧過程結束。

圖4 2019年3月17—18日大霧天氣過程中，17日10：30(a～d)、14：30(e～h)、23：30(i)，18日03：30(j)、05：30(k)、07：30(l)、14：30(m～p)FY-4A的AGRI各通道圖像

4.2 衛星云產品分析

3月16日23:00北疆沿天山一帶出現云頂高度為1 000～3 000 m的低云霧區(圖5a)，云分類產品(圖5b)顯示為暖液態水云，地面實況顯示W—S—Z—Q一帶出現能見度<1 km的大霧天氣，局地出現濃霧和特強濃霧。17日10：30(圖5c)，大霧區域范圍較夜間加大，且在J—W—S一線上空出現4 000～8 000 m的中高層云系，云分類圖中(圖5d)對應J—W—S一線出現過冷水云及冰水混合云，W南部天山山區出現了卷云。17日14:30云頂高度(圖5e)為4 000～8 000 m的中高云東移進入烏魯木齊地區，大部分為不透明卷云伴隨少量過冷水云(圖5f)。受擾動云系影響，15:00—23:00沿天山一帶地面實況顯示為能見度為1～2 km的輕霧天氣,烏魯木齊機場第一階段大霧結束。隨著擾動云系的遠離，靜穩形勢再次加強，17日23:00地面實況顯示北疆沿天山一帶大霧再次生成，從23:30云頂高度產品(圖5g)中也可看出北疆盆地云層高度較為一致，約為1 000～3 000 m，主要為暖液態水云(圖5h)。18日10：30(圖略)，J—W及其南部山區出現4 000～8 000 m的中高層云，S—Z—Q一線仍以云頂高度為1 000～3 000 m的低云霧為主，云分類產品中J—W及南部山區主要為過冷水云，S—Z—Q為暖水云。14:00實況顯示S—Z一線大部分站點能見度上升至1 km以上，對應時次的14:30(圖5i)天山山區、伊犁河谷中高云向東北移動，云系影響沿天山一帶，云類型(圖5j)主要為過冷水云、不透明冰云、冰云和卷云，過冷水云較零散，烏魯木齊大霧于18時地面冷空氣進入后好轉。

圖5 2019年3月16日23：30(a，b)，17日10：30(c，d)、14：30(e，f)、23：30(g，h)，18日14：30(i，j)大霧天氣FY-4A云產品

綜上所述，通過使用FY-4A的云頂高度和云分類產品能夠更加清晰了解霧的范圍、霧頂高度和云的微物理結構，對霧的生消有更好的認識，彌補了夜間霧的監測劣勢。

5 結 論

通過對兩次持續性強濃霧天氣的分析，得到以下結論：

(1)FY-4A可見光通道對于白天大霧監測有較好的效果，其中BD0.83 μm通道對云和地表監測效果較BD0.47 μm、BD0.65 μm通道更好，BD2.2 μm通道對大霧反應效果更好，由于BD2.2 μm通道中心波長為2.2 μm，屬于短波紅外通道，其接收到的輻射有太陽短波輻射和地球長波輻射，因此該通道受可見光影響，在白天使用效果較好，夜間圖像很暗，無法使用。BD3.725 μm通道中心波長為3.725 μm，與FY-2系列衛星的IR4通道較一致，對于大霧，由于其白天接收太陽短波輻射，溫度相對周圍較高，在圖像中表現為“黑云”，但夜間由于接收不到太陽輻射，其使用與長波紅外通道類似，但其接收的紅外輻射小于BD10.8 μm通道，因此可以用BTD10.8 μm-3.725 μm通道差圖像對夜間霧進行識別。業務上常用的長波紅外BD10.8 μm通道圖像全天可用，但對于上層有云的霧區監測效果不好，但是可用其來判別擾動云系的移動，這對于夜間大霧消散還是有較好效果。

(2)FY-4A的云頂高度和云分類產品在這兩次大霧中有較好表現。對于低云和霧區，其云頂高度為1 000～2 000 m，當高度變化為2 000～3 000 m時，地面霧層有所抬升，能見度好轉，云分類產品可以較好地判斷云的種類，對于低云霧，主要為暖液態水云，而對于中高云，主要為過冷水云、混合不透明冰云、透明冰云和卷云。當大范圍過冷水云覆蓋霧區時，有助于補充水汽，不利于大霧消散，而出現大范圍混合不透明冰云、透明冰云和卷云時，有利于大霧消散。