溫州機場一次大霧天氣過程成因分析

蔣永波

摘 要：利用常規(guī)觀測資料以及NCEP/NCAR1°×1°再分析資料，對2016年2月12日發(fā)生在溫州機場的一次大霧天氣過程進(jìn)行了總結(jié)分析，結(jié)果表明：溫州沿海夜間的水汽輻合強盛、逆溫層的存在、暖濕空氣與下墊面的溫差大、適合的上下層風(fēng)速是此次平流霧形成和維持的主要原因。

關(guān)鍵詞：溫州機場;大霧;平流霧;逆溫層

中圖分類號：P426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0229-02

0 引言

霧是近地面層空氣中懸浮的大量水滴或冰晶微粒的乳白色集合體，當(dāng)水平能見度低于1km時稱為霧。霧一直是民航運行中需要重點關(guān)注的對象，因為它會給民航運行安全帶來嚴(yán)重的安全威脅。溫州機場地處我國東南沿海，春季時常遭受大霧天氣影響，民航溫州空管站的氣象工作者多年來對影響溫州機場的大霧天氣做了相應(yīng)的分析和總結(jié)，已經(jīng)對大霧天氣的發(fā)生發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗[1]。本文針對2016年2月12日發(fā)生在溫州機場的一次大霧天氣過程，通過水汽條件、冷卻條件、層結(jié)條件和風(fēng)力條件對此次天氣過程進(jìn)行分析和總結(jié)，以期為日后的民航預(yù)報服務(wù)工作提供一些思路，從而保證民航活動的安全、正常和效率。

1 大霧過程概述

2016年2月12日，溫州機場出現(xiàn)1次大霧天氣過程。大霧天氣過程（機場主導(dǎo)能見度小于1000m時）的起止時間為12日18：36—13日00：50，13日01：50—10：20（北京時間，下同），大霧影響機場的時間約為14個小時。此次大霧天氣過程期間，能見度長時間低于600m，且最低降到了只有200m，同時機場跑道上空覆蓋了大片的云底高度僅為30m高的低云，嚴(yán)重影響了飛機的正常起降，造成溫州機場的航班備降24個架次，返航6個架次，并且有77個架次被取消。

通過分析12日的500、700、850hPa和地面的天氣圖，圖1（a）為500hPa、（b）為地面圖，700、850hPa圖略，浙江沿海地區(qū)中高層為西南暖濕氣流控制，淺層及地面為倒槽東南側(cè)、入海高壓后部影響，這是一種極有利于發(fā)生大霧的天氣形勢。綜合分析天氣圖等資料和數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品，12日的值班預(yù)報員得出預(yù)報結(jié)論：溫州機場在12日夜間至13日凌晨較大可能會有大霧天氣出現(xiàn)。后根據(jù)實況資料對比預(yù)報結(jié)論發(fā)現(xiàn)，實際大霧出現(xiàn)時間為12日23時至次日的10時，比預(yù)計的開始時間要偏早，結(jié)束時間偏晚，故預(yù)報結(jié)果略有偏差。綜上，需要對此次天氣過程進(jìn)行深入分析，以期能為以后的工作提供一定的經(jīng)驗和借鑒，從而提高預(yù)報水平和服務(wù)質(zhì)量。

2 大霧的成因分析

平流霧主要是暖濕空氣水平流經(jīng)冷的地表（陸地或海面）時，底層空氣迅速降溫，上層空氣因為距離地表較遠(yuǎn)降溫少，這樣就形成平流逆溫，在逆溫層以下空氣冷卻達(dá)到飽和，水汽凝結(jié)而形成霧，這種霧強度濃、范圍大且持續(xù)時間長[2，3]。而本文提及的這次大霧天氣個例就是一次典型的平流霧過程，現(xiàn)通過水汽條件、層結(jié)條件、冷卻條件和風(fēng)場條件等方面對其成因進(jìn)行如下分析：

2.1 水汽條件

分析12日20時的近地層1000hPa的水汽通量散度，如圖2（a）所示，等值線代表水汽通量散度，風(fēng)矢量代表風(fēng)速，可以發(fā)現(xiàn)浙江沿海地區(qū)存在沿著海岸線基本呈東北—西南向分布的水汽輻合中心，而且溫州沿海地區(qū)（24—28°N之間）有一個顯著的大值中心，中心值達(dá)到-4以上，由此看出溫州沿海夜間的水汽輻合比較強盛，這一點有利于大霧的出現(xiàn)和維持;因為霧的形成是近地面空氣由于降溫或水汽含量增加而達(dá)到飽和，水汽凝結(jié)或凝華而形成的，因此水汽條件是能否形成霧的核心條件;不管霧中的水汽是來源于當(dāng)?shù)乜諝庵械乃?，還是外地濕空氣通過風(fēng)的平流輸送作用到達(dá)霧區(qū)，都有利于霧的形成[2，3]。

2.2 層結(jié)條件

通過繪制12日20時經(jīng)緯度為（18°N，121°E）所處網(wǎng)格點的斜溫圖，如圖2（b）所示，分析可知在邊界層，尤其是1000—900hPa之間的溫度曲線存在一個隨高度升高而上升的趨勢，約從15℃增大到20℃，這表明近地層存在著明顯的逆溫層;而且12日08時、14時均存在近地層的逆溫層，相對來說12日夜間20時的逆溫層更加強盛。邊界層內(nèi)維持穩(wěn)定的層結(jié)，例如逆溫層，有利于近地面水汽的聚積，當(dāng)氣層穩(wěn)定時，大氣上下層的不易形成熱量交換和水汽擴散[2，3]，故這種形式有利于霧的形成。

2.3 冷卻條件

分析12日20時的900hPa與地面的溫度差的分布，如圖2（c）所示，可以看到溫州沿海有溫度差值正值中心，中心值約為7℃，這與上面提到的近地層有逆溫層對應(yīng)，同時也說明地表及沿海海面的溫度較低，當(dāng)氣溫接近露點溫度時，水汽就會凝結(jié);再分析12日20時的850hPa的溫度平流，如圖2（d）所示，浙江沿海沿著海岸線為正的溫度平流分布，受正溫度平流影響，上層的空氣溫度較高;正是因為這種暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面，就產(chǎn)生了平流逆溫，在逆溫層以下空氣冷卻達(dá)到飽和，溫州沿海區(qū)域的水汽易凝結(jié)而形成霧。

2.4 風(fēng)場條件

根據(jù)溫州機場跑道附近安裝的自動氣象觀測系統(tǒng)（AWOS）收集的數(shù)據(jù)資料可知，在12日大霧期間，機場跑道附近地面多小風(fēng)（<2m·s-1）或靜風(fēng)（<0.5m·s-1），風(fēng)向不定，這也是因為機場位于入海高壓后部，倒槽前部的弱氣壓場或均壓場控制，弱的氣壓梯度導(dǎo)致了地面風(fēng)速小，較小的風(fēng)速使得地面霧中水汽充分混合且不至于引起大氛圍的水平和垂直擴散;這種長時間的近地面層弱風(fēng)場有利于大霧的形成和維持。又可以發(fā)現(xiàn)，浙江沿海為正的溫度平流分布，同時溫州沿海上層有較大的西南風(fēng)，如圖2（d）所示，風(fēng)速中心值達(dá)到20m·s-1，這就說明西南風(fēng)將暖濕平流輸送至溫州沿海地區(qū)，造成該地區(qū)的濕度增加而出現(xiàn)平流霧。

3 結(jié)語

利用溫州機場的自動氣象觀測系統(tǒng)收集的常規(guī)觀測資料、NCEP/NCAR1°×1°再分析資料，對2016年2月12日發(fā)生在溫州機場的一次平流霧天氣過程進(jìn)行了診斷分析，結(jié)果表明：500hPa—850hPa維持西南氣流，地面位于入海高壓后部、低壓倒槽前部，是此次大霧發(fā)生、維持的有利天氣形勢;溫州沿海夜間的水汽輻合比較強盛，這是有利于霧的形成、維持的水汽條件;近地層存在逆溫層，能夠限制大氣上下層的熱量交換和水汽擴散，這是有利于霧的形成、維持的層結(jié)條件;地表及沿海海面的溫度較低，上層受正溫度平流影響溫度較高，暖濕空氣與下墊面的溫差大是有利于霧的形成、維持的冷卻條件;長時間的近地面層弱風(fēng)場有利于大霧的形成和維持。

參考文獻(xiàn)

[1] 林再雄，陳磊，侯思遠(yuǎn)，等.2015年3月溫州機場一次大霧過程的分析[J].科技資訊，2015（07）：135-138.

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