昆明準靜止鋒下文山機場低云低能見度天氣的預報

殷齊娥 婁杰

摘 要：本文以2020年4月23日出現(xiàn)的低云低能見度天氣為例，選用機場例行觀測資料、常規(guī)地面觀測資料和高空觀測資料進行統(tǒng)計，對昆明靜止鋒形成、移動、消退的過程進行分析，總結昆明準靜止鋒下文山機場低云低能見度天氣出現(xiàn)的環(huán)流形勢及氣象要素特點，為今后此類天氣的預報累計經(jīng)驗。前期關注冷空氣和昆明熱低壓的強度、移動對判斷靜止鋒形成具有重要指導意義。靜止鋒形成時，分析地面圖和高空圖時結合本場的天氣實況對靜止鋒的移動和消散進行判斷，有助于值班預報員判斷天氣形勢，及時給航空氣象用戶提供決策信息。

關鍵詞：昆明準靜止鋒;文山機場;低云低能見度天氣

1 引言

昆明準靜止鋒（以下簡稱靜止鋒）常出現(xiàn)在每年10月至次年4月，由南下極地冷氣團遭遇青藏高原和云貴高原的阻擋，與西南暖氣團對峙而形成的。在冬半年西南地區(qū)東部天氣預報中有極為重要的地位。昆明準靜止鋒通常位于四川宜賓、貴州興仁和云南廣南一帶，呈準南北向，有白天東退、夜間西進的日變化[1]。靜止鋒西側（鋒前）天氣晴朗，靜止鋒東側（鋒后）陰雨綿綿，常有寒潮、大風等重大天氣，當有中高層系統(tǒng)配合時，引導靜止鋒向西南移動，就會導致暴雨、冰雹等強對流天氣出現(xiàn)，尤其青藏高原東北側低槽東移和南支槽東移，兩支不同性質的氣流交匯，為春季云南強對流天氣發(fā)生提供有利的大尺度天氣條件。李英、舒智[2]應用濾波分析對此類天氣的中尺度擾動特征進行了著重討論。段旭等[3][4][5]對靜止鋒的結構以及地形對靜止鋒的影響進行了詳細研究。吳曉萍等[6]統(tǒng)計了準靜止鋒處于不同位置時鋒前鋒后氣象要素的分布特征，對昆明準靜止鋒影響區(qū)域的天氣要素預報具有指導意義。據(jù)統(tǒng)計，云南文山機場自2006年通航以來，年平均低云低能見度天氣出現(xiàn)天數(shù)為42天[7]，低云低能見度天氣對航空運行安全及準點率具有重要影響，尤其對處于山區(qū)、海拔1586米的文山機場而言，在實際工作中準確預測低云低能見度天氣更有意義。

2 背景介紹

2.1 文山機場地理位置和氣候特點

云南機場集團有限責任公司文山硯山機場（簡稱文山機場）位于滇東南，北緯23°32′、東經(jīng)104°19′。冷空氣從偏東路進入云南，形成Ⅱ型靜止鋒時，鋒區(qū)位于貴州威寧與昆明之間[8]，文山機場正好屬于Ⅱ型靜止鋒活躍地區(qū)。根據(jù)文山機場氣候概要記錄，文山機場歷年11月到次年4月，本場上空盛行平直而強勁的西風氣流，以大陸高壓影響為主，加上青藏高原的阻擋和屏障作用，使北方強冷空氣難以入侵，天氣晴朗少云，空氣濕度小，氣溫日較差大。在上午7時到9時前多霧而導致能見度小于1000m、同時伴有50～300m的低云，全年霧日80%集中在冬半年，以輻射霧和鋒面霧居多，其中持續(xù)時間6小時以上的霧均為鋒面霧，且伴隨云高低于120米的低云。

文山機場跑道主降R20號，提供Ⅰ類精密進近（低云云高不低于60米，主導能見度不低于800米），R02號降落標準要求云高不低于129米。受靜止鋒影響時機場出現(xiàn)陰雨綿綿的天氣，東北風且風速5m/s及以上，起降飛機受順風及低云低能見度天氣影響，返航、備降率極高。

2.2 2020年4月23日低云前后天氣情況概述

2020年4月21日，機場晴好天氣，地面平均風速3-9米/秒，以西南風為主，最高氣溫達29.7℃。

22日，凌晨05：00地面風向190°，平均風速6米/秒，陣風12米/秒，雷陣雨開始影響本場，強對流云自西南向東北移動，雷暴持續(xù)至06：08。下午18：06至19：48，本場再次出現(xiàn)強對流天氣，雷暴伴隨冰雹，冰雹最大直徑3mm。

23日，本場出現(xiàn)低云低能見度天氣伴隨毛毛雨，低云云高低于180米，機場主導能見度維持在5000米，東北風3至6米/秒，上午航班因本場天氣不夠降落標準返航取消。

24日，本場陰天，低云云高300米以上，東北風3至5米/秒，本場溫度較低，維持在8℃，主導能見度10千米以上。

25日到26日，陰間多云，溫度逐漸升高。

3 過程分析

3.1 環(huán)流形勢

500hPa上（圖略），4月21日20時文山受南支槽前偏西氣流控制，22日南支槽東移，槽前偏西氣流加強。700hPa上（圖略），強盛的偏西氣流為云南地區(qū)帶來充沛的水氣，22日20時文山紅河地區(qū)有一小槽，23日20時云南東南地區(qū)出現(xiàn)切邊線，文山機場處于切邊前偏南氣流控制。850hPa上（圖略），12℃、16℃、20℃三條等溫線程徑向緊密分布，穿過滇東地區(qū)。綜上，21日至23日，云南地區(qū)處于強盛的偏西氣流控制，為昆明熱低壓發(fā)展提供有利形勢，也為此次靜止鋒降水帶來充足水汽。

3.2 地面形勢

地面冷暖空氣的相遇及靜止鋒的移動是4月23日低云低能見度天氣形成的關鍵。從地面圖來看，21日14時，昆明熱低壓與冷空氣對峙，在昆明與貴陽之間靜止鋒已形成。隨著冷空氣不斷南下西移補充，靜止鋒向西南方向移動，22日14時靜止鋒位于文山西面，地面溫度逐漸降低，由于高空強盛的偏西氣流促進地面熱低壓發(fā)展，冷暖空氣勢均力敵，靜止鋒維持在文山地區(qū)。22日，由于南支槽及700hPa小槽影響，本場出現(xiàn)雷暴伴隨冰雹。24日（圖略）冷空氣主體向南移動，南支槽減弱，靜止鋒向西移動至紅河思茅地區(qū)，本場處于冷空氣控制范圍內(nèi)，天氣陰冷。

3.3 層結條件

如圖2所示，硯山（機場離硯山5.6公里，常用硯山測站探空圖進行大氣層結穩(wěn)定度分析）4月21日20時至24日8時探空圖表明，23日以前，正不穩(wěn)定能量遠大于負不穩(wěn)定能量，有助于垂直對流，且地面相對濕度很大，有利于對流云的產(chǎn)生。故22日出現(xiàn)強對流天氣。22日以后不穩(wěn)定能量基本為負，大氣層結穩(wěn)定。從風場情況來看，21日和22日低空風向有明顯的日變化，與靜止鋒白天東退，夜間西進的日變化相符。22日以后700hPa-850hPa之間有風切變，上層偏西風，下層東北風，有利于層狀云系形成。23日出現(xiàn)連續(xù)性降水，云底較低。

3.4 地面要素分析

從機場逐時例行觀測記錄（圖3）可以看到21日至26日地面溫度及相對濕度的變化。21日主要受昆明熱低壓控制，最高溫接近30.0℃，氣溫日較差超過10℃，云況記錄以卷云為主，預示著將有天氣系統(tǒng)影響本場。22日溫度波動較大，本場風向風速變化頻繁，地面冷空氣逐漸入侵。22日18時以后本場溫度持續(xù)降低，但23日18：00之前，機場溫度維持在10.0℃以上，配合地面風向風速頻繁變化，對地面破碎的低云形成有利，22日，機場出現(xiàn)雷陣雨，日降水量17.9mm，23日層狀云系弱降水，持續(xù)小雨及毛毛雨，使得空氣含水量巨大。22日18：00以后相對濕度保持在95%以上， 23日本場近地面水汽充足，相對濕度維持100%，空氣處于飽和狀態(tài)，有利于低云低能見度天氣持續(xù)。

23日18：00以后，地面冷空氣繼續(xù)入侵，本場逐漸轉為冷空氣控制，溫度持續(xù)下降并達最低溫，24日地面穩(wěn)定的東北風3-5m/s和低溫、700hPa的逆溫層（圖二最后一圖），都不利于破碎低云產(chǎn)生，故而能見度較好，低云云高維持300米以上。

4 預報經(jīng)驗總結

4.1 針對中小機場缺乏氣象探測設備，可利用的氣象探測數(shù)據(jù)較少，預報員業(yè)務能力較弱等現(xiàn)實問題，在機場預報中需要不斷總結天氣變化規(guī)律，利用有限的資料開展工作，才能為民航安全及效率盡責。

4.2 本次天氣過程中，前期冷空氣強度小于暖空氣強度，本場晴好天氣;隨著南下冷空氣補充，于23日兩者勢力相當形成靜止鋒影響本場，出現(xiàn)低云低能見度天氣;24日冷空氣向東移動推動靜止鋒向東移動，本場受冷氣團控制，以低溫天氣為主;25日以后冷空氣逐漸減弱，本場氣溫緩慢回升。

4.3 在機場預報工作中對天氣圖的充分分析和認真觀擦地面氣象要素極為重要。尋找影響本場天氣的主要天氣系統(tǒng)，對比前一日的系統(tǒng)位置和強度，判斷系統(tǒng)的移動方向和強度，對本場天氣預報有很大的指導意義。就文山機場而言，冬半年主要影響的天氣系統(tǒng)為南下冷空氣形成的冷高壓和昆明熱低壓，若兩者勢力相當，形成昆明準靜止鋒，本場出現(xiàn)低云低能見度天氣，并且持續(xù)時間較長。工作中發(fā)現(xiàn)，靜止鋒影響時間隨冬春季節(jié)變化有所不同，與冷暖空氣強度有關，具體相關變化關系及預報思路有待工作中進一步觀察研究。

4.4 機場運行要兼顧安全和準點率，故而機場預報更注重短臨預報，對于預測低云高度及能見度的變化要求極高。在工作中結合例行觀測數(shù)據(jù)判斷天氣變化趨勢，分析短時間內(nèi)云高和能見度是否有抬升可能。文山機場受靜止鋒影響時，主要天氣現(xiàn)象是低云低能見度并伴隨毛毛雨，若出現(xiàn)風速風向的變化，對云高抬升、能見度增大極為有利，持續(xù)觀測可進行天氣預判，為航空公司及機場提供決策依據(jù)。

參考文獻

[1] 樊平. 昆明準靜止鋒[J]. 天氣月刊，1956，（SO）：14-16.

[2] 李英， 舒智. 云南春季冰雹、大風天氣的中尺度擾動特征[J]. 氣象， 2000， 26（12）：16-19.

[3] 段旭， 李英， 孫曉東. 昆明準靜止鋒結構. 高原氣象， 2002， 021（002）：205-209.

[4] 段旭， 段瑋， 邢冬. 冬春季昆明準靜止鋒與云貴高原地形的關系. 高原氣象， 2018，037（001）：137-147.

[5] 王曼， 段旭， 李華宏，等. 地形對昆明準靜止鋒影響的數(shù)值模擬研究[J]. 氣象， 2009（09）：79-85.

[6] 吳曉萍， 何玉龍， 廖波. 滇黔準靜止鋒鋒區(qū)前后天氣要素分布特征[J]. 貴州氣象， 2009， 33（6）：14-15.

[7] 文山機場氣候概要

[8] 杜正靜， 丁治英， 張書余. ANALYSIS OF ATMOSPHERIC CIRCULATION AND STRUCTURE OF YUNNAN-GUIZHOU QUASI-STATIONARY FRONT DURING ITS EVOLUTION%2001年1月滇黔準靜止鋒在演變過程中的結構及大氣環(huán)流特征分析[J]. 熱帶氣象學報， 2007， 023（003）：284-292.