昆明长水机场一次经典辐射雾的分析讨论

2017-05-22 12:47普锐窦体正吕金峰
科技视界 2017年4期
关键词:要素

普锐+窦体正+吕金峰

【摘 要】长水机场自运行以来,多次出现对航班有较大影响的大雾天气,对飞行安全和服务保障造成了极大的困难,因此在预报和观测工作中备受关注。本文从地面观测资料特征,探空资料特征,天气形势入手,对长水机场2015年1月13日的一次经典辐射雾过程进行了分析和总结,提出了长水辐射雾观测工作中的应对方法和技巧,供航空气象预报及观测工作者讨论和分析。

【关键词】长水机场;辐射雾;要素;消散

【Abstract】since the operation of long water aerodrome, appeared many times in the foggy weather has a great influence on the flight, causing great difficulties to flight safety and service guarantee, so in the observation of concern. In this paper, from the characteristics of ground observation data, radiosonde data features, weather situation of, we analyzed and summarized a classic of radiation fog observed at Changshui airport in January 13, 2015, put forward methods and skills of radiation fog observations in the work, but also a heavy fog observations exist in the blind spot, for aviation weather observers discussion and analysis.

【Key words】Kunming Changshui;Radiation fog;Observation experience;Blind spot

0 引言

长水机场自运行以来,多次出现对航班有较大影响的大雾天气,对飞行安全和服务保障造成了极大的困难,因此在预报和观测工作中备受关注。本文从地面观测资料特征,探空资料特征,天气形势入手,对长水机场2015年1月13日的一次经典辐射雾过程进行了分析和总结,提出了长水辐射雾观测工作中的应对方法和技巧,供航空气象预报及观测工作者讨论和分析。

雾是近地面大气中悬浮有大量小水滴或冰晶微粒而使水平能见度降到1km以内的一种灾害性天气现象,是近地面空氣由于降温或水汽含量增加而达到饱和,水汽凝结或凝华而形成的。陆瀛洲[1]曾对1978-1990 年国际民航事故气象原因进行了分类统计,结果表明:低能见度在所有因素中所占比例最高,达到49%。由于天气形势和机场下垫面条件等因素,大雾对昆明长水机场航班的正常运行会造成很大的困扰,因此提供准确及时的气象资料显得非常重要,这也对大雾天气下的观测工作提出了更高的要求。此次辐射雾持续1小时58分钟,13日07:20开始,10:18结束。

1 天气形势分析

辐射雾指发生在晴朗的天气,由于昼夜温差较大,夜间近地面辐射冷却,使大气中的水汽达到饱和所形成的雾。 它的成因不仅决定于地面到低空的气象条件,而且与高空的环流形势密切相关。以下主要从大雾形成过程中500hPa,700hPa,850hPa环流形势特征分析。

图1 (a)、(b)分别为1月12日20时和1月13日08时用NCEP再分析资料通过GRADS气象软件绘制的500hPa高空图。图1可知,2015年1月12-13日500hPa高空 08时青藏高原以西北气流覆盖。在高原上有浅槽东移。云南上游至成都平原一带为弱的西南气流,从青藏高原到云南区温度平流为暖平流。08-20时里海一带有槽东移,致使青藏高原东侧形成一个明显的冷槽,由于温度场落后于高度场,在云南上游高度场为一弱脊。此时云南中部以东槽加深东移,南支气流逐渐形成。大雾发生前南支槽已经过了本场,本场处于高压脊控制。

图2 (a)、(b)分别为1月12日20时和1月13日08时用NCEP再分析资料通过GRADS气象软件绘制的700hPa高空图。由图2可知,700hPa高空在云南北部成都至湖南一带有切变,切变逐渐南压影响云南东北部,但由于地面热低压加强,云南全区偏西气流控制,未受切变影响。大雾发生期间本场处于西北气流控制。

由上述分析可知,纵观12-13日地面图和高空形势的演变发现,随着巴尔喀什湖附近的一股较强冷空气东移,南支槽经历了从形成到维持最后东移的一个完整过程。3天中长水机场高空始终处于较为平直的西北气流控制,前期降水过后,蒸发造成中低空湿度较大,高空南支槽维持,使高空水汽条件充足,高空温度槽明显,由于平流加辐射形成了此次大雾天气。

2 地面观测资料特征

2.1 天空状况

11-12日昆明晴到少云,长水机场晴到少云,午后风速较大,12日夜间云消散,晴空。

2.2 水汽条件

图3是12日20时-13日09时相对湿度随时间的变化情况。晴空和辐射冷却使近地面水汽达到饱和,为雾的形成提供了水汽条件。由图3可知,12日夜间-13日凌晨06时,相对湿度均达到100%。

2.3 风向和风速

12日-13日,机场维持西南风,风向210-230°风速6-9M/S,相当于4-5级风力。虽然整个辐射雾过程平均风速6-9M/S,但辐射雾开始之前风速3-4M/S,满足形成辐射雾的基本条件之一:小于3M/S微风的条件。

2.4 温度条件

11日-12日机场一直处于晴到少云为主,12日夜间至次日凌晨,云基本消散。图4可看出,12日20时与13日凌晨最低气温差值为5℃以上,夜间降温幅度明显,12日24时到13日07时温度一直处于0℃以下,满足形成辐射雾的条件之一:适当的冷却降温。

13日上午07:20开始出现FZFG(冻雾),能见度900米,同时温度总体上在慢慢升高,由于水汽被蒸发,能见度再次降低,08:30变为能见度400米的FG(雾),08:30之后温度继续上升,出现太阳,水汽继续大量蒸发,能见度上升到900米,此后温度继续上升,能见度继续上升。

3 GFS探空资料的分析

图5为全球预报系统GFS资料绘制的探空图,以12日12UTC时的资料作为初始场,模拟出12日18UTC时和21UTC时,13日00UTC和03UTC时的探空图时 ,从图中可以看出,温度线和露点线从18UTC开始在近地层几乎重合,到03UTC分开。在出现大雾的过程中,700HPA以下层次 均出现了不同程度逆温层,逆温的存在相当于在机场上空形成了“暖盖”,使近地面层所产生的水汽凝结核不易扩散到高空,水汽聚集在近地面层,有利于雾的形成和维持。此次过程能见度和RVR在13日02UTC之后开始缓慢上升,说明稳定层结破坏时间节点对大雾结束有提示作用。

4 长水机场地形对雾消散的影响

昆明长水机场位于102.9°E, 25.1°N,介于昆明和嵩明之间,长水机场的海拔约為2100米,从城区到机场为缓慢爬坡的地势,高出城区200米。从图6可以看出,长水机场地势比周围起伏的山脉要低,相当于一个小盆地,机场3公里外东西向均有同机场东北-西南走向一致的绵延山脉,机场西部和西北部最高点山脉约为2200米,东部和东南部达到2500米。前文2.3提到辐射雾发生前后并不满足微风条件,整个辐射雾过程的平均风速为6-9M/S,低洼的地势对雾的维持产生了一定作用。所以,当逆温层未被破坏,风速增大不能作为雾消散的条件。

5 小结

此次辐射雾过程属于长水机场经典辐射雾过程,辐射雾条件为晴空,微风,昼夜温差大,夜间近地面辐射冷却,水汽达到饱和。此次过程中,晴空和辐射冷使近地面水汽达到饱和,为雾的形成提供了水汽条件,此次辐射雾风速较大,不符合微风的条件,这可能是长水机场特殊的地形条件造成的,即风速较大也可能出现辐射雾。长水机场预报辐射雾消散,可参考温度上升且逆温层结破坏时间段,低洼的地势对雾的维持有一定作用,所以逆温层未破坏时,风速增大不能作为雾消散的条件。

【参考文献】

[1]陆瀛洲.1994年.高空高速飞行气象条件.北京:气象出版社:153-155.

[2]杨静,汪超,彭芳,李登文.2011年.低纬山区一次持续锋面雾特征探讨.气象科技:39(4)445-452.

[3]王鑫,刘妍芳.2011年.大连机场锋后雾或低云生成消散要素分析.空中交通管理.第5期:32,41.

[4]陈建德,罗忠红,顾大学.2014年.特殊天气的观测盲点与对策分析.空中交通管理.第9期:51,54.

[责任编辑:朱丽娜]

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