温州机场一次大雾过程分析

温州机场一次大雾过程分析

厉瑞孝

（中国民航温州空中交通管理站325024）

摘要本文利用浙江省自动站资料、NCEP再分析资料，对发生在2018年2月19日的一次大雾过程进行机理分析。分析表明，此次大雾过程实际上是由平流雾和锋面雾共同影响而成，锋前倒槽的暖湿气流增强为大雾提供了环流条件，而近地面层的稳定层结和水汽通量散度的辐合是锋前平流雾形成的主要因素。弱冷锋从海上扩散，与内陆沿岸构成南北向的冷暖交汇带，形成了锋前雨雾。两次大雾的共同影响，使得大雾持续时间较长，对飞行带来一定影响

关键词：机理分析；平流雾；锋面雾；水汽通量散度

引言

温州机场地处东海之滨，距海面仅一公里之遥，气候湿润，水汽充沛，极易受大雾天气影响，其中平流雾和锋面雾是影响最多的雾。平流雾发生突然，往往伴有60米以下的低云，对飞行影响较大。根据气候统计，温州机场的平流雾好发在2-5月份。2月份通常是一年一度的春运时期，大雾给春运航班及游客出行带来极大的影响。2月19日温州机场出现了一次平流雾和锋面雾共同影响的过程，虽然发生在凌晨，但持续到中午才消散，对当日航班仍然造成一定的影响。

一、天气实况过程

图1

2月18日温州机场及其及周边地区为多云天气，根据浙江省自动站观测资料，18日08时至19日00时，浙南及沿海地区各站点能见维持在6公里以上。19日01时海面南部站点首先出现大雾，此后雾区逐渐往西北方向扩展，02时大雾到达洞头南部海面。此时温州机场已出现少量平流低云，云底高90米，能见度4公里，沿岸其余各站点的能见度都在2公里以上。03时海上的雾区成契型自东向西，沿着瓯江口区往西推进，并逐渐往南扩展，温州机场能见度降为500米。19日04时大雾已覆盖瓯江口北部到瑞安南侧的沿海地区，雾区持续维持至07时。19日08时外侧海域的能见度好转，达一公里以上，此后好转的区域不断往西扩展，雾区范围在缩小。09时，大雾集中在洞头西侧的沿海地区，以及瓯江下游沿岸的内陆。其中，07-09时，机场有短暂的毛毛雨天气。19日10-11时，大雾基本上只维持在乐清至平阳整条海岸线附近区域，海上及内陆地区能见度都基本转至2公里以上。此时海上已转为东北风，风速4-6米，12时除个别站点，沿海大多数地区能见度都已转1公里以上，温州机场能见度上升至1.5公里，云高90米以上，大雾解除。

二、大雾机理分析

2.1天气形势分析

2月14日至19日，温州机场经历了2次弱冷空气影响，第一次为14日夜至15日，15日下午锋面过境，由于水汽条件不足，此次锋面过境没有带来降水和低能见度天气，机场能见度维持5km以上。16至17日，机场受锋后冷高压脊控制，天气晴好；18日地面高压东移入海，转沿海高压底部，杭州-南昌-贵阳一线有地面倒槽发展，槽内静止锋锋生，浙江省的中南部地区处在倒槽南侧的暖区中。18日早上08时至20时，近地面形势变化显著，低层暖湿气流迅速增强，925百帕和850百帕，由沿海冷槽迅速转为暖脊，其中925百帕和850百帕的气温12小时内同时上升了近4℃（图2、图3）。低层整层气温的迅速增高，为近地面层结稳定提供了有利条件。18日-19日的700百帕和500百帕天气图上，江南地区维持稳定的西南气流。中层稳定的西南气流是产生大雾的重要环流条件。如果中层有小槽扰动，槽后带来的弱冷空气，会和低层的暖湿平流形成层结不稳定，容易产生阵性降水或雷暴天气，这样不利于大雾的发生。

根据实况资料，18日上午09时至13时，温州机场为偏北风，风速2-3米，下午云系减少气温快速升高，最高气温达16.4℃，海陆风影响开始显现，风向逐渐顺转，傍晚转为偏南风。夜里受辐射降温影响，气温下降，但是由于海陆温差小于2℃，并没有带来海陆风的转变，南风维持至19日凌晨大雾出现。海陆风影响不明显是大雾发生是一个重要条件。

图22018年2月18日20时925百帕图32018年2月18日20时850百帕

地面倒槽暖区的发展、低层暖湿气流的增强是大雾发生的重要天气形势，而中层稳定的西南气流是重要的层结环境。

2.2大雾类型判断

18日白天机场为暖区控制下的多云天气，入夜后气温迅速降低。夜里23时降至11.2度，19日01时降为最低的10.9度。19日01时后，气温开始回升，02时升至11.5度（此时机场出现低云），03时升至11.9度，出现大雾，03-08时气温维持在11.8至12.1之间。可见气温的回暖是伴随低云和雾的出现而出现的。03时机场起雾时，其东侧的海面为锋前的东北风。在东北风的输送下，锋前的海上暖湿气流自东向西移动，流经冷的下垫面，凝结成雾。海上的暖湿空气流经本场时，一方面暖湿空气对地面气温有增温作用，另一方，形成的大雾和低云，阻止了地表的有效辐射，导致01-03时气温持续增温。因此，19日03时-08时的雾是典型的平流雾。19日08时之后，冷空气已从海上扩散至温州南部海区，外部海域能见度已好转，但是沿海陆地地区仍为相对暖的空气团控制。低层的内陆的暖湿空气阻止了内陆冷空气的南下，使得在海岸附近形成了类似于锋面的南北向冷暖交汇区，08至11时受冷暖空气的交汇影响，出现雨雾的天气。此后随着冷空气继续往内陆推进，风力加大，日变化导致气温整体回升，海陆之间温差减小，大雾也在中午消散。综上分析，19日的大雾过程可分为两个阶段，第一阶段19日03-08时为平流雾过程，第二阶段08-11时为锋面雾天气过程。

2.3大雾形成的水汽条件和层结条件分析

2.3.1水汽条件

图7，2月19日08时1000百帕与地面温度差

根据雾形成的条件，雾适合发生在弱的气压场中，即弱的辐合或弱的辐散区中，弱辐合利于水汽的聚集，而弱辐散则利于辐射降温使水汽趋于饱和。这次大雾过程，发生在弱冷锋过境前的低压槽内。利用NCEP再分析资料，对19日两次大雾发生前的水汽通量散度进行分析。水汽通量散度能反映气层上水汽聚集的程度，若为辐合，该区域的水汽含量增加，反之水汽含量是减少的，但水汽通量散度过强则易形成降水。图4是925百帕的水汽通量散度图，在平流雾发生前，925百帕以下从浙南沿海到浙北存在一条较强的水汽通量散度的辐合带，其辐合值超过20g/s?cm2?hPa。而19日08时925百帕（图5）的水汽通量散度值是02时的2倍，达40g/s?cm2?hPa以上。这表明平流雾发生前低层有明显的水汽辐合聚集，为平流雾发生提供了充足的水汽条件。但08时以后，随着水汽聚集及辐合的增强，雾滴碰撞为水滴，形成了锋面降水，出现了锋面雨雾的天气。

2.3.2层结条件

层结稳定是大雾的必要条件。图6、图7分别是19日02和08时1000百帕和地面的温度差分析图。19日02时在温州机场及以东地区温度差接近4℃，上午08时温差（）也在3℃左右。02时地面和925百帕的温度差接近0℃（图略），08时地面和925百帕的温度差在-1℃至-2℃之间。可见在出现平流雾时，925百帕以下近地面层结相当稳定，为平流雾的发生提供了层结条件。08时，随着锋面逐渐往内陆移动，层结稳定度有所下降，但1000百帕以下依然维持稳定层结，因此锋前的雨雾天气得以维持。

2.4风力条件

平流雾发生所需要的风力条件通常为7米以下，就温州机场来说，平流雾发生时的风速可以达7-8米，，一旦大雾覆盖本场以后，风速迅速转为静风。此次平流雾时的风向为偏南风，风速1-2米/秒，平流雾覆盖机场后，本场以静风为主。风速小，扰动就小，聚集的水汽不易流散。08时以后，冷锋南压，海上风速加大，沿海内陆转为东南风，风速增大到2米/秒，此后风速继续加大，上午11时出现了4米/秒的东南风，能见度上升至1.5公里，大雾随后消散。

小结：1、本次大雾发生在锋面过境前的倒槽暖区内，暖区内低层西南气流的增强为大雾的发生提供了合适的环流条件

2、此次平流雾过程是在锋前的东北风推动之下，暖湿气流流经冷的下垫面形成的，而08至11时，则是受锋面雾影响。

3、锋前近地面层的水汽聚集和层结稳定是此次大雾的直接原因，水汽通量散度适中对大雾有利，辐合过强则易形成降水。

4、通常平流雾刚出现时风速较大，起雾后风速转小或为静风，而锋面雾的风速往往整个过程都相对要大，当风速大于4米以后雾就易消散。

参考资料：

[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文，《天气学原理和方法》；2000年，气象出版社

[2]牛生杰，《雾物理化学研究》；2013年，气象出版社

[3]李子华，杨军等《地区性浓雾物理》；2008年，气象出版社

[4]夏立新，黄石璞《河南省一次大雾的机理分析》；《气象》1999年07期

作者简介：厉瑞孝（1973-），男，汉族，浙江省东阳市人。本科学历，工程师。从事民航气象工作。